关于卫校化学课“物质的量”概念的教学

2011-02-21 12:41范红艳运城市卫生学校山西运城044000
职业教育研究 2011年5期
关键词:德罗数目微粒

范红艳(运城市卫生学校 山西 运城 044000)

关于卫校化学课“物质的量”概念的教学

范红艳
(运城市卫生学校 山西 运城 044000)

在卫校化学教学中,“物质的量”是十分重要的概念,在教学中教师通过借助学生已有的生活经验,讲练结合地讲授这一概念,可为学生进一步学习相关课程打下基础。

卫校;化学课;物质的量;概念教学;讲练结合

化学课程是中职学校医药卫生类专业的必修课,而“物质的量”是该学科教学中的一个十分重要的概念,它贯穿于教学的始终,在化学计算中处于核心地位。因此,教好“物质的量”这一概念,不仅能直接帮助学生掌握好本章中的有关摩尔质量、物质的量浓度的计算等知识点,也可为以后的学习打下基础。

学生情况分析

尽管中职学生在初中阶段学习过一年的化学课程,但化学课中的许多内容与实际生活有距离,而且学生普遍基础较差,听课困难,很多学生反映上课听不懂,畏惧、害怕学习化学,甚至讨厌化学。由于“物质的量”这一节的概念比较抽象,限于接受能力,还有相当一部分学生需要教师将一个知识点多次讲解以强化理解与记忆,不能要求所有中职学生对这部分内容理解透彻。因此,在教学中,要考虑学生的接受能力,在注意概念的科学性的同时,也要恰当掌握教材的深度和广度,更要防止不必要的加深、拔高,加重学生负担。

教学设计思路

(一)导入

课堂教学中提问是联系师生的纽带,是师生互相交流、沟通的渠道,是启迪学生思维、打开智慧之门的钥匙。一个有趣的提问,往往能够激起学生强烈的求知欲,从而产生强大的学习内驱力。可通过生活中的某些质量小、数量大的实例对比指出化学反应中存在的相同情况,提出“物质的量”的概念。

提出问题:“大米、芝麻、白豆等为什么通常用kg或袋作单位,而不用米粒数来计量?火柴、香烟为什么要成盒销售?”大米的单位(粒)与实际生活中并不使用粒的矛盾,这个有趣的提问,往往能够激起学生强烈的求知欲。继续深入,“日常生活中,当某物质的质量很大时,一般不会用两或克表示,而用吨等计量单位表示,如一辆汽车的质量为3吨,不会说是 3×106克。”让学生在思考回答中得出计量物质时通常选用合适的计量单位,把很大或很小的数值变为适中的数值,利于计算、使用。

再结合初中已经学过“宏观物质都是由分子、原子、离子等肉眼看不到的微粒组成”的知识,举例一滴水由许许多多水分子组成,一块金刚石由许许多多碳原子组成,一勺食盐是由许许多多的Na+和Cl-组成。得出结论:分子、原子、离子都属于微粒;有两个特点,肉眼看不见和难以称量。层层递进地启发学生寻找联系看不见也难于称量的微观粒子与可称量的物质之间的桥梁,引入“物质的量”这一概念。

(二)“物质的量”的基本概念

在教学中,教师希望对每一个基本概念都能讲解得深而透,不希望学生一知半解,有时会出现过分注重概念本身的含义与科学性的现象,容易产生从“概念到概念”的偏差。“物质的量”的概念比较抽象,可采用模糊教学,在教学中灵活把握,才能体现教学的艺术。

可采用类比教学,借助投影仪引入学生所学过的基本物理量进行对比讲解,先引入长度、质量、时间、温度、电流强度等五个物理量,让学生回答单位名称和符号,再向学生讲解:如长度可用来表示物体的长短,温度可表示物体的冷热程度一样,“物质的量”是国际单位制的7个基本物理量之一,是一个物理量。“物质的量”可用来计量大量微粒的集合体中微粒的多少,用表示。这样,会使学生容易接受“物质的量”这一新的物理量。

同时,强调如时间、质量这些物理量一样,“物质的量”是专有名词,这四个字是一个整体,不能分开,不能随意增添或简化任何字,不能拆开理解。例如,硫酸的物质的量,不能简化为硫酸的量,也不能说成硫酸的质量或硫酸的数量。

(三)“物质的量”的单位

提出问题,启发学生思考:“既然物质的量是表示‘物质微粒数目多少'的物理量,为什么单位不是‘个',而是‘摩尔',两者有何关系?”

举例并讨论:

一盒粉笔——50支粉笔

一打毛巾——12条毛巾;

一箱牛奶——20包牛奶;

一摩尔微粒——?个微粒。

由此引出阿伏伽德罗常数的概念。

组成物质的粒子数目非常多,一滴水约有15万亿亿个水分子,如果用“个”作为单位,会使数值太大,因此就需要用一个固定数目的集体作计数单位。通过联系生活中小而多的实例对比来帮助学生理解摩尔的概念,使学生对摩尔的抽象概念具体化。宏观是这样,微观也是这样,对于数目较多的微粒,为了使用上的方便,采用固定数目的集合体作为计量单位。物质的量的单位就是摩尔,用来表示微粒固定数目的集合体,并由此引出阿伏伽德罗常数的概念。

(四)引入阿伏伽德罗常数(NA)的概念

根据前后知识点的衔接及过渡,循序渐进地提问:“物质的量是用来表示物质所含粒子数目的多少,一打是12个,那么,物质的量的1个单位即1摩尔表示的粒子数目是多少呢?它又是如何得来的?”以此激发学生的兴趣,充分调动学生积极性,再进行讲解。

物质的量用12克12C所含的碳原子数目作为计数单位,如果一定量的粒子集体中含有的粒子数与0.012kg12C中所含的碳原子数目相同,就称为1mol,这个数值最早由意大利化学家阿伏伽德罗提出,故称为阿伏伽德罗常数。1mol任何粒子的粒子数目都是阿伏伽德罗数。同时向学生展示1 mol C、1 mol H2O、1 mol Fe等实物,使学生真实地看到、感受到1摩尔物质。最后,用类比的方法说明阿伏伽德罗常数和6.02×1023的关系就像圆周率π和3.14的关系一样,每摩尔物质都含有阿佛加德罗常数个微粒,取近似值为6.02×1023。

(五)讲练结合

由于“物质的量”这一概念对于初学者在理解上有一定的困难,一节课不能讲授完概念的全部问题,需要准备大量的习题,边讲解、边练习,让学生在思考问题、回答问题中慢慢理解。

例1 说出下列符号的意义:

A.2 H;B.2 mol H;C.2 mol H+;D.2 mol H2

答案:A为2个氢原子;B为2摩尔氢原子;C为2摩尔氢离子;D为2摩尔氢分子。

同样都是氢,由于粒子的种类不同,表示的含义也不同。

分析:使用物质的量时,必须指明粒子(分子,原子,离子,质子等)的种类。

例2 判断正误,说明理由( )

A.1 mol Fe (√);

B.1 mol 氮 (×);理由:没有指出是分子、原子或离子

C.1 mol H2O (√);

D.1 mol 汽车 (×)理由:汽车不是微观粒子

分析:使用摩尔时应该用化学式指明微粒种类或其组合,不应使用该粒子的中文名称,且摩尔只用于微观粒子而不能用于宏观粒子。

例3 A.在5 mol O2中含有的O2的分子数目是多少?含有的O的原子数目是多少?B.3.01×1023个H,合多少摩尔?其物质的量是多少?C.N个水分子的物质的量(n)是多少?(已知阿伏伽德罗常数为NA)

通过以上练习,教师引导学生共同总结得出粒子的总个数N、阿伏伽德罗常数为NA、物质的量三者之间的关系。最后,向学生讲述摩尔是一个巨大数量粒子结合体,可以有0.5 mol O2,0.01 mol H2SO4等,而没有0.5个O2或0.01个H2SO4。

这样,通过适当的分层练习指出学习摩尔需要注意的问题,帮助学生由浅入深地掌握本节知识,并归纳总结学习物质的量需要注意的问题:(1)物质的量——物理量,摩尔——单位;(2)研究对象——微观粒子(原子、分子、离子、质子、中子、电子、原子团或特定组合);(3)使用时必须指明微粒名称。

“物质的量”这一节内容的讲授以往都是教师一个人的“独角戏”,教师费尽心思,想把知识点讲清楚、讲透彻,而此阶段学生逻辑思维能力欠发达,理解抽象概念能力不强,因而教学效果不佳。

采用本文所述的教学方法,能使学生体会建立概念的必要性和意义,探求概念建立的方法。由于少了教师的思想束缚,尊重了学生已有的认知水平,在整堂课中,学生的表现突出,提高了课堂教学效率。

[1]刘斌,刘景晖.化学(医药卫生类)[M].北京:高等教育出版社,2009:63-64.

[2]刁凤兰.无机化学[M].北京:人民卫生出版社,2005:1-2.

[3]张锦楠.化学[M].北京:人民卫生出版社,2001:4-5.

(本文责任编辑:张维佳)

G712

A

1672-5727(2011)05-0123-02

范红艳(1972—),女,山西运城人,硕士,山西省运城市卫生学校讲师,主要从事化学课教学。

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