物质的量计算及教学策略

侯前进

【中图分类号】G40 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）4-0131-02

1.有关物质的量计算

1.1“物质的量”在化学上的价值 “物质的量”在化学上的价值实际是它的计算功能，其实用价值高于理论价值。即建立“物质的量”的出发点就是为了计算。所以，“物质的量”相关计算应作“物质的量”教学的重点处置。

1.2 按照有关公式的计算

1.2.1 物质的量的相关计算可借助于基本公式(1)、(2)、 (4)及衍生公式(3)。计算中需要注意的是，各有关量的单位、符号及被表述物质的名称必须正确，有关标注不得遗漏。

1.2.2物质的量所描述的粒子的指定形式“基本单元”的计算

1.2.2.1基本单元概念 有关物质的量的计算中，被计算的微观粒子形式可以是原子、分子、离子、质子、中子、电子等粒子，也可以根据需要，对其进行人为组合，如1/2H2SO4，这些被计算的微观粒子形式就是所谓的“基本单元”。

1.2.2.2基本单元阐释及计算 许多学生对于原子、分子、离子、质子、中子、电子等粒子这样的基本单元的理解及计算一般没有障碍，但是，对于人为“组合”、“分割”、“指定”出来的“基本单元”则出现理解障碍。为了引导学生克服这个障碍，在教学中可以采用打比方的方式给予解决，如，对“现有阿伏伽德罗常数个H2SO4，分别以基本单元H2SO4和1/2H2SO4，求其物质的量。”的练习为例，把基本单元H2SO4当做一个整西瓜，基本单元1/2H2SO4作为半个西瓜。显然，一个西瓜按照基本单元一个整西瓜进行分割后衡量：只有一份；同样一个西瓜，如果照基本单元半个西瓜进行分割后衡量：肯定变成两份；假如以1/3西瓜作为基本单元，对一个西瓜进行分割衡量：一个西瓜就可以分割为3份——回归习题后进行计算，阿伏伽德罗常数个H2SO4，以基本单元H2SO4计算其物质的量n（H2SO4）=1mol；以基本單元1/2H2SO4，计算其物质的量n（1/2H2SO4）=2mol；结合基本单元的本意及“西瓜分割”，可以看出，微粒数目一定时，当选取不同的基本单元时，物质的量计算结果是不同的；基本单元取值越小，其物质的量计算值越大，基本单元取值越大，其物质的量计算值越大；显然，一定的微粒数与分数中的分子位置类同，基本单元与分母类同。当分子一定时，分母越小，其商越大，分母越大，其商越小。

教学过程中，之所以将“基本单元”的阐释后置，主要是防止在物质的量有关概念没有学完及更没有理解透彻时，再对“基本单元”进行讨论、计算，有节外生枝、积重难返之虞。

1.3无公式计算 深刻理解阿伏伽德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积概念及单位（量纲）的含义，即可直接运算。如仔细观察摩尔质量的概念、单位，可以发现，它不仅具有定义的性质，同时还具有计算之功能，如“5.3 释义”：

无公式计算要求在学生深刻理解阿伏伽德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积概念及单位（量纲）的含义基础上，发现“物质的量”与“物质质量”之间的比例关系（数学关系）后即可灵活应用，直接用于计算而不需要公式。

教学实践中，教师可以结合无公式计算示范讲解，引导学生理解化学计算重在概念的理解，而不物理、数学那样注重、依赖公式及数字计算技巧：化学计算就是“概念”的计算。这样将使学生知道真正、深刻理解概念的必要性及重要性。

2.建立“物质的量”概念以后化学反应方程式的读法与计算应用

2.1化学反应方程式的读法

（1）在没有建立物质的量的情况下化学反应方程式3H2+N2=2NH3可读为：

①3个氢分子与1个氮气分子反应后，生成2个氨分子；

②6份质量的氢气与28份质量的氮气反应，可以生成34份质量的氨气。

（2）建立物质的量概念以后，上述化学反应方程式可读为：

③3mol氢分子与1mol氮气分子反应后，生成2mol氨分子；

④6克氢气与28克氮气反应可以生成34克氨气。

⑤标准状况下，322.4L的氢气与22.4L的氮气反应，可生222.4L的氨气。

2.2建立“物质的量”概念以后化学反应方程式计算应用

例如：根据3H2+N2=2NH3在反应，4g氢气完全反应，求出需要氮气的质量是多少；能生成多少氨气。在没有建立物质的量的概念以前，本题则应按下面过程计算：

3H2 + N2= 2NH3

6 28 34

4 x y

X=(4×28)/6 y=(4×34)/6

=18.7g =22.7g

建立物质的量的概念以后，本题则按下面过程计算：

3H2 + N2 =2NH3

3 12

4/2xy

X=2/3(mol) y=(4/2) ×2/3(mol)

m (N2)= (2/3)×28 m(NH3)= (4/3) ×17

=18.7g= 22.7g

经比较可以看出，在引入物质的量的概念以后，计算的量值从小数变成整数，即计算由繁化简。

3. “物质的量”教学策略

（1）重视“引言”教学 “引言”具有介绍问题的缘起，引入课题、学习该知识的意义等作用。因此，在教学中应重视“引言”教学对激发学生的学习动机、兴趣最终满足教学及学习的需要的作用。

（2）类比法 消除神秘感、陌生感。为消除学生在学习 “物质的量”起始时产生神秘感和陌生感，在教学中采用系列对比的方式，把众多物理量与物质的量排入同一表格进行对比，使学生认识到：物质的量不过是一种物理量，没有什么神秘、陌生之处。

（3）由浅入深、循序渐进 对教材中知识原有的顺序，应在熟悉、吃透教材、熟悉学生学习能力的基础上，根据知识的内在规律及学生的认识规律，给予适当调整；如在教学中，将“基本单元”的概念后移，可以避免难点集中、出现过早的弊端，有利于保护和发挥学生学习的积极性。