“物质的量的单位——摩尔”教学探索

杨丽 陈杨红

【内容摘要】物质的量是国际单位制的7个基本单位之一，在中学化学计算中处于重要地位。由于“摩尔”概念比较抽象，经常会出现应用错误。本文从一个化学方程式入手，从本质上理解“摩尔”的概念，为有关“摩尔”的计算奠定基础。

【关键词】物质的量  摩尔

一、教学目标定位

物质的量是中学化学中一个十分重要的概念，贯穿于高中化学的始终，在化学计算中处于核心位置。但是相关概念比较抽象，理解起来晦涩难懂，每每教学进行到这儿学生都喊难，难在哪儿？

首先，是东西方文化差异给学生造成的学习障碍：“物质的量”更像我们汉语里有定语的短语而不是一个名词。其次，“物质的量”这个概念学生缺乏生活经验基础，不像长度，质量等有生活经验做铺垫，也不像元素及其化合物的性质或者是离子反应等可通过实验直观现象来帮助理解。

传统的教学中往往花费较多的课时进行全面细致的概念讲解，但学生的这些学习困难仍然存在，然而，随着化学学习的深入和“物质的量”在计算中的应用，过了新课学习这一段后，重应用轻概念，学生也就不再将其视为难点，绝大多数学生都可以熟练应用物质的量进行计算和表述。所以这部分的教学目标定位于：认识摩尔是物质的量的单位，能进行简单的化学计算。不必过多的纠缠于概念的剖析而重在简单应用，让学生在应用中体会。

二、教学设计、教学思路

经过初中化学的学习，学生能够理解一个分子与几个分子反应的这种简单关系，也知道反应中各物质是按照一定的质量关系进行化学反应，在此基础上，引出“物质的量”概念。

1.创设情景，引入课题

在进行化学实验时，不论是单质还是化合物宏观上大多都是肉眼可见并可称得其质量或量得其体积的，然而事实上化学反应中原子、分子或离子等粒子按照一定数目比进行的，而这些粒子又是肉眼看不见而且难以称量的。需要一个桥梁来建立宏观上可称量的物质质量和微观微粒数目之间的联系，来知道一定质量物质所含的微粒数目或者是知道微粒的数目能计算出物质的质量。

2.物质的量、摩尔、阿伏伽德罗常数等概念的导出

一个分子看不见摸不着，无法称量，一百个，一万个也还是无法称量，但是当数目积累到一定大的时候就变成了宏观可称量的物质。顺势引出物质的量的概念就是这么一个表示一定数目粒子的集合体。并且这个一定数目是很庞大的数目，可以达到十的二十几次方，所以用个来计量很不方便，把很多个微粒打包用摩尔计量。由于数据过于庞大，只用于描述微观粒子不能用于计量宏观物质且使用时要指明微粒的名称，紧接着用几个是非判断来强化物质的量、摩尔的使用注意事项。

到底选择多少个粒子作为一个集合也就是1mol合适呢？此时学生学习兴趣已被调动上来，他们很想知道这一个集合到底是多大。科学上规定：1mol物质含有阿伏伽德罗常数个对应粒子，此时，这个集合体到底是多大已经呼之欲出。

阿伏伽德罗常数的定义已经顺理成章，而且引人入胜，讲解之后，豁然开朗。“阿伏伽德罗常数规定为12克12C所含的碳原子数，约为6.02×1023 mol-1”，阿伏伽德罗常数就是描述了每摩尔物质所含的微粒数目，单位应为：个/mol，但是西方的计量单位中没有“个”，所以阿伏伽德罗常数的单位为mol-1。

3.计算推导和巩固应用

根据阿伏伽德罗常数的定义：1mol物质含有阿伏伽德罗常数个对应粒子。即：1mol O2中约含6.02×1023氧分子。

nmol的某种微粒集合体中所含的微粒数约为n×6.02×1023。

推导出微粒个数和物质的量之间的关系：N=n×NA

同时讲解：由于NA为常数，微粒个数N与物质的量n之间成正比关系。并且微粒个数、阿伏伽德罗常数和物质的量三个物理量中已知任意两个可以求出另外一个。

三、教学反思

在教学中，用上述设计讲解，有80%学生明显能够独立完成练习题，仅个别学生，有这样那样的问题。此方法从学生已有知识入手，学生容易理解，符合学生的学习心理和循序渐进的教学原则。

【参考文献】

[1] 赵凤玲. 新课程背景下高一化学基础知识教学研究，成都市树德中学.

[2] 方婷、王祖浩. 国内外关于“物质的量”概念的研究及启示，《化学教育》，2008期第5期.

[3] 曹俐.《物质的量》的教学设计，贵阳市第三实验中学.

（作者单位：湖北省十堰市东风高级中学;湖北省十堰市实验中学）