“物質(zhì)的量”在高中化學中占有重要地位,也是高中化學教學的一個難點。那么,“物質(zhì)的量”到底對后面的學習起到什么作用呢?我們應該如何設(shè)計這一部分的教學呢?筆者結(jié)合多年的教學經(jīng)驗,談談自己的一些體會。
首先,利用“物質(zhì)的量”這一種研究工具,我們可以更方便地研究化學反應,了解微觀本質(zhì)。那么既然它是研究工具,我們就應該側(cè)重于應用,在運用中理解原理。記得在最初教學時,筆者一直遵循“知其然更要知其所以然”的思想進行教學,總希望學生能了解這一物理量的來龍去脈,甚至不惜從原始社會的“物物交換”講起,一直講到長度和質(zhì)量的來歷,以便使學生理解物質(zhì)的量與長度和質(zhì)量之間本質(zhì)上的統(tǒng)一。這樣一來,筆者花費了大量的時間在滔滔不絕地講述,學生雖然聽得津津有味,但下了課后卻什么也做不了,因為這一物理量的應用沒有講,更沒有時間給他們進行練習。后來在教學中,筆者就不斷削減這一部分的內(nèi)容,不斷精煉語言,以便留更多的時間對學生進行相應的訓練。
這一課時,以運用為核心。筆者以曹沖稱象的故事引出“化整為零”的思想,進而引導學生形成“化零為整、積少成多”的概念,從而理解化學反應中的微粒間關(guān)系可以集合成一個宏觀量——物質(zhì)的量,然后由其定義及其與微粒個數(shù)間的關(guān)系,引出阿伏伽德羅常數(shù),進而推出轉(zhuǎn)換公式。當學生能夠理解微粒個數(shù)比等于物質(zhì)的量之比時,教師就可以提出問題:如何與最常用的物質(zhì)的質(zhì)量進行轉(zhuǎn)換呢?為了解決這個問題,就必須要引入一個新的物理量——摩爾質(zhì)量。經(jīng)過教師介紹它的概念,自然引出公式。學生再一次通過反復的練習,理解和強化這三個量之間的轉(zhuǎn)換。
第二課時回顧物質(zhì)的量的意義,將微觀與宏觀聯(lián)系起來;摩爾質(zhì)量的意義,將微觀不能稱量的微粒與宏觀能夠稱量的質(zhì)量聯(lián)系起來。那么對于氣體而言,稱量質(zhì)量是很不方便的,能否將其與氣體體積聯(lián)系起來呢?這就必須再引入另外一個量——氣體的摩爾體積。通過事實說明,在一定條件下,單位物質(zhì)的量的氣體體積是相同的。引出相關(guān)公式后,進入運用環(huán)節(jié),對學生進行相應習題的訓練。
第三課時更加簡單,既然固體可以稱量質(zhì)量,氣體可以度量體積,我們非常希望能夠?qū)⑷芤后w積與溶質(zhì)物質(zhì)的量聯(lián)系起來,所以引入一個新的物理量——物質(zhì)的量的濃度。相關(guān)應用與前兩節(jié)課幾乎完全相同。筆者大概只用了5~10分鐘就完成了相關(guān)內(nèi)容的講解,而其余30分鐘左右完全用于運用和練習。
筆者一直向?qū)W生灌輸這樣的思想:物質(zhì)的量只是一個工具,不必了解它的工作原理,重要的是要熟練地運用它。必須經(jīng)過大量的練習,并在練習中不斷體會它的運用技巧,才能得心應手,并運用這一工具進行大量的創(chuàng)造性的工作。
經(jīng)過一段時間的基礎(chǔ)練習,在學生沒做較多的基礎(chǔ)題之前,筆者沒講任何技巧性的東西,只要求學生用最基本的公式進行解題。當學生對公式的運用較熟練,并且做了一定數(shù)量的基礎(chǔ)題后,筆者又將學生做過甚至教師講過的題重新拿出來,引導他們分析這些題目中各物理量之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系,從中提取出更多的推論,如阿伏伽德羅定理及其推論、平均摩爾質(zhì)量的思想、密度與摩爾質(zhì)量關(guān)系。這時,筆者也沒有提到什么定律、什么推論,而只是把它作為公式運用后的簡化結(jié)果,使學生自然地運用它,而不是感覺這些東西高高在上,即使死記硬背下來也不能靈活運用。
在長時間的不斷練習中,學生慢慢地學會了各個公式的運用,并且逐步產(chǎn)生了用物質(zhì)的量來思考問題的習慣,對化學反應開始從初中的微觀或質(zhì)量的角度理解,逐步過渡到用宏觀的物質(zhì)的量的思想進行思考,一些方法和技巧也自然地形成了。思維靈活的學生可以使用很多組合公式或者推論來解決問題,而相對較弱的學生也可以用最基本的公式解決較復雜的問題了。
(作者單位:江蘇省如皋市市委黨校)