高中化學必修1第一章第二節化學計量在實驗中的應用,牽涉到諸多概念,并且,這些概念都比較抽象,特別是對剛上高中的學生來說,能夠真正理解這些概念對這些概念進行有效運用的,數量上并不太多。學生中有個笑話:“哦,到了高三我才懂得了高一的東西,但明天就要高考了。”特別是這部分的知識在高考中地位還是很重要,并且在整個高中化學知識體系建構中,是個不可缺少的環節。所以我們教師在教學過程中,必須想辦法讓我們的學生真正吃透這部分的知識,等到高三復習時就水到渠成了。解決這部分知識的關鍵就在于讓學生真正理解這部分知識所牽涉到的有關概念,概念的講解要做到內引外延、抽象到具體、簡單到復雜再到簡單。下面我就這節課概念的教學談談我的看法。
一、對“物質的量”這個概念的辨析
這個概念是我們上這節課首先要突破的。在教學當中,我向學生們提出三個問題,讓他們思考。這三個問題是:①為什么要引入物質的量這個物理量?②什么叫做物質的量?③物質的量的作用是什么?有了這樣的鋪墊,一是提升了學生的興趣和對知識的關注程度,二是對于這個概念的剖析也有了一個循序漸進的過程。其實化學計量應包括三個方面的內容:宏觀世界有關物質的計量;微觀世界有關微粒的計量;宏觀世界有關物質與微觀世界有關微粒相互之間轉化的計量。其實,同學們雖然剛進入高中學習,但由于有初中知識的鋪墊,對于宏觀世界與微觀世界還是有一定的認識,都明白到微觀世界中許許多多質量很小、體積很小的粒子是構成宏觀世界物質的基礎,但對于微觀世界的微粒計量問題,就是他們的一個盲區。所以作為老師,首先要幫助他們克服這方面的盲區:由于微觀粒子數量龐大,我們如果采用宏觀世界物質的計量方法去計量微觀世界的粒子是沒有意義的,所以就引入了物質的量這個物理量,用以解決微觀世界粒子的計量問題,它的單位是摩爾。摩爾其實在古希臘語言中就是表示“堆”“集合”的意思,換一句話說,計量微觀世界的粒子我們不再從“一個個”去計量,而是采用“一堆堆”或“一個個集合”的形式去進行計量。如此這般,學生對于物質的量及有關的計算問題的理解也就有了深刻的認識,為下一步學習打下了堅實的基礎。當然在最后,老師別忘記了向學生強調,物質的量就是個物理量,用來計量微觀世界的微粒數量,包括構成物質的微粒分子、原子(原子團)、離子和構成原子的粒子質子、中子、電子等的數目,反過來對宏觀世界的物質計量也是沒意義的。
二、對“阿伏伽德羅常數”概念的辨析
物質的量是用來計量微觀粒子數目的一個物理量,但如何計量呢?物質的量的單位就是摩爾,摩爾也是“堆”“集合”的意思,所以我們必須明確“一堆”“一集合”的粒子的數量,“一堆”“一集合”從科學角度看也就是|“一摩爾”。國際上規定,1 mol粒子集體所含的粒子數與0.012 kg12C中所含的碳原子數相同,約為6.02×1023。我們把1摩爾任何粒子的粒子數叫做阿伏伽德羅常數,符號位NA,通常用6.02×1023 mol-1表示。“1 mol粒子的數量”這個基本量確定后,我們如果用N來表示粒子數量,n表示物質的量,則N=nNA,那么對于如何計量微觀世界離子的數量也就水到渠成了。
三、對“摩爾質量”這個概念的辨析
單位物質的量的物質所具有的質量叫做摩爾質量。符號M,單位g/mol。書本規定:一摩爾任何粒子或物質在以克為單位時,其數值都與該粒子的相對原子質量或相對分子質量相等。對于這句話,我提出兩點說明和一點意見。兩點說明之一:一摩爾任何粒子或物質在以克為單位時,如果該微粒是原子或該物質是由原子構成,其數值與該粒子的相對原子質量相等;如果該微粒是分子或該物質是由分子構成,其數值與該粒子的相對分子質量相等;如果該微粒是離子或該物質是由離子構成,其數值與該粒子的式量相等。兩點說明之二:應強調數值相等,但單位不同。式量(包或相對分子質量,相對原子質量)其單位是“1”,一般可省略不寫,但摩爾質量的單位是g/mol,是不能省略的。一點意見:上述這句話,簡化了摩爾質量的有關計算,方便學生。但我們教師在教學過程中僅僅只是教會了我們學生如何使用該結論,而忽略了該結論的得出與形成過程,勢必不利于學生的邏輯思維的更好形成。我個人的意見是,應由學生通過自身的計算去總結有關的結論。我通常的做法是:列舉一些有代表性的粒子,由學生自己去計算。其實這樣的計算也不復雜,只要確定好粒子的數量,以及粒子的質量,不用三分鐘就可以計算出結果,總結出結論。各位老師,不要小看這三分鐘,在教學中善用這樣的方法處理,它所帶來的影響對學生來說是深遠的,絕不是多幾分鐘、多做幾道題所能企及的。
四、對“氣體摩爾體積”概念的辨析
氣體摩爾體積定義:單位物質的量的氣體所占的體積。
符號:Vm
單位:L/mol或m3/mol等
標準狀況下,Vm=22.4 L/mol
在提出氣體摩爾體制概念之前,應讓學生確立有關影響物質體積的因素物質準備。
首先我們來分析1 mol固態和液態物質體積為什么不同。
這樣對于影響固體、液體、氣體體積的因素可分別用圖直觀地把它們來表示,有條件的學校也可以通過Flash動畫演示,降低學生們對這些知識的抽象思維能力,讓學生們無論從感性方面還是理性方面都有一個很好的認識。也只有基于這樣的教學,學生們才可能盡快地進入到領悟這些知識的通道,讓學生們真正能在老師過程教學中受到益處。
(作者單位 廣東省云浮市云硫中學)