物質的量概念教學策略再探

張慶華+汪阿戀+吳新建+張賢金

[摘 要]

物質的量概念教學一直以來都是高中化學教學的重點和難點內容。要幫助學生更好地認識、理解和掌握物質的量概念可以采用以下策略：利用生活實際，創設教學情景;注重物質的量概念的內涵和外延;讓學生體會感悟學習;通過練習鞏固概念，加強對概念的理解。

[關鍵詞]

物質的量;情景引入;教學策略;練習鞏固

物質的量的概念是定量研究化學過程中不可或缺的知識，它的掌握與否直接影響到學生整個高中階段化學的學習。同時，基于物質的量概念幫助學生深化建立微粒觀，將一定數目的原子、分子、離子等微觀粒子與可稱量的宏觀物質建立起聯系，對幫助學生實現化學的微觀研究到宏觀應用的飛躍，具有重要的意義。然而，當前物質的量概念教學并不盡如人意。首先，由于現行的初中化學教育在微觀知識要求上較低和大量使用直觀教學手段，導致剛進入高中階段學習的高一學生，在微觀想象力方面普遍不能滿足從宏觀到微觀之間的相互過渡的需要。其次，物質的量概念抽象且缺乏實驗基礎，學生難以從前概念中搭建起知識間內在的聯系，表現在解決實際問題時對概念和原理的理解缺乏遷移性。再次，學生尚缺乏定量認識物質的意識，使學生對事物的認識仍停留于定性描述的階段，不能通過數量之間的關系預測物質的結構及可能的性質，在分析問題和解決問題的過程中會造成一定的困難。因此，如何對該知識內容的教學進行有效的策略設計與研究，一直受到一線教師的高度關注。本文基于長期的一線教學實踐，就物質的量概念的有效教學策略略談粗淺認識。

一、利用生活實際，創設教學情景

課堂情景是教師為了更好引導學生對知識的理解和掌握，通過詳細的畫面、情感、動作、社會和發現等場景，依據對認知存在不同的感悟，制造出活躍的學習氣氛，讓學生從學習的思維中盡快獲得一種情景的氛圍，從而激發學生的認知行為，促進學生的實踐活動。

【案例一】班級若買來了一車柑桔，要分發給全班每一位同學，讓學生聯系生活中所知道的分發物品的方法，幫助班干部設計一個分發柑桔的方案。學生討論的分發柑桔的方案可能有多種多樣，其中這樣的幾種方案是最普遍的：

甲：把買來的柑桔用秤稱量后發給大家：每人各多少千克。

乙：把買來的柑桔用某個容器如筐來分裝，每筐大小相同，各自裝滿，即各人都分得體積相同柑桔。

丙：把所有的柑桔，一個一個地平均分給大家。

丁：將柑桔或者是十只或者是二十只地裝好袋，每人分上幾袋。

師追問：如果買來的是一車大米一大桶油又應該怎樣分呢？

此時學生通過討論認為分發大米和油，甲、乙和丁的方法可行而丙的方法是不可行的。

師總結：衡量物質多少的物理量有：質量、體積、個數或人為規定某個特定的組合（如一袋、一桶等）。物質的量也是科學上規定專門用來衡量微觀物質的一個重要物理量，將一定數目微粒和重新設定的量進行聯系，從而導入物質的量概念。使得學生理解物質的量這個概念水到渠成。

【案例二】哪位同學能用實驗室的儀器幫老師取出一定量的氣體（如氧氣）？如何取比較準確？學生討論回答：

甲：將氣體裝在容器中進行稱量。

乙：用大針筒抽取一定體積的氣體。

丙：甲的方法不好，因為氣體稱量時由于受到空氣阻力的影響，必定會造成較大的誤差。

教師及時歸納：物質存在三態：固態、液態和氣態，衡量不同狀態的物質時應根據可行性分析，不能一概采用稱量的方式操作，顯然氣態物質用體積來衡量比較合理。從而導入氣體摩爾體積的概念。

【案例三】通過對物質的量和氣體摩爾體積的學習，請同學們從某氯化鈉溶液中取出一定量的氯化鈉的方法有哪些？學生踴躍討論：

甲：用燒杯盛好一定量的溶液放在天平上稱量。

乙：用量筒量取一定體積的該溶液。

丙：用稱量的方法操作不方便，而用量筒比較方便。

教師總結：大家回答得很好，可以采用質量和體積兩種形式取用，兩種形式都必須知道一定量的溶液中所含溶質的量，這就是溶液的濃度。進而通過學生已學過的質量分數濃度的知識自然過渡到物質的量濃度。

以上的情境引入，教師從實際生活和操作入手，對物質取量方便的可行性角度出發，探究微觀粒子的宏觀表征，讓學生感受到微觀物質的可視性，并對知識的系統性有初步的了解。

二、注重物質的量概念的內涵及外延

物質的量是表示組成物質的基本微粒數目多少的物理量，摩爾是物質的量的單位。1摩爾物質含阿伏加德羅常數個微粒。由于物質的量用于表達微粒數目，在宏觀物質與微觀粒子之間建立起一座橋梁，將人們研究物質世界的兩個層面——宏觀與微觀有機地結合起來，才有了物質的量在化學領域的廣泛應用。

物質的量概念的外延：物質的量用于表示微粒數目，由于微粒也具有一定的質量和體積，因此由1摩爾（阿伏加德羅常數個）微粒的質量總和引出“摩爾質量”。在氣體中分子之間有一定的距離，在1.01×103帕，0℃時，氣體分子之間的距離幾乎是一致的，分子間的距離相對于分子自身直徑大許多，氣體的體積主要就由分子間的距離來決定。在標準狀態下，1mol（阿伏加德羅常數個）氣體分子所占體積約為 22.4L，引出“氣體摩爾體積”。在溶液中，以1L溶液中所含溶質物質的量引出“溶液物質的量濃度”。由此，我們可以建立起物質的量通過其派生物理量摩爾質量、氣體摩爾體積和物質的量濃度與質量、氣體體積、溶液濃度之間的知識網絡。

物質的量在教學過程中必須注意概念的適用范圍，摩爾只能作為微粒的單位，而不能用作宏觀物質的單位。然而，它仍可作純凈物的單位，如：1mol水，2mol單質鐵等。在利用物質的量進行化學方程式計算時，可采用相當量的關系，如：1mol氧氣相當于32克也相當于標準狀況下22.4L氧氣，從而在計算時省去了轉化的環節。同時對1mol物質所含的各種成分也應讓學生有所了解，如：1molH2O中含有1mol氧原子2mol氫原子，還含有10mol質子，1molMgCl2含有1molMg2+和2molCl-等。

物質的聚集狀態教學應注重通過實驗（利用教材中物質體積與實驗測量出的密度計算出1mol不同狀態物質的摩爾體積）和理論分析影響物質體積大小的因素（微粒數、微粒本身的大小及微粒間的平均距離）構建氣體摩爾體積概念，讓學生認識到影響氣態物質的因素是微粒數和分子間的平均距離，而與微粒本身的大小無關。要強調22.4L·mol-1只能適用于氣態物質，且必須在標準狀況下，但非標準狀況下氣體摩爾體積不一定就不是22.4L·mol-1。

物質的量濃度的教學中應從溶液濃度的不同表現形式出發，分析得出用物質的量濃度表示溶液濃度更便于實際操作，對于在溶液中進行的化學反應中定量分析時，引入物質的量濃度給實際生產和操作帶來方便，通過物質的量濃度的配制操作的教學，讓學生進一步理解物質的量濃度的概念。

三、讓學生體驗感悟學習

《普通高中化學課程標準（實驗）》指出：“要讓學生在參與特定的化學活動，在具體情境中初步認識對象的特征，獲得一些體驗。”[2]教師要以課標精神為指導，認真鉆研教材，進行創造性地教，讓學生經歷學習過程，充分體驗感悟，從而達到學會學習的目的。

如為便于學生理解可設計如下問題：摩爾粒子的數目大約是多少？6.02x1023這個數值是以什么為依據得出來的？“12C”原子特指什么結構的碳原子？再如在物質的量濃度的教學過程中，設置配制一定物質的量濃度的溶液學生實驗，使學生體會定量研究的方法對研究和學習化學的重要作用，教師可以設置：“物質的量濃度、質量分數的意義及它們之間的關系”“為什么要用蒸餾水洗滌燒杯，并將洗滌液也注入容量瓶”“如果轉移過程中不慎將溶液濺出容量瓶外，最后配成的溶液會發生什么變化”等等一系列問題，從而使學生在深入思考，深刻理解有關知識的過程中，完成知識結構的建構。

四、通過練習鞏固概念，加強對概念的理解

物質的量概念形成之后，一定要使學生通過復習和反復運用來掌握和鞏固，絕不能讓學生滿足于死記硬背和一般性理解。在教學過程中一是要注意組織練習，當學生學過有關概念后，教師應有目的、有針對性的布置一些練習題，使學生通過習題實踐，鞏固和增強學生應用概念的能力。二是分析錯誤及時改正。還應采用多種形式對學生掌握情況進行考查了解，根據反饋發現的問題及時有針對性的采取補救措施。同時要求學生必須做到：

（1）認真審題，找出題中明確的信息，挖掘隱含的信息，弄清最終要解決的問題。

（2）找出題中涉及到的物質的量問題的知識概念模塊，聯想已有認知結構中的與該知識模塊相關的基礎概念和知識。

（3）充分思考，正確提取和運用解決問題所需的物質的量概念系統模塊，找出已知項與所求項在量方面的內在聯系，形成正確的解題思路，選擇合適的解題方法從而達到將問題解決的目的。

總之，物質的量相關知識的教學，概念多，內容抽象，細節特別多，應用廣泛。教師必須精心備課，了解學生學情，整體把握好知識體系，充分調動學生學習積極性、主動性，引導學生從生活實際出發，通過多種教學方式，使學生能更好掌握物質的量這一工具，才能為學生的后續學習打下良好的基礎。

[參 考 文 獻]

[1]方婷，王祖浩.國內外關于物質的量概念的研究及啟示[J].化學教育，2008（5）.

[2]沈建.體驗性：學生主體參與的一個重要維度[J].中國教育學刊，2001（4）.

（責任編輯：張華偉）