物質的量在高中化學解題中的核心作用

摘 要：文章研究物質的量這一知識點在高中化學解題中的核心作用，包括分析物質的量與其他物理量的關系、計算標準狀況下氣體摩爾體積、計算相對分子質量、計算物質的量濃度等，并進一步分析了物質的量學習難點，提出相應的教學對策，如從概念出發進行教學突破、在教學中注重詞匯使用、重視結合解題教學等。

關鍵詞：物質的量；高中化學；解題教學。

作者簡介：葉正妹（1979—），女，廣西壯族自治區南寧市第四十二中學。

物質的量表示含有一定數目粒子的集合體，在高中化學中屬于重點知識，與其他物理量（物質的質量、標準狀況下氣體摩爾體積、物質的量濃度等）有著極為緊密的聯系，對化學解題有著極為寶貴的應用價值。為提升化學教學質量，教師應重視物質的量教學，結合例題，引導學生形成利用物質的量來解答化學題的意識與能力，促進學生解題能力的提升。

一、物質的量在高中化學解題中的核心作用

（一）分析與其他物理量的關系

高中化學題目往往涉及一系列復雜的物理量，而物質的量與其他物理量之間通常有著極為緊密的聯系，學生可使用多元化的解題方法，以物質的量為中心進行物理量推導。如在已知微粒數目為N，阿伏加德羅常數為NA的情況下，可使用公式n=N/NA計算得出物質的量n［1］；在某一體積條件V下，已知物質的量為n，可利用公式c=n/V計算物質的量的濃度c。總之，在解答化學題目的過程中，學生可通過分析物質的量與其他物理量之間的關系，高效解答題目。教師應針對物質的量的核心作用，做好課堂講解，篩選相應的習題供學生練習，從而提升化學解題教學的效率與質量。

【例題1】下列有關物質的量的計算中，哪一項是正確的？（ ）

A.5.6 g CO與22.4 L CO2中含有的碳原子數量是相等的

B.將20 g NaOH固體溶解在500 mL水中形成溶液，該溶液物質的量濃度為1 mol/L

C. a gCl2中有b個氯原子，則可將阿伏加德羅常數表達為71b/a

D.若CO和CO2兩種氣體物質的量相等，則這兩種氣體氧原子的質量之比為1∶2

這道題較為簡單，主要考查物質的量與幾種物理量（微粒個數、物質的量濃度、原子質量等）之間的關系。其中，標準狀況下1 mol氣體的體積為22.4 L，這是需要學生特別注意的。A選項中，未說明物質的具體狀態，物質的量未必是1 mol，因此不選；B選項中只給出了溶劑體積500 mL，溶液的體積未必是500 mL，因此不選；C選項中，依據公式n=m/M=N/NA，可得NA×2×a/71=b，進而得出NA=71b/2a，因此該選項錯誤；D選項中，設兩種氣體的物質的量均為1 mol，可計算出氧原子質量比為1∶2，因此是正確答案。

（二）計算標準狀況下氣體摩爾體積

在高中化學中，氣體摩爾體積屬于基礎性概念，指的是單位物質的量的氣體所占的體積，可以是單一氣體，也可以是混合氣體。在標準狀況下（STP，0℃、101 kPa），氣體的摩爾體積約為22.4 L/mol。顯然，學生可利用物質的量計算標準狀況下氣體所占的體積，即V=nVm。因此，學生在解題過程中應重視分析以下兩個條件：標準狀況、氣體的物質的量。教師應采用啟發式教學方法，啟迪學生找準解題思路。

【例題2】用NA表示阿伏加德羅常數，標準狀況下，m gO2和N2的混合氣體中含有b個分子，則n g該混合氣體在相同狀況下所占體積（L）應為（ ） 。

A. " B. " C." " "D.

對這道題展開分析，學生會發現，要計算氣體在標準狀況下所占的體積，必須用到物質的量，從物質的量與氣體體積之間的關系出發，使用公式解出標準答案。設n g混合氣體的物質的量為x，則mg/ng=b/xNA，x=nb/mNA，在標準狀況下，n g該混合氣體的體積為V=xVm=，則正確選項為A。

（三）計算相對分子質量

通常情況下，學生在化學解題時會發現，使用物質的量計算溶質的相對分子質量要用到一系列復雜的物理量，計算難度較大，容易出現細節性問題。教學過程中，教師可組織學生嘗試使用物質的量推導溶質的相對分子質量，加深學生對這部分知識內容的認識，讓學生對相關結論產生更為明確的認識，從而提升教學效率與教學質量［2］。教師可出示一些經典例題供學生訓練，使學生積累解題經驗，不斷提升學生解題的準確性與靈活性。

【例題3】將m g質量分數為a的某物質的溶液與n g質量分數為b的同一物質的溶液混合后，蒸發掉p g水，得到每毫升質量為q g，物質的量濃度為c的溶液，則該溶質的相對分子質量為（ ）。

A. B.

C. D.

該題目有一定難度，學生必須把握好各參數之間的關系。仔細審題可知，題目涉及如下幾種物理量：質量分數、溶液質量、物質的量濃度。教師可引導學生結合所學知識，從物質的量濃度、物質的量、體積之間的關系入手，進行高效解題。由已知條件可知，所得溶液的溶質質量分數為w==，又因為c== ，則M=，聯系上述式子可得出M=，即選項C正確。

（四）計算物質的量濃度

對物質的量濃度的計算，多會用到公式c=n/V，但目前看來，很多類似的化學題目往往有著復雜的問題情境，學生在解題時需要從物質的量出發，綜合考慮一系列復雜的因素，如物質之間的反應、質量守恒、電荷守恒等，這非常考驗學生對以往知識內容的掌握［3］。教學過程中，為提升學生的解題靈活性，教師應為學生展示詳細的解題過程，引導學生掌握解題技巧，盡可能夯實學生的解題基礎。

【例題4】在Al2（SO4）3和（NH4）2SO4的混合溶液中加入b mol的BaCl2，恰好使溶液中的SO42-完全沉淀，若再為溶液加入足量強堿并加熱，得到c mol的NH3，則原有溶液中Al3+的濃度（mol/L）為（ ）。

A. " B. " C. " D.

在解答該題目時，學生需要結合化學反應，判斷離子之間物質的量的關系，之后結合電荷守恒定律，根據公式建立等量關系，最后計算得出答案。分析題目條件可知，要生成c mol的NH3，溶液中必然含有c mol的NH4+，而使SO42-完全沉淀需要用到b mol的Ba2+，因此SO42-也應含有b mol。結合電荷守恒定律，可得2c（SO42-）=c（NH42-）+3c（Al3+），進而得出3c（Al3+）=（2×-），則有c（Al3+）=mol/L，故本題中C選項正確。

二、物質的量學習難點及突破方法

由上文所述不難看出，在高中化學中，物質的量屬于難點知識。為提升教學的效率與質量，教師應切實分析學生在學習中存在的問題，采取針對性措施，幫助學生盡快突破學習難點，使學生在解題過程中更好地運用物質的量知識，發揮其核心作用，實現化學核心素養的發展。

（一）物質的量學習難點

筆者結合教學實踐，總結了以下幾個造成物質的量學習具有一定難度的因素。

1.中西文化差異影響

物質的量這一概念是由我國學者從西方語言系統中翻譯而來的。從漢語表達習慣來看，漢語中形容數量一般采用個、群、對等單位，但相較于漢語語言體系，西方語言體系較為單一，具有很強的抽象性，因此學生在接觸物質的量時，往往會在腦海中產生很多疑惑。若學生堅持使用固有思維理解這一概念，那么在解題時產生理解差異是再尋常不過的事情［4］。

2.概念較為抽象

高中生的抽象思維發展得還不夠成熟，面對一些相對抽象的概念，學生的想象力往往是匱乏的。物質的量這一概念涉及的領域較為廣泛，包括原子、分子、離子、微粒等，部分學生在學習時難免會出現概念混淆的情況，進而容易在解題中出現失誤。但在實際生活中，我們往往又很難使用具象化的語言表述這些概念，如此便造成學生的想象有一定的局限，限制了學生對概念的理解。

3.缺乏實驗基礎

高中化學課堂中，物質的量通常是以文字形式來表述的，教師無法借助實驗等更為形象、直觀的載體讓學生感受物質的量的具體意義，這與化學中的其他概念（如各種化學原理、化學反應）相比顯然是不同的，因此學習起來有一定的難度。

（二）物質的量學習難點應對方法

對于學生而言，物質的量是一個十分抽象的概念，學生在學習過程中常會產生理解上的障礙，同時這一概念也不像生活中常見的其他量，如速度、重量、長度等，這幾種量學生經常接觸，十分熟悉，而物質的量作為一個抽象的新概念，必然會給學生帶來學習上的困難。

為幫助學生解決這一問題，教師在教學過程中可結合例題，使用具體的數據，幫助學生區分化學中關于數量的概念。例如，物質的量的單位是mol，而阿伏加德羅常數是1 mol的任何物質所含有的該物質的微粒數，約為6.02×1023，用數字區分，這些概念就顯得更為具象化，易于學生理解。在教學過程中，教師還可采用對比法幫助學生突破概念理解難點。例如，在為學生引出摩爾這一概念時，教師可直接從學生身邊常見的事物出發，進行舉例說明：桌子的寬度是1 m，1 m等于100 cm，100 cm等于1000 mm……逐步使學生感受微觀世界的物理量，循序漸進地引出摩爾的概念，這有助于加深學生對新知的印象。相較于傳統教學方式，這種教學方式更為直觀生動，更具趣味性，更易被學生接受和認可。此外，教師可將宏觀概念與微觀概念結合在一起，給予學生全面、詳盡的講解，方便學生領會，如物質的量是宏觀物質的質量與微觀粒子的數目聯系起來形成的物理量。

物質的量濃度這一概念也比較抽象，學生理解起來有一定的難度，教師可這樣講解：首先，讓學生理解溶液與溶質的概念，引導學生使用公式表述溶液、溶質與相關物理量之間的關系，之后教師可借助這些直觀易懂的化學符號，為學生引出相應的概念，便于學生理解與記憶。

（三）物質的量教學策略

1.從概念出發

化學概念是化學知識體系的基礎，若概念教學不夠明白透徹，后續的教學環節會更加難以推進。針對概念理解出現問題的學生，教師可結合學生的實際生活舉例，引導學生感受這些化學概念在人們實際生活中的運用，增強學生的理解能力，讓學生逐步理解物質的量的內涵。

2.在教學中注重詞匯使用

目前看來，很多高中化學教師在講解物質的量這部分知識內容時，教學用語不夠科學專業，如很多教師會使用“堆”等中文量詞來描述物質的量，如此便會導致學生誤解概念。為進一步提升化學教學質量，教師有必要建立以物質的量為中心的概念語言體系，如直接采用“集合體”這一詞匯來講解，長此以往，學生就能夠對這部分知識內容產生清晰且正確的認知。

3.重視結合解題教學

不難看出，物質的量在化學解題中有著極高的應用率與較為廣闊的應用面，因此在教學物質的量時，教師應重視借助例題進行講解，逐步將物質的量的知識滲透到學生的思維體系之中。教師可圍繞“以物質的量為中心，理清其與其他物理量的聯系”的思路進行教學，指導學生按照如下流程，逐步建立起關于物質的量的解題體系：①理解基本概念；②計算涉及物質的量、微粒數目、物質的質量的題目；③進行氣體物質的量、體積、密度、質量、粒子數之間的換算；④計算溶液濃度；⑤計算化學方程式中的物質的量。總之，在化學解題教學中，物質的量有著橋梁一般的意義，學生在練習宏觀與微觀的物理量的轉化時，難免會用到這一知識，教師應通過有效的教學，讓學生對這一知識有深入理解。此外，很多其他學科，如物理也會用到物質的量這一概念，教師可依據課程內容，適當聯系其他學科的知識進行概念教學，這樣建立關聯之后，學生就會對這一知識點產生更為深刻的理解［5］。

結語

綜上所述，在高中化學知識體系中，物質的量是重點內容，在解答化學題的過程中起到關鍵作用。在課堂教學中，教師應針對物質的量做好講解，結合例題，深化學生對這一知識內容的理解，提高學生的解題能力，促進學生化學核心素養及綜合素質的全面發展。

［參考文獻］

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