《物質(zhì)的量》的教學(xué)設(shè)計(jì)
本節(jié)內(nèi)容概念多，理論性強(qiáng)，教學(xué)難度較大。本文嘗試以三個(gè) W 的處理為理念設(shè)計(jì)課堂教學(xué)。具體來說，三個(gè) W 就是 What （什么）——物質(zhì)的量、摩爾、阿伏加德羅常數(shù)是什么？ How （怎樣）——物質(zhì)的量與微觀粒子數(shù)及阿伏加德羅常數(shù)之間的關(guān)系是怎樣的？ Why （為何）——為什么要引入物質(zhì)的量這個(gè)概念？在使用摩爾時(shí)，為什么必須指明粒子的種類？
【新課引入】以前一章剛剛學(xué)習(xí)的金屬鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為分析對(duì)象，引出微觀與宏觀的對(duì)立關(guān)系：
2Na ＋ 2H2O==2NaOH ＋ H2 ↑
該反應(yīng)式可以表示
⑴ 2 個(gè) Na 原子可與 2 個(gè) H2O 分子發(fā)生反應(yīng)…… (2 個(gè) Na 原子或 2 個(gè) H2O 分子皆不可見、不可稱——微觀領(lǐng)域 )
⑵ 46 g Na 與 36 g H2O 恰好完全反應(yīng) …… （ 46 g Na 或 36 g H2O 皆既可見又可稱——宏觀領(lǐng)域）
【問題推出】一個(gè)方面，化學(xué)反應(yīng)是在粒子的層面發(fā)生的；另一方面，人們研究化學(xué)反應(yīng)需要在可見可稱的條件下定量進(jìn)行。如何將不可見不可稱的粒子（如分子、原子等）與可見可稱的宏觀物質(zhì)聯(lián)系起來呢？（微觀粒子——宏觀物質(zhì)）
【教師點(diǎn)撥】微觀粒子因體積小而不可見、質(zhì)量小而不可稱。若集合一定數(shù)量 ( 不妨設(shè)為 N 個(gè) ) 的微粒以增大體積和質(zhì)量，則能達(dá)到既可見又可稱的目的。那么， N 該為多少才合適呢？
【學(xué)生討論】每小組點(diǎn)派一個(gè)學(xué)生發(fā)言。
〖設(shè)計(jì)意圖〗擺出矛盾，激發(fā)參與。同時(shí)讓學(xué)生懂得新概念的誕生源于科學(xué)研究或解決問題的需要。
【教師講解】同學(xué)們的見解并不統(tǒng)一。實(shí)際上，在第十四屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)上已經(jīng)解決了這個(gè)問題，這里的 N 被規(guī)定為“ 0 . 012 ㎏ 12 C 中所含有的碳原子數(shù)”，并決定用摩爾作為計(jì)量微觀粒子的“物質(zhì)的量”的單位，即 1 摩爾粒子為“ 0 . 012 ㎏ 12 C 中所含有的碳原子數(shù)”。
【學(xué)生活動(dòng)】已知 12 C 的質(zhì)量為 1 . 9927 × 10 － 26 ㎏，試計(jì)算 0 . 012 ㎏ 12 C 中所含有的碳原子數(shù)。（由兩名學(xué)生上臺(tái)演算）
【教師講解】為了表彰意大利物理學(xué)家阿伏加德羅，人們特將這個(gè)數(shù)稱阿伏加德羅常數(shù)，符號(hào)為 NA （板書）。剛才，大家通過計(jì)算得到了 6 . 02 × 1023 這個(gè)近似值。
〖設(shè)計(jì)意圖〗通過親筆運(yùn)算，加深對(duì) 6 . 02 × 1023 這個(gè)數(shù)字的印象。
【指導(dǎo)填表】師生共同完成。（板書）
物理量 表示符號(hào) 單位名稱 單位符號(hào) 單位基準(zhǔn)
長(zhǎng)度 l 米 m 光在真空中于 1 / 299792458s 所行路程
質(zhì)量 m 千克 Kg 國(guó)際千克原器的質(zhì)量
時(shí)間 t 秒 s 銫最外層電子繞核運(yùn)轉(zhuǎn) 9192631770 次所用時(shí)間
電流 I 安培 A
熱力學(xué)溫度 T 開爾文 K
物質(zhì)的量 n 摩爾 mol 0 . 012 ㎏ 12 C 中所含有的碳原子數(shù)
發(fā)光強(qiáng)度 I 坎德拉 cd
〖設(shè)計(jì)意圖〗明確物質(zhì)的量與摩爾是物理量與單位間的關(guān)系，
【練習(xí)講評(píng)】① 5molO2 約含有＿＿＿個(gè)氧分子，＿＿＿個(gè)氧原子；或含有＿＿ NAO2 ，＿＿ NAO 。
② 3 . 01 × 1024 個(gè) H2O 分子的物質(zhì)的量是＿＿ mol ；
③ N 個(gè)水分子的物質(zhì)的量是＿＿ mol ；
【指導(dǎo)推理】物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)與粒子數(shù)（符號(hào)為 N ）間的關(guān)系：（板書） n ＝ N / NA
〖設(shè)計(jì)意圖〗由學(xué)生在練習(xí)中自我發(fā)現(xiàn)規(guī)律，消除對(duì)化學(xué)公式的神秘感，增強(qiáng)探究學(xué)習(xí)的自信心。
【學(xué)生活動(dòng)】試比較以下各項(xiàng)的異同
① 6 . 02 × 1023 ，② 0 . 012 ㎏ 12 C 中所含有的碳原子數(shù)，③阿伏加德羅常數(shù) NA ，④ 1 摩爾粒子的粒子數(shù)
【教師講解】數(shù)字 6 . 02 × 1023 雖然明了 , 但不準(zhǔn)確。“ 0 . 012 ㎏ 12 C 中所含有的碳原子數(shù)”或“阿伏加德羅常數(shù)”看似表意模糊，實(shí)則 “精確”。阿伏加德羅常數(shù) NA 與 6 . 02 × 1023 的關(guān)系如同與 3 . 14 的關(guān)系。