物质的量教学设计.docx

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物质的量教学设计

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物质的量教学设计

　　物质的量教学设计

　　假定我们有一篓面值一元的硬币，假定每一硬币的形状、体积、质量是相同的，我们通过哪些方法或途径可以知道这篓硬币的个数?

　　（媒体显示）

　　序号方法或途径

　　方法一

　　方法二

　　方法三

　　方法四

　　方法五

　　方法六

　　方法七

　　方法八

　　……直接数数

　　先称量出一个硬币的质量，再用硬币的总质量除以一个硬币的质量

　　先称量出100个硬币的质量，用硬币的总质量除以100个硬币的质量，再乘以100

　　先称量出一个硬币的体积，再用硬币的总体积除以一个硬币的体积

　　先称量出100个硬币的体积，用硬币的总体积除以100个硬币的体积，再乘以100

　　一、物质的量、阿伏伽德罗常数、摩尔、摩尔质量

　　[引言]首先我们来分析C+O2==CO2反应：

　　[讲述、媒体显示]

　　C+O2==CO2

　　宏观上：

12克32克44克

　　微观上：

1个C原子一个O2分子一个CO2分子

　　[联想质疑]实际生产或科学实验中，碳、氧气、二氧化碳是可称量的，固体反应原料是按照一定的质量比例、气体反应原料是按照一定的体积比例投入的，但化学反应是在碳原子与氧分子之间一个一个地进行的，碳原子、氧分子以及反应生成的二氧化碳分子都是难于称量的微观粒子，如何建立起宏观物质的质量、体积和其所含微观粒子数之间的联系呢?

或者说已知宏观物质的质量或体积，如何求出它所含有的微粒个数?

已知微粒个数，如何求出它的质量或体积?

　　[媒体显示]

　　宏观物质质量、体积――――――――――――――微粒个数

　　[思考探究]结合前面解决一篓硬币有多少个的方法模型，请尽可能多地列举出知晓一定质量或体积的宏观物质中含有多少个微观粒子的方法或途径。

（以碳粉、碳原子为例说明）

　　（媒体显示）

　　序号方法或途径

　　方法一

　　方法二

　　方法三

　　方法四

　　方法五

　　......▼一个一个地数

　　▼先称量出1个微观粒子的质量，然后再用宏观物质的质量除以1个微观粒子的质量，计算出微观粒子个数。

　　▼先称量出由某一数目的微观粒子所组成的微粒集体的质量，然后再用宏观物质的质量除以微粒集体的质量，再乘以微粒集体所含有的微粒数,计算出碳原子个数。

　　▼先测量出1个微观粒子的体积，然后再用宏观物质的体积除以1个微观粒子的体积，计算出微观粒子个数。

　　▼先数出1cm3宏观物质所含有的微观粒子个数，然后再根据宏观物质的总体积,计算出微观粒子个数。

　　......

　　[分析评价]方法一可以看作是属于模型一的，直接计量;方法二～五可以看作是属于模型二的，引入中间物理量换算。

微观粒子的质量和体积都很小，我们无法用肉眼直接看见或计数，因此,我们可以否定方法一。

同样的理由，我们也可以排除方法二、方法四。

由于不同的微粒的体积不一定相同，我们没有1cm3的各种宏观物质中所含微粒的个数的现成的数据，方法五不具有普遍性，如果采用方法五求一定质量物质中所含微观粒子数，我们还需要做大量的工作。

但我们有现成的表示原子相对质量的相对原子量，只要我们适当确定方法三中构成微粒集体的微粒数目，使得这一微粒集体的质量是可以称量的，也许我们能够找到一条具有普遍意义的解决问题的有效途径。

　　[建立模型]

　　根据方法三，我们把这一微观粒子集体所含微粒数目暂定为NA个，建立下列数学模型：

　　[讲述、媒体显示]

　　物质所含微粒数=

×NA

　　[引导点拨]如何确定这“一定数目NA”，这“一定数目NA”究竟为多少比较适宜呢?

国际上规定：

0.012kg12C所含碳原子数目即为NA。

这样规定有什么好处?

①NA个微观粒子所形成的微粒集体的质量在几克到几百克之间，质量大小适宜，便于换算，可以称量。

②有利于借助原子量，确定不同种类粒子集体的质量。

　　[讲述、媒体显示]我们把0.01212C中所含碳原子个数称作“阿伏伽德罗常数”即NA，大约为6.02×1023。

　　将通过方法三建立的数学模型中的NA用“阿伏伽德罗常数”代替，并作变形：

　　[讲述、媒体显示]

=

　　[讲述]我们把上述比值用一个特定的物理量――物质的量表示，并规定其单位为摩尔（mol），即：

　　[讲述、媒体显示]

　　物质的量（mol）=

=

　　[讲述]物质的量便是我们在建立物质的质量与其所含微粒数时所引入的新的物理量，通过它建立起了宏观物质和微观粒子之间的桥梁。

　　由上述关系式可以看出，当物质的量等于1mol时：

　　物质所含微粒数=阿伏伽德罗常数

　　物质的质量=阿伏伽德罗常数个微粒的质量

　　所以：

1mol的物质中含有阿伏伽德罗常数个微粒;

　　阿伏伽德罗常数个微粒的质量即1mol物质的质量。

　　我们把1mol物质（即单位物质的量的物质）的质量叫做摩尔质量。

因此：

　　[讲述、媒体显示]

　　物质的量（mol）=

=

　　n=N/NA=m/M

　　[提问总结、概括整合]（媒体显示）

　　▼在建立物质的质量和其所含微粒数的联系时，我们引入了什么新的物理量?

　　▼物质的量与物质质量、物质所含微粒数之间是如何换算的?

　　▼什么是阿伏伽德罗常数?

　　▼1mol物质的质量如何确定?

什么是摩尔质量?

它与1mol物质的质量是否为同一概念?

　　▼物质的量的含义什么?

摩尔是什么?

任何1mol物质中都含有多少个微粒?