《物质的量》教学设计
——联系宏观与微观的桥梁
一、教材分析
在系统学习“物质分类及其变化”之后，本章从常见无机物及应用入手，既进一步补充了丰富的感性认知材料，又可为后面继续学习其它元素及其化合物、建构物质结构、元素周期律、了解化学反应与能量等理论知识打下基础。在宏观定性研究物质的基础上，引入一个新的物理量—物质的量，从定量的角度再认识物质的性质和物质之间发生的反应，教材在内容编排上注重了宏观与微观相结合，引导学生建立可称量的宏观物质与不可称量的微观粒子间的联系，初步建构“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养，为后面进一步研究分子、原子及离子间的相互作用打下基础。
二、学情分析
学生在初中学习了原子、分子、电子等微观粒子，学习了化学方程式的意义和常用的物理量及其对应的单位，这是学习本节课的知识基础。但是本节课的概念抽象，具象思维和抽象思维的转化难度高，新旧知识会产生认知冲突，而且学生对知识的归纳、整理和迁移能力尚还欠缺，这些需要教师善于引导，巧妙地设置问题引导学生自主阅读并与同学交流，从学生认识基础出发，加强直观性教学，采用设问、类比启发、重点讲解并辅以讨论的方法，引导学生去联想，运用迁移规律，使学生在轻松的环境中掌握新知。
三、素养目标
【教学目标】
1.认识化学科学研究需要实证与推理，注重宏观与微观的联系。
2.了解物质的量及其相关物理量的含义和应用，体会定量研究对化学科学的重要作用。
3.能基于物质的量认识物质组成及其化学变化，知道从定量的角度认识宏观物质和微观粒子的相互关系是研究化学问题的科学的化学方法之一。
【评价目标】
1.通过了解生产生活、科研中的多重计量方法，认识化学计量方法的选择取决于实际需要，发展定量研究的意识。
2.通过对比、类比、归纳、演绎等多种思维活动，了解物质的量及其单位（摩尔）的含义和应用。
3.能基于物质的量认识物质组成及其化学变化，实现物质的量、粒子总数、质量之间转化，落实“微观-宏观-符号”的三重表征。
四、教学重点、难点
1.教学重点：物质的量的概念；建构以物质的量为中心的转化关系，感受宏观与微观结合的思想。
2.教学难点：物质的质量（m）、粒子总数(N)、物质的量(n)之间的转化关系建构。
五、教学方法
1.类比归纳法（物质的量概念的引出）
2.演绎推理法（粒子总数、物质质量与NA、M的关系）
六、教学设计思路
以熟悉生活场景中物质的计量为起点，通过创设微观情境，构建学生的微粒观，引导得出“以数目定量微粒”，实现宏微之间的切换。在此基础上以问题为驱动，推动教学进程：“粒子数量很大，如何方便计数”→“打包计数即为物质的量”→“物质的量的计量标准NA”→“物质的量与粒子总数、质量的换算”→“微观-宏观-符号”三重表征。围绕核心概念物质的量展开教学，逐步积累演进，实现了学习进阶，学生对物质的量这个物理量的由来、标准以及在化学计量计算中的意义有了一个整体认识，既保证了知识关联结构化，又提升了思维品质，建构学习的过程。
七、教学流程
教学目标
教学环节
八、教学过程
教学环节 | 教师活动 | 学生活动 |
环节一： 创设情境，模型认知
| 同学们，今天我们一起来学习化学中一种用于计量物质的物理量-物质的量。说到计量，我不禁想起公元前221年秦始皇统一六国，实行书同文，车同辙，统一度量衡，这里的度量衡就是物质的计量和标准。这一伟大壮举，历经前年，遗泽后世！今天，我们就站在巨人肩上，进一步深入探讨化学中物质计量的问题。 |
回顾历史，感受中国文化的源远流长 |
实物展示： 一堆碳粉、一瓶O2 问题1：如何快速计量碳粉和O2的多少？ | 交流讨论，得出结论： 固体可以称质量，气体可量体积。 | |
在过往的学习中，我们常利用质量来进行分析计算： C + O2 = CO2 12 32 44 12g 32g 44g 在此我们发现这样一个问题：质量、体积是宏观可测量的，而化学反应中C、O2是按一个一个微观粒子形式去参加反应的。 问题2：对于这些微粒，又该如何计量呢？ （立足于旧知，激发学生的认知冲突） |
新旧联系，引发认知冲突：微粒质量很小，不能直接称量出粒子质量，而用数目计量更方便。
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环节二： 类比归纳， 辨别明晰 | 对于微观粒子，我们知道计量数目更方便，但如何定量粒子数目是亟需解决的问题。 问题3：如何计量12g碳或1滴水中的微粒（原子、分子）数目呢？请看短视频。 可见，若要定量粒子数目，不能一个个的数，需按照一定的数目标准进行“打包”或“记堆”来计量。生活中为了计量物质的数量，也常常将物质进行打包计数，请列举出一二。同样的道理：1mol定为多少数目呢？ |
观看短视频，学习如何用数目定量微粒？ 举例说明生活中常见的物品打包集合计量的案例。
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引导学生归纳出物质的量的概念，呈现国际单位制中的基本物理量和单位，分析物质的量的计量对象和计量标准。 | 讨论：如何获得1000张A4纸？ | |
环节三： 符号表征， 关联结构 | 我们知道了1 mol任何粒子所含的微粒数为 NA，若给出粒子总数，则可以计算出粒子的物质的量，实现粒子总数（N）、 NA、物质的量（n）之间的换算。 1 mol不同物质中所含的粒子数是相同的，但由于不同粒子的质量不同，所以1 mol不同物质的质量也不同。那么，物质的量（n）与宏观的质量（m）之间有怎样的联系呢？ (呈现表格，阅读教材信息，通过计算和信息对比，找出关系) | 完成课堂练习，寻找联系，形成转化观。
阅读教材P50信息，获取知识，培养信息的获取、加工、整合能力 |
环节四： 回扣主题，拓展应用
| 请大家思考：在实验室中称量12g的碳，如何迅速确定其中所含的C原子数呢？ （课堂小结、以物质的量为桥梁实现宏观物理量与微观粒子之间的沟通） |
思考、计算并梳理 |
九、板书设计
十、教学反思
本节课以1滴水的讲述视频激发认知冲突，进行类比，帮助学生建立物质的量的概念，归纳概念的内涵与外延，体会论证过程。基于物质的量概念，落实“宏-微-符”三重表征，实现物理量之间的转化联系，建构知识，实现思维的关联结构。最后首尾呼应，将微观粒子与宏观可称量的物质之间建立桥梁，有助于解决化学中的计量问题，启发学生体会学习化学的重要意义。在课堂教学中可以增加提问人数来提高学生紧张感并及时书写清楚解题过程实现师生互动，可以让写错的同学也来展示思维过程再加以引导纠正。
十一、作业设计
1．2018年11月13日至16日，第26届国际计量大会在巴黎召开。这次，对物质的量的单位——摩尔的定义进行了修改。下列对“摩尔”的理解正确的是( )
A．我们把含有6.02×1023个粒子的任何粒子集合体计量为1摩尔
B．摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为mol
C．摩尔可以把物质的宏观数量与所含微观粒子的数量联系起来
D．摩尔是用来描述物质所含微粒数目多少的基本物理量
2．下列对阿伏加德罗常数的理解，正确的是( )
A．阿伏加德罗常数是化学上常用的一个单位
B．8 mol NH3含有8NA个NH3分子
C．通常情况下，6.02×1023就是我们所说的阿伏加德罗常数
D．粒子的数目越多，所含该粒子的物质的量不一定越大
3．下列关于2 mol二氧化碳的叙述中，正确的是( )
A．质量为44 g B．有4 mol原子
C．分子数为6.02×1023 D．摩尔质量为44 g·mol－1
4．下列叙述正确的是( )
A．氢氧化钠的摩尔质量是40 g B．1 mol NaOH的质量是40 g·mol－1
C．1 g H2和1 g N2所含分子数相等 D．等质量的N2、CH4、CO、H2O中，CH4所含分子数最多
5．设NA表示阿伏加德罗常数，下列说法不正确的是( )
A．醋酸的摩尔质量与NA个醋酸分子的质量(以g为单位时)在数值上相等
B．NA个氧分子和NA个氢分子质量比等于16:1
C．2.4 g镁所含镁原子数为0.2NA
D．17 g NH3所含的原子数目为4NA
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