怎樣使學(xué)生快速理解并掌握高中化學(xué)物質(zhì)的量

年素華

摘要： 作者根據(jù)多年教學(xué)經(jīng)驗來分析產(chǎn)生“物質(zhì)的量”難學(xué)﹑難理解的原因，并且提出在新課標(biāo)下學(xué)習(xí)“物質(zhì)的量”及其相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)建議。

關(guān)鍵詞： 高中化學(xué)物質(zhì)的量教學(xué)難點教學(xué)建議

化學(xué)是一門研究物質(zhì)的組成﹑結(jié)構(gòu)﹑性質(zhì)，以及變化規(guī)律的基礎(chǔ)自然科學(xué)，通過初中化學(xué)我們認(rèn)識了分子﹑原子，掌握了單質(zhì)﹑化合物﹑溶液﹑酸﹑堿﹑鹽等。進(jìn)入高中以后，我們所學(xué)習(xí)的化學(xué)內(nèi)容有些是在初中原有基礎(chǔ)上的加深，也有些與初中化學(xué)一點關(guān)聯(lián)都沒有，比如物質(zhì)的量﹑氣體摩爾體積﹑物質(zhì)的量濃度，等等。下面談?wù)劯咭换瘜W(xué)必修1第一章第三節(jié)物質(zhì)的量內(nèi)容的學(xué)習(xí)。

一、怎樣理解物質(zhì)的量

物質(zhì)的量及其單位等有關(guān)概念，是重要的化學(xué)概念，在化學(xué)計算中處于核心地位。然而，學(xué)生從以分子、原子、質(zhì)量的概念為基礎(chǔ)的知識體系，過渡到物質(zhì)的量為核心的化學(xué)量化體系，經(jīng)歷了由宏觀到微觀，由抽象到具體的過程，從而面臨變化快、跨度大、要求高的困難。要在原有的量化體系基礎(chǔ)上，建立以物質(zhì)的量及其單位為核心的新的量化體系，核心問題就是讓學(xué)生理解摩爾在宏觀和微觀兩重世界之間的“橋梁”作用。在教學(xué)中可以從以下幾個方面來實施。

1.物質(zhì)的量概念的形成

化學(xué)反應(yīng)中的原子、分子、離子等，是微小量，看不見又難以稱量；而實際中的各物質(zhì)都是可以稱量的。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)感性經(jīng)驗來認(rèn)識如何解決這個矛盾，就是要在微觀和宏觀之間設(shè)置物理量，架起一座相關(guān)的“橋梁”，進(jìn)而引出物質(zhì)的量及摩爾的概念。要解釋清楚物質(zhì)的量的概念：物質(zhì)的量是用來描述物質(zhì)所含微粒數(shù)目多少的物理量。像長度﹑質(zhì)量﹑時間﹑電流等物理量一樣，是國際單位制中七個基本物理量之一。介紹完了概念之后要進(jìn)行強(qiáng)調(diào)：“物質(zhì)的量”四個字是一個整體，其單位是摩爾，應(yīng)用范圍是微觀粒子。如：1摩爾H，1摩爾CO等，但不能說1摩爾蘋果，1摩爾鐵等。

2.物質(zhì)的量概念的延伸

國際上規(guī)定：阿伏伽德羅常數(shù)的基準(zhǔn)數(shù)是12克C所含的碳原子數(shù)，這里可以根據(jù)摩爾概念來引申說明：1摩爾碳原子所含原子數(shù)與12克C所合碳原子數(shù)相同，說明摩爾與微觀粒子之間可建立定量關(guān)系，反過來，1摩爾C原子的質(zhì)量是12克，說明摩爾與宏觀量質(zhì)量之間也可建立定量關(guān)系。這樣根據(jù)概念就初步說明摩爾確實既有聯(lián)系宏觀又可聯(lián)系微觀，起到了“橋梁”作用。

利用1摩爾物質(zhì)質(zhì)量來說明摩爾的“橋梁”作用。因為任意原子的原子量都是以碳原子的質(zhì)量為標(biāo)準(zhǔn)所得的比值，所以一個原子的質(zhì)量比應(yīng)等于它們的原子量之比。例如1個碳原子和一個氮原子的質(zhì)量比等于它們的原子量之比，即12∶14，然后推導(dǎo)如下：1摩爾碳原子有6.02×10個碳原子，質(zhì)量為12克，再推導(dǎo)出1摩爾氮原子有6.02×10個氮原子，質(zhì)量應(yīng)為14克。利用推導(dǎo)的結(jié)論可充分說明１摩爾物質(zhì)含有6.02×10個微粒，其質(zhì)量在數(shù)值上與物質(zhì)的原子量（或分子量）相等，再次根據(jù)摩爾的概念來說明摩爾的“橋梁”作用，最終得出公式：n=m/M，并且應(yīng)用到具體的計算中。

二、有關(guān)物質(zhì)的量與N﹑m﹑V﹑C之間關(guān)系式的理解

1.物質(zhì)的量與質(zhì)量﹑粒子數(shù)之間的關(guān)系

單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量稱為摩爾質(zhì)量，用符號M表示。當(dāng)物質(zhì)的質(zhì)量以克為單位時，摩爾質(zhì)量的單位為g/mol，在數(shù)值上等于該物質(zhì)的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量。對于某一純凈物來說，它的摩爾質(zhì)量是固定不變的，而物質(zhì)的質(zhì)量則隨著物質(zhì)的物質(zhì)的量不同而發(fā)生變化。例如，1molO的質(zhì)量是32g，2molO的質(zhì)量是64g，但O的摩爾質(zhì)量并不會發(fā)生任何變化，還是32g／mo1。根據(jù)科學(xué)實驗的精確測定，知道12g相對原子質(zhì)量為12的碳中含有的碳原子數(shù)約6.02×10個。

2.對于氣體摩爾體積的理解

含義：在相同的溫度和壓強(qiáng)下，1摩爾任何氣體所占有的體積在數(shù)值上近似相等。人們將一定的溫度和壓強(qiáng)下，單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積，它的常用單位是：L/mol。氣體摩爾體積是一個與溫度、壓強(qiáng)相關(guān)的物理量；一定溫度、壓強(qiáng)下氣體摩爾體積是一個定值。22.4L/mol是氣體在特定條件下（標(biāo)況下）的氣體摩爾體積，不能籠統(tǒng)地認(rèn)為氣體摩爾體積就是22.4L/mol。與此相關(guān)的題型主要以選擇題形式呈現(xiàn)，即以N為背景的選擇題一直是全國各地高考命題的熱點，現(xiàn)將這部分知識常考查的知識點歸納如下：“在標(biāo)況下（0oC，1.01×10Pa），1mol任何氣體所占的體積均約為22.4L，圍繞這句話的是高考命題的最熱點；關(guān)于這句話要同時具備三個要點：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下；1摩爾任何氣體（包括混合氣體）；體積約是22.4L。在解決相關(guān)問題時，只要有一個要點被忽略，就很有可能導(dǎo)致選出錯誤選項，一定要當(dāng)心。如論述對象不是氣體、所述體積不是標(biāo)況下的體積，等等。為此，要特別注意以下物質(zhì)在標(biāo)況下的狀態(tài)：HO（固、液混合）、SO（固）、Br（液）、CHOH（液）、碳原子數(shù)5的烴為液態(tài)或固態(tài)、CHCl（液）；HCHO（氣）、CHCl（氣）。

3.對于物質(zhì)的量濃度的理解

首先要復(fù)習(xí)一下溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，它是用來表示溶液的組成的，引導(dǎo)同學(xué)們用其他方法來表示溶液組成，那就是物質(zhì)的量濃度，然后以物質(zhì)的量為橋梁引出公式：n=CV，并且舉例子以方便理解和掌握。例如：200ml，0.5mol/L的NaOH溶液中所含溶質(zhì)NaOH的物質(zhì)的量為多少？通過多個不同例子進(jìn)而總結(jié)出一些需要注意的點：①溶質(zhì)可以是化合物,也可以是離子；②對于一定濃度的溶液，取出任意體積，其各濃度均不變，但溶質(zhì)物質(zhì)的量要隨著變；③帶有結(jié)晶水的物質(zhì)溶于水時，溶質(zhì)為失去水后的物質(zhì)。

三、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用

首先要復(fù)習(xí)初中所學(xué)的化學(xué)方程式，書寫化學(xué)方程式要遵守兩個原則：一是必須以客觀事實為基礎(chǔ)，不能憑空設(shè)想，隨意臆造事實上不存在的物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)。二是要遵守質(zhì)量守恒定律，“等號”兩邊各原子的數(shù)目必須相等。通過舉例讓學(xué)生看到引用相對分子質(zhì)量不方便計算的地方，因為數(shù)據(jù)有時大而且不是整數(shù)，進(jìn)而把方便解題的物質(zhì)的量引入到化學(xué)方程式的計算中，如何把物質(zhì)的量運(yùn)用于化學(xué)方程式中呢？下面舉個具體的例子。

例：2Na+2HO ＝ 2NaOH + H↑

質(zhì)量之比 2×23g∶2×18g ∶ 2×40g ∶2g

化學(xué)計量數(shù)之比 2∶2 ∶ 2 ∶2

擴(kuò)大6.02×10倍2N∶ 2N∶2N ∶N

物質(zhì)的量之比2mol： 2mol ∶2mol∶ 1mol

由此可以看出，化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比，因此物質(zhì)的量、氣體摩爾體積可用于化學(xué)方程式計算?？梢?，守恒是解計算題時建立等量關(guān)系的依據(jù)，守恒法往往穿插在其他方法中使用。守恒法是各種解題方法的基礎(chǔ)，利用它可以很快建立等量關(guān)系，達(dá)到快速計算的效果。

“物質(zhì)的量”并不難學(xué)，關(guān)鍵要搞清各概念，理清相互間關(guān)系。要求學(xué)生多做些練習(xí)以便掌握相關(guān)公式，大大降低解題難度，就很容易理解和掌握物質(zhì)的量及其相關(guān)內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)：

［1］劉紅云.如何讓學(xué)生理解物質(zhì)的量的橋梁作用.汕頭市丹陽中學(xué).

［2］百科名片.摩爾質(zhì)量.

［3］蘇華慶.物質(zhì)的量和氣體摩爾體積.天津網(wǎng)——數(shù)字報刊.