第二章 海水中的重要元素——钠和氯 教学设计《物质的量》人教版（2019）必修 第一册

大概念视域下的项目式学习：
国王的难题：麦粒？金子？
——物质的量的单位 摩尔
教学背景
本节内容的教学将基于大概念视域进行单元整体分析，通过分析课标，教材，整合相关知识内容，确定单元主题为“开启微观世界的钥匙——物质的量”，从概念系统模型构建、问题解决的视角和认识思路出发，构建高中化学定量计算这一大概念，单元核心概念系统与概念层级结构如下图所示。本课时为单元第1课时《国王的难题：麦粒？金子？物质的量的单位 摩尔》
图1：单元核心概念系统图 图2：概念层级结构图
教学分析
课标分析
了解物质的量及其相关物理量的含义及应用，体会定量研究对化学科学的重要作用；能基于物质的量认识物质组成及其化学变化，运用物质的量及其相关物理量之间的相互关系进行简单计算。
教材分析
①内容分析：“物质的量”是高中化学定量计算的起点，教材中通过生产实际问题引入，采用图片帮助学生建立“物质的量”的核心概念，将抽象概念可视化，搭建宏观与微观之间的桥梁，并辅以资料卡片彰显其在定量研究中的重要作用；物质的量的学习起于初中浅显定量认识（质量分数、反应比例），为后续继续学习气体摩尔体积、物质的量浓度等概念进行思维铺垫，为后续物质的量在化学方程式中的应用打下坚实的思维基础，具有承上启下的关键作用。
②教育功能：
社会价值层面：“物质的量”属于高中化学定量计算的开端，在化学用品的配制，以及原料配比等化工生产中具有重要的作用。
育人价值层面：物质的量”章节的学习不仅能培养学生严谨求实的科学态度，激发学生的模型认知和建构的能力，还能培养学生化学计算观念以及在化工生产生活中进行计算的意识。在问题解决的过程中精确的提取出相关公式和模型等解决问题的策略。通过对物质的量的学习，这一将微观和宏观相结合的物理量，使学生能够用化学的眼光，从微观的角度去理解这个丰富的物质世界，了解到在研究化学的的科学方法中，宏观和微观的相互转换是一种容易理解化学学科的方式。
学科价值层面：物质的量作为定量研究化学的重要基本概念，是后续学习元素及其化合物、化学平衡等知识中需频繁使用的“工具”，具有重要学科价值；通过本节内容的学习学生思维由定性思维发展至定量思维，为后续定量研究做铺垫；拓宽学生利用宏微视角分析问题的能力。
学情分析
①知识层面：学生已经知道物质的构成，能从微观角度描述物质组成，了解相对分子质量、质量守恒定律等知识，对化学定量研究具有一定认知基础；但对相关概念的理解仍处于单点知识结构水平及多点知识结构水平，知识关联结构水平发展存在障碍，且对于同化物质的量相关概念及构建概念系统模型存在障碍。
②能力层面：具有简单归纳能力，能在教师引导下进行概念知识系统的构建，但知识结构化能力，构建模型、问题解决等高阶思维发展不足。
③素养层面：学生具备一定的宏微认知基础，能初步从定量角度描述化学反应的含义，但对于物质的量及其概念系统缺乏一定的化学价值认识，且无法构建以物质的量为核心的化学计量思维模型。
教评目标
（1）教学目标：
①通过问题解决过程，逐步形成物质的量、阿伏伽德罗常数及摩尔质量的相关概念。
②通过探究物质的量的重要意义，构建宏观与微观之间的联系。
③能基于物质的量认识物质组成及化学变化，并运用物质的量及其相关概念进行简单计算。
（2）评价目标：
①通过问题探究，诊断并发展学生宏-微-符三重表征水平，落实宏观辨识与微观探析核心素养；
②通过概念形成过程，诊断并发展学生认识物质水平，丰富认识视角，拓宽认识思路（由定性发展至定量），初步构建概念系统模型及定量计算模型，落实模型认知核心素养；
③通过问题探究，感悟物质的量在化学研究及生产实际中的重要作用，发展化学价值认识水平，落实科学态度与社会责任核心素养。
教学重难点
教学重点：物质的量、摩尔质量以及微粒个数之间的联系
教学难点：构建宏观与微观的联系
教学方法
教法：任务驱动法、问题引导法
学法：项目式学习
教学工具
教具：多媒体信息资源（视频资料、图片、课件）、学案
教学思路
本节课将以《国王的麦粒》此故事作为教学载体与项目主题，将国王遇见的难题与本节内容进行融合，具体项目框架及任务分解如下所示。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
项目任务一：将奖励物品更换为金原子可行性探讨 播放视频《国王与麦粒》 64格麦粒填满需要1.845×1019个麦粒，这大概是当时1000年生产的总量，能否从化学角度更换奖品，让国王能实现承诺？ 【问题】这么多个金原子，质量为多少呢？让我们从化学反应出发，解决这个问题 小组讨论：可以奖赏原子、分子、离子，但实际不可行，太小了，无法精确测量，只能测量质量 通过问题引发学生思考，提升学习兴趣，初步从微观层面思考解决问题的方法
项目任务二：构建宏观质量与微粒个数微联系 【活动1】从定量角度描述下列化学反应： 2H2O===2H2↑+O2↑ 哪一种描述更能表示化学反应的实质 生产实际中也有着相同的困惑 分享交流： 36g水通电生成2g氢气与16g氧气 2个水分子通电分解生成2个氢气分子和1个氧气分子 微观粒子个数 但宏观质量更便于生产实际的计算与测定 通过化学反应含义描述引导学生初步从定量角度感悟认识物质组成与化学变化，诊断宏-微-符三重表征水平，发展宏观辨识与微观探析核心素养
【活动2】举例生活中的计量，如何让微粒可数？ 【类比思考】 在这样既能表示反应实质，也能进行质量转换，但不方便，如何将这个数字进行处理便于表达呢？创造一个单位： 将含有6.02×1023个微粒打包为？ 新的单位：摩尔，简称摩，符号mol 那么1mol的界定是怎么确定的呢？ 【化学史实】为了纪念阿伏伽德罗，称之为阿伏伽德罗常数，符号NA。 注意事项：1.单位为mol-1；2.近似值，精确值为NA。类比圆周率。 1mol究竟有多大呢？【视频】1摩尔有多大 通过视频，你认为摩尔这个单位计量对象是什么？ 类比一打鸡蛋、一箱啤酒等，可以将微粒打包为“一堆” 形成概念 计量微观粒子：分子、原子、离子、质子、中子、电子 数据分析处理能力
“摩尔”是谁的单位？类比于千克是质量的单位，阅读历史资料， 【化学史实】1961年，化学家古根海默将摩尔称为化学家的物质的量，在1971年国际计量大会上，“物质的量”成为了基本物理量，符号为n，表示n(C)=1mol 注：注明表示的微粒种类 【课堂评价任务】判断下列表述是否正确 1.1mol氢 2mol土豆 0.5molOH- 摩尔是7个物理量之一 氧气物质量为1mol 【课堂评价任务】完成练习，总结物质的量（n）与微粒个数（N）间的关系 完成课堂评价任务 n=N/NA 通过类比学习，便于学生理解物质的量与摩尔之间的关系 通过运算练习，总结计算模型
【活动3】让微粒可测——结合表格数据及所发现的规律，总结物质的量（n）与物质质量（m）之间的关系 构建概念：摩尔质量 定义：每摩尔物质所具有的的质量 特点：数值上与其相对分子质量/相对原子质量相等 符号：M 单位：g/mol 【问题1】摩尔质量与相对分子质量有何异同 【问题2】运算练习 m=n×该物质的相对分子质量/相对原子质量 自主思考 n=m/M 通过数据分析以及图片等多媒体信息，总结规律，构建物质质量与物质的量之间的运算模型
项目任务三：解决国王的难题 现在你能计算出国王应该称量出多少g金才能兑现承诺吗？ 解决问题 N/NA=n=m/M 运用计算模型解决问题，由多点知识结构水平发展至关联结构水平
课堂总结 为什么说物质的量是打开微观世界的钥匙？ 分享交流 发展化学价值认识水平
布置作业 学案课时检测、预习气体摩尔体积 完成作业及评价量表 评价检测学习成果
板书设计
附录
项目式学习评价量表
《国王的麦粒：物质的量的单位——摩尔》
班级： 姓名：
评价维度 A B C D 学生自评 小组互评 教师评价
过程性评价 课堂 活动参与 积极参与课堂活动 较为积极参与课堂活动 被动参与课堂活动，偶有走神 未参与课堂活动，发呆、走神
课堂表现能力 能质疑并提出自己的观点或表达自己的想法；能完善补充其他同学的观点 能表达自己的观点与想法 有自己的观点与想法，但不敢表达 被动接受别人的观点与想法
结果性评价 项目成果总结 总结完整，条理清晰，逻辑清楚，表达丰富，用词准确 较为完善，表达用词较为准确 不完善，逻辑不清，口语表达不通顺 无法自主总结
课后作业检测 课后作业正确率高 课后作业正确率较高 课后作业正确率及格 课后作业未及格