高中化学人教版（2019）必修一第二章 2.3 物质的量
文档属性
| 名称 | 高中化学人教版（2019）必修一第二章 2.3 物质的量 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 660.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-01-25 12:40:09 | ||
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文档简介
《物质的量》教学设计
【第一课时】
一、课程设计背景
新课程中以定义为中心的概念教学被弱化，更注重理解和体验概念的生成过程。如何排除障碍，有效地加工和组织事实性、描述性、操作性、理论性兼容的化学概念，从整体出发，掌握学科基本概念的结构体系和分类方法，注意突出概念间的内在联系，发挥概念的群体功能，使学生不仅在理解的基础上形成概念，而且点、线、面、体相互联系，建立概念的空间网络结构和概念的立体思维模式，有效地培养学生的思维能力和解决问题的能力，已成为研究的重要课题。
我在“物质的量”教学中使用主体性概念教学策略和“先行组织者”的概念教学策略进行教学，希望能使学生有效地掌握概念的内涵与外延，发展学生对学习的探索态度，培养学生的创新精神和实践能力。
主体性概念教学策略是指：教师为主导，学生为主体，学生在教师指导下主动学习知识，教师既研究教法又研究学法，强调教与学过程的统一，注重组织形式多样化，强调增强学生主体参与机会，主张师生双主互动。主体性概念教学策略要求教学要以培育、开发、促进学生的主体性、弘扬学生的主体精神作为根本精神，另一方面，要求教师充分调动和发挥学生的主体性，作为优化课堂教学，提高教学质量和提升学生素质的基础和条件。
“先行组织者”是奥苏贝尔最早提出来的，是教师在新概念教学之前让学生学习的引导性材料，它在概括水平上高于要学习的新材料。然后，学生利用这一材料去同化新的学习材料，这就是“先行组织者”策略的基本原理。它可以看成是教师为促进学生有意义学习而设置的一个“教学支架”，也可以看作是为学生准备的通往知识彼岸的一座桥梁。
二、课堂教学设计
【教材分析】
物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一，是中学化学中很重要的基本概念，是联系宏观质量与微观粒子的桥梁。根据物质的量概念，可以导出摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等许多在化学中有重要应用的基本概念。有关物质的量的计算，不仅是中学化学需掌握的重要知识技能，而且也广泛地应用于科学研究及工农业生产等方面。所以本节课的教学是非常关键的一环。对于刚跨入高中不久的学生来说，要能清楚、准确理解这些概念，不仅能为以后学好化学打下基础，也是开发学生智力，培养学生各项能力的必要条件。
【教学目标】
知识与技能
1．使学生了解物质的量及其单位摩尔，了解物质的量与微观粒子数之间的关系。
2．使学生了解学习物质的量这一物理量的重要性和必要性。
3．使学生了解阿伏加德罗常数的含义。
过程与方法
1．初步培养学生的演绎推理、逻辑推理、抽象概括、分析比较的能力。
2．培养学生的计算能力，并通过计算帮助学生更好地理解概念和运用、巩固概念。
情感、态度与价值观
1．使学生认识到微观和宏观的相互转化是研究化学的科学方法之一，培养学生尊重科学的思想。
2．通过学习，了解概念的形成过程及形成条件，激发学生对新问题的探究兴趣。
3．强调解题规范，养成良好的计算习惯。
【教学重点】物质的量及其单位。
【教学难点】物质的量的引入及其应用。
【教学方法】设疑——探究——得出结论。
【教学过程】
【引入】展示钻石图片(投影)
【设问】钻石的重量单位及由来？（投影克拉的由来）
（钻石珍贵而精巧，需要有非常精微又一致的重量单位，以一粒合欢树的种子的质量定为一克拉）
设计意图：由钻石及单位由来引入，激发学生的求知欲和学习兴趣。
【学生活动】现有一袋合欢树种，通过哪些方法或途径可以知道这些种子的个数
学生中的典型想法：1．先称量出100粒种子的质量，用种子的总质量除以100粒种子的质量，再乘以100。
2．先测量出1000粒种子的体积，用种子的总体积除以1000粒种子的体积，再乘以1000。
设计意图：引导学生从生活中总结提炼出科学思维方法，培养学生科学方法应用能力和实验能力，从中得出“聚零为整”的科学思想。
【老师】生活中也有很多这样的例子，如一打、一双、一盒等。
总结：找出一个量作为基准（堆量），然后与其比较。
【问题】从微观和宏观角度分析化学反应
C + O2 == CO2代表什么含义?
微观分子数 1 1 1
宏观质量 12 g 32 g 44 g
设计意图：呈现“先行组织者”，复习质量守恒定律及化学反应的本质（微粒间的相互作用，重新组合），它是新旧知识发生联系的桥梁。
【问题】在实验室中能否取出一个碳原子和一个氧气分子反应生成一个二氧化碳分子？
设计意图：微粒太小，无法称其质量，且数目庞大。
【问题】如何知道一定质量的碳所含的碳原子数？
学生回答：选取一个含一定数目碳原子的堆量，用总质量除以这个堆量的质量，再乘该堆量所含的碳原子数。
设计意图：与前面引导的数合欢数种的方法相呼应，让学生自己找出联系微观世界及宏观世界的桥梁（堆量）。
【教师】这个堆量含多少个碳原子我们才可以称出其质量呢？由于微粒质量太小，这个数目 是很庞大的，为便于计算，国际上作出统一的规定，将含有0.012kg12C中所含的碳原子个数的堆量定为1 mol。（如生活中一打就含有12个等）。至于为什么选择这个数目，在下节课讲授摩尔质量时会专门讲解。
设计意图：在生活中我们往往是先了解单位，再物理量。如一打，一双，一米。所以先给大家引入物质的量的单位，之前已经对堆量有了多次引导，这时摆出摩尔的定义，水到渠成。
【板书】一物质的量及单位
1．单位——摩尔(mol)
【教师】科学上把0.012kg12C中所含的碳原子个数称为阿伏加德罗常数。
【学生活动】给出一个12C原子的质量为:1.993×10-26kg，计算阿伏加德罗常数。
学生主动参加，形成概念。它是一个准确值。
【板书】2.0.012kg的12C所含的碳原子数为阿佛加德罗常数
NA≈6.02×1023mol-1
【展示图片】体验阿伏加德罗常数数目的庞大
【教师】摩尔是一个基准，正如米是长度的单位，那摩尔是什么物理量的单位呢？
摩尔是物质的量的单位。
对学生来说，物质的量是一个全然陌生的概念，要通过下位学习的方式，因为它属于SI制基本物理量。这样它便进入了学生认知结构中原有的命题网络。
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【板书】3．物质的量(n)：表示含有一定数目粒子的集体的物理量。
【总结】概念建构思路：引入微观粒子的堆量——引入新单位(摩尔)——探讨(摩尔的基准)——介绍(阿伏加德罗常数)——体验(常数的巨大数值)——介绍SI制个基本单位——引入新概念(物质的量)。
引导学生由形象思维向逻辑思维过渡;培养学生概念建构的基本程序和思路。
【设问】通过以上分析，你认为如何在理解物质的量和摩尔问题上应注意什么?
设计意图：培养学生自主学习和对知识的提炼、总结和归纳能力。
【学生活动】通过计算练习，让学生主动发现:n=N/NA；n1/n2=N1/N2。
设计意图：应用练习，使概念内化。
【小结】师生共同小结
1知识的学习（1）基本概念：物质的量(物理量)；摩尔(单位);阿伏加德罗常数。
（2）相互联系：n=N/NA，n1/n2=N1/N2。
2方法的学习探究学习的思路：提出问题—问题探究—收集信息—形成概念—具体应用。
设计意图：师生对话，心灵相约，思维碰撞，共同提高。
【课堂练习】
1．填空：
①1molH2所含氢气分子的个数 。
②2mol氢分子含 个氢原子。
③1molSO42-是 个硫酸根离子。
2．判断正误，说明理由。
① 1mol氢 ② 1molCO2 ③ 1mol小米
3．根据物质的量的有关知识，进行计算：
①1.204×1024个H，物质的量是多少？
②5molO2中有多少个氧气分子？
③N个水分子的物质的量是多少？
4． ① 0.5mol水中含有 个水分子。
② 2mol 水中含有 个水分子。 个氢原子。
③ 1mol H2SO4中含有 个H2SO4分子， 溶于水产生 个硫酸根离子。
④1mol HCl溶于水，水中存在的溶质粒子是什么？它们的物质的量各是多少？
【板书】一、物质的量及单位
1．单位：摩尔(mol)
2．0.012kg的12C所含的碳原子数为阿伏加德罗常数
NA≈6．02×1023mol-1
3．物质的量(n)：表示含有一定数目粒子的集体的物理量。
4．n、N、NA的相互关系：false
三、课后反思与总结
化学概念是整个中学化学知识的基础，是课程内容的重要组成部分。只有理解和掌握了化学概念，才能牢固系统地掌握化学基础知识和基本技能。如果老师硬塞给学生一些抽象概念，之后便开始做大量习题，并冠以“在练习中巩固基本知识”，其结果是事与愿违。实际上，任何概念都有它的背景知识，有一个由浅入深的过程，更何况化学问题的解决也必须建立在化学概念真正理解之上。
教师在进行某一化学概念教学之前，应该首先了解学生之前学习过的和新学概念有关的概念和知识，以及学生对这些概念和知识的掌握程度(清晰度、数量、组织方式等)，必要的时候还需要学生重新复习这些知识。此外，对于学习这一化学概念涉及到的学生熟悉的生活常识或思维方法也应该关注。（如数种子等）。在此基础上，根据学生已有概念或生活常识，选择合适的先行组织者。
在“以学生为主体、教师为主导、练习为主线、思维为核心、素质为目标”的教学思想指导下，教师活动从创设情景到引发问题，引导点拨，最后到归纳总结;学生活动从激趣、质疑到合作探究、交流互动，最后到实践反馈，探究出了“问题引领—概念形成—深化概念—应用概念—内化概念”的概念教学的基本程序。知识不等于智慧，不等于创造。建构主义学习理论认为学习过程是以已有的经验为基础，通过外界的相互作用来建构新的理解。也就是说，知识是不能传递的，教师传递的是信息，知识必须通过学生的主动建构才能获得，学习是学生自主的过程，谁都不能代替。因此要使学生能够有效地学习，其前提化学概念的有效学习策略是学生积极主动地参与学习过程，这样才能保证学生的意义建构。对于“物质的量”等几个生僻的概念，学生一点都不了解。此时的学生就像当初科学家没确定“物质的量”的概念时一样，都要想如何寻找一个合适的概念把宏观和微观联系起来。因此这正是让学生充分发挥想象力、探求科学快乐的好机会。
教师在进行概念教学时，还应注意创设问题情景时，应具体而鲜明，要选准知识的增长点，才能使学生受到激励和鼓舞;应根据学生的知识基础，正确地设计引导，在具体操作时要耐心、细致，选准引导“火候”;在引导过程中要对问题充满激情，只有这样才能真激发他们乐学的积极性，变被动为主动。要让学生“既知其然，也知其所以然”，我们才真正达到了教学的最终目的。
《物质的量》教学设计
【第一课时】
设计思想及策略
设计思想：“气体摩尔体积”是中学化学计算的重要物理量，它是将气体体积与质量、粒子数目、物质的量浓度等物理量联系起来的桥梁。然而，“气体摩尔体积”一直以来都是高中化学教学的难点。很多学生在初学这段内容时由于内容的抽象而难以理解，进而对化学产生畏难情绪，一个抽象的概念、一个艰深的名词，一个复杂的过程，只有当学生亲手做过，感悟过，才能使其真正理解。正是出于这种思考，我尝试利用现代化的手持传感技术（温度、压强传感器、数据采集器、计算机）得到影响气体体积的外界因素，通过传感技术得到的数据进行推理得到“气体摩尔体积”的定义，通过动手实验测量在实验室条件下相同物质的量的不同气体的体积，验证实验预测，让学生真实的感受到“气体摩尔体积”的真实内涵，将抽象的问题具体化。通过制作标况下一定物质的量的气体体积模型使学生深刻体会气体的物质的量与体积之间的比例关系，从而很轻松的得到阿伏伽德罗定律，使复杂的问题简单化。
教学策略：首先，通过案例分析引导出“气体摩尔体积”的社会实际应用。第二，通过手持传感技术（温度、压强传感器、数据采集器、计算机）得到影响气体体积的因素，然后利用手持传感技术（温度、压强传感器、数据采集器、计算机），通过控制变量法探究不同气体的三个变量（温度、压强、物质的量）相同时，气体的体积是否相同，接着通过实验测量在实验室条件下相同物质的量的不同气体的体积，来验证预测，紧跟其后，通过数据分析、数学推理得到“气体摩尔体积”的定义。第三，通过制作标况下一定物质的量的气体体积模型得到阿伏伽德罗定律。第四，解决社会实际问题。在本节课的实际教学过程中，培养了学生宏观辨识、微观探析、实验探究、证据推理、模型认知，社会责任感等核心素养。
教材分析
课程标准分析：《普通高中化学课程标准》中对“气体摩尔体积”没有提出具体要求，但是在第三部分“内容标准”的“主题1认识化学科学”中提出：“认识摩尔是物质的量的基本单位，能用于进行简单地化学计算，体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用。认识实验、假说、模型、比较、分类等科学方法对化学研究的作用”。［1］
鲁科版有关“气体摩尔体积”的内容：通过计算1mol不同的固体、液体和气体的体积，比较数据后得出结论：1mol不同的固体、液体的体积是不同的，在一定温度、压强下1mol不同气体的体积近似相同；利用图示，指出“微粒大小和微粒间距”对具有向同微粒数的物质体积的影响；引出“气体摩尔体积”概念和阿伏伽德罗定律。教材遵循“宏观现象-数据探究-微观解释-获得概念”的编排逻辑推理的理性思维和对气体分子微观状态的想象力，将气体体积和物质的量之间建立桥梁，突出了“气体摩尔体积”的实用价值。
内容编排的特点：以“摩尔质量和气体摩尔体积”为标题，点出这两个概念具有共同的“桥梁”的作用和价值；在数据呈现中增加了不同温度、压强下气体的体积，隐含了气体体积和压强、温度之间的比例关系，更丰富的数据使结论更具有说服力；在“资料在线”栏目中简单介绍了阿伏伽德罗和阿伏伽德罗定律。
学情分析
知识基础：学生已学习了物质的量、摩尔质量等知识，这些内容对本节课的学习起到了铺垫和支持的作用，初三学过从微观角度解释物质的三态变化，然而对影响它们体积的因素理解的不是很清楚。
能力基础：高一学生在之前的学习中基本形成了一定的实验探究习惯，而且学生已经具备了基本的观察、分析、总结归纳能力，具备了一定的计算和数据处理分析能力，但是抽象思维能力欠缺［2］，如何利用现代教育手段用真实的实验数据使得抽象问题具体化、复杂问题简单化、直观化是教师备课的重点。
学生学习困难分析：学生从应用角度出发简单地将“摩尔质量”和“气体摩尔体积”的概念意义视为相同。实际上，“摩尔质量”与物质的种类有关，与外界条件（温度、压强）无关，所以不同物质的摩尔质量一般不相同，而“气体摩尔体积”随着外界条件（温度、压强）的改变而改变，与气体种类基本无关，即对纯净气体还是混合气体均大体适用。所以，让学生在一个合适的情境中了解“气体摩尔体积”以及用直观的形象和真实数据验证理论推理是非常有利于克服学习上的困难的。
教学目标
知识与技能：
（1）理解气体摩尔体积的概念和意义。
（2）会通过气体摩尔体积和物质的量的关系进行简单的计算。
（3）阿伏伽德罗定律及其应用。
过程与方法：
（1）了解并熟悉数字化传感技术在化学学习中的使用方法和应用状况。
（2）通过比较、归纳、分析等手段认识影响物质体积的微观因素，建立微观空间想象力。
（3）通过使用手持传感器测定化学反应中的温度、压强，感受定量分析对外界因素对气体摩尔体积的透彻理解。
（4）通过亲手制作模型感知气体体积与物质的量的转化关系并获得阿伏伽德罗定律。
（5）通过计算家庭平均每月所用天然气的质量感受到化学之魅力-为解决能源危机做出的突出贡献。
情感态度和价值观：
培养学生宏观辨识、微观探析、实验探究、证据推理、模型认知、社会责任等核心素养。
教学重难点
教学重点：（1）气体摩尔体积的概念及其与物质的量的转化关系。
（2）标况下的气体摩尔体积的应用。
教学难点：影响气体体积的微观因素，阿伏伽德罗定律的应用。
教学流程设计
教学资源和媒体
西沃交互式电子白板；
数字化手持传感仪器（温度、压强传感器、数据采集器、计算机）；
微视频：温度、压强对气体体积的影响，测定一定物质的量的不同气体体积的温度、压强，收集实验室条件下的一定物质的量的不同气体并测量体积。
教学设计
环节一：引入概念
教学内容与教师活动
学生活动
核心素养
创设情境：播放一段视频，内容为一名学生发现的生活中的化学问题，他想计算一下自己家平均每月所用天然气的质量。
认真观看视频，并且记录该生所描述的化学物质及其体积。提出疑问：气体体积和物质的量有什么关系呢？
培养学生宏观辨识能力，记录关键信息的能力，培养学生提问题的能力。
归纳物质的量与质量、粒子数目的转化关系，建立物质的量与气体体积的转化问题。
学生与老师一起归纳、复习，提出新的问题。
培养学生归纳、总结的能力以及提出问题的能力。
教师在学生提出新的问题时，在黑板上写出本节课的主题：气体摩尔体积。
环节二：建构概念
活动1：观察、比较1mol不同固体、液体、气体的体积，发现异同
教学内容与教师活动
学生活动
核心素养
观察实验桌上摆放的1mol Al、1mol Fe的体积，1mol H2O、1mol H2SO4 的体积，1mol N2（标况下）、1mol空气（标况下）模型的体积。
观察1mol不同的固体、液体、气体的体积是否相同，并思考出现这种状况的原因。
培养学生的宏观辨识能力，即观察分析的能力；培养学生发现问题的能力。
通过观察，学生会发现：
1．1mol不同固体、不同液体的体积是不同的。
2．在标况下，1mol不同气体的体积是相同的。
学生提出疑问：为什么是这样的呢？
教师引导：物质的微观结构决定了物质的宏观表现，所以我们需要从微观角度来分析。
活动2：微观探析物质的状态不同时，粒子大小、粒子数目、粒子间距对物质体积的影响
当物质的状态不同时，粒子数量、粒子大小、粒子间距对体积的影响比较。
分组讨论、对比分析、归纳总结，组长汇报分析横向结论，纵向结论。
培养学生微观探析的能力，培养学生的分析、比较、归纳的能力，培养学生的逻辑思维能力。
通过观察，比较，分析，学生会得到以下结论：
1．影响物质体积的因素有：粒子的大小、粒子数目、粒子间距。
2．对于固体和液体而言，粒子大小大于粒子间距，粒子间距可忽略，所以影响固体、液体体积的因素主要是粒子大小和粒子数目。当粒子数目相同时，固体液体的体积主要由粒子大小决定，粒子大小是物质本身的性质，不受外界因素的影响。
3．对于气体而言，粒子间距远大于粒子大小，所以影响气体体积的因素主要是粒子间距和粒子数目，当粒子数目相同时，气体的体积主要取决于粒子间距。
教师提问：那气体的粒子间距会受到外界因素的影响吗？
学生回答：会的。
教师继续追问：会受到什么因素的影响？是怎么影响的呢？能从生活中举出实例吗？
学生举手回答问题。
某学生：温度和压强会影响气体的体积，例如，把捏扁的空矿泉水瓶放入热水中，瓶子会膨胀，再用力捏瓶子，瓶子会变瘪一些。
教师：表扬学生在生活中善于发现科学问题。同学们对温度和压强对体积的影响是感性的认识，有没有可靠的数据来论证我们的认识呢？
活动3：实验探究：气体体积与温度、压强的线性关系
教学内容与教师活动
学生活动
核心素养
展示微课视频：
三名学生利用压强传感器和注射器探究压强对气体体积的影响，并利用Excel作出压强和体积的线性关系。
三名学生利用温度传感器和注射器探究温度对气体体积的影响，并利用Excel作出温度和体积的线性关系。
学生认真观看视频，学习两组同学设计实验的方法，初步学习传感器的使用方法，学习数据处理的方法。
培养学生实验探究的能力，设计实验、操作实验、分析数据处理数据的能力，培养学生使用现代教育技术的能力
通过观看两组学生的实验操作及数据处理，学生得到以下结论：
1．压强与气体体积成反比。
2．温度与气体体积成正比。
3．影响气体体积的因素有气体的物质的量、温度、压强。
教师过渡：气体的体积与气体的种类有关系吗？
学生：没有。
教师引导：我们是否可以这样预测：对于两种不同的气体，当它们的物质的量、压强、温度相同时，它们的体积也是相同的。
学生：应该是这样。
教师：是不是这样，我们要用事实说话，现在我们做实验。
活动4：实验探究：测定产生等物质的量的H2．CO2的温度和压强是否相等
实验原理：
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑……（排水法收集氢气）
0.005mol 0.005mol
2NaHCO3+·H2SO4=-Na2SO4+-2H2O+2C02↑ （排饱和碳酸氢钠溶液收集）
0.005mol 0.005mol
实验步骤及注意事项：
1.第一、二大组，A同学打开电脑→爱迪生快捷键→取消屏幕所有对话框，出现当前的温度和压强B→同学将温度传感器置于水浴中→A同学点击开始→B同学将锥形瓶中的固体聚拢侧向一边置于水中，快速推入稀硫酸，用力按住注射器不松手，保证不漏气→C同学辅助压强传感器与发生装置气流通畅→其他同学观察反应现象，反应结束后，C同学断开压强传感器和锥形瓶之间的软管→A同学点击结束，点击图像，全景，记录实验现象和数据。
2.→第三大组，A同学打开电脑→爱迪生快捷键→取消屏幕所有对话框，出现当前的温度和压强→B同学在溶液中打开集气瓶瓶盖→将导管口深入瓶中→C同学向漏斗中倒入约40mL稀硫酸→C同学打开止水夹，收集气体，反应结束→B同学在溶液中盖好瓶盖→量筒测量集气瓶中剩余液体的体积，其他同学观察现象，记录实验现象和实验数据。
图1 传感器测量产生气体的温度和压强装置 图2 收集等物质的量的不同气体的装置
教学内容与教师活动
学生活动
核心素养
分组实验
第一组（123小组）：利用温度、压强传感器测定产生0.005mol H2的压强和温度；
第二组（456小组）：利用温度、压强传感器测定产生0.005mol CO2的体积；
每一小组合作完成实验，观察实验现象，完成导学案上的表格，将实验过程中的最高温度，最大压强写在白板上，并得出结论
培养学生实验探究的能力，使用传感器的能力，动手实践能力，团结合作的能力，归纳总结的能力
通过第一组和第二组的实验数据，学生会发现：
实验的起始温度、压强基本相同，产生0.005mol H2．CO2的压强、温度数据基本接近。所以可以得到，它们的体积是相近的。预测正确。
教师：那我们是否可以用实验接着验证我们的推理是否正确呢？
活动5：测定实验室环境下，等物质的量的不同气体的体积是否相近
教学内容与教师活动
学生活动
核心素养
第三组（789小组）：先利用温度、压强传感器测量实验室环境下的温度和压强，再制备并测量0.005mol H2．CO2的体积。
学生制备并收集H2．CO2，合作完成实验，观察实验现象，完成导学案，做好记录，汇报实验成果。
培养学生制备并收集常见气体的实验能力，培养合作探究实验的能力。
通过第三组同学们所汇报的气体的体积数值，可以得到：
一定温度、压强下，等物质的量的不同气体的体积是相近的。推理正确。
教师提问：那1mol气体的体积如何计算呢？
通过数学中的比例关系式推导出气体摩尔体积。
环节三：理解概念
教学内容与教师活动
学生活动
核心素养
板书：气体摩尔体积，定义，符号，表达式，单位，强调温度、压强要一定。
理解分析，记笔记。
培养学生证据推理的能力，培养学生推理分析，逻辑分析的科学素养。
给出标况下的气体摩尔体积的数值，并展示标况下气体摩尔体积的模型。
理解标况的含义，感性认识标况下1mol 气体的体积大小。
培养学生模型认知的科学素养。
展现课前物质的量和体积的问题关系。
利用气体摩尔体积的表达式找出物质的量和气体体积的联系。
培养学生的逻辑思维能力，独立完成任务的能力。
环节四：应用概念
教学内容与教师活动
学生活动
核心素养
1．（1）请计算标况下0.05mol N2．O2．空气的体积，请利用现有的材料制作出对应的体积模型。
（2）请计算标况下0.1mol N2．O2．空气的体积，请利用现有模型配合组装对应的体积模型。
（3）请计算标况下0.2mol N2．O2．空气的体积，请利用现有的模型配合组装对应的体积模型。
计算标况下0.05mol N2．O2．空气的体积，请利用现有的材料制作出对应的体积模型，组装当物质的量扩大两倍、四倍时的体积模型，并分析讨论得出结论。
培养学生的计算能力，动手实践能力，加深学生对概念的理解，培养学生模型感知的科学素养。
通过计算、制作模型、组装模型，学生会得到以下的结论：
温度、压强一定时，气体的物质的量之比等于气体体积之比。（阿伏伽德罗定律）
2．请大家帮冯浩哲同学计算他家平均每月的天然气质量。
动手计算，解决实际问题。
培养学生解决实际问题的能力。培养学生的社会责任感。
板书设计
气体摩尔体积
（一）、气体摩尔体积
定义：一定温度、压强下、1mol任何气体所占有的体积。
符号：Vm
表达式：Vm=V/n，表达式变形：V= n·Vm
单位：L/mol
（二）、标况（0℃，101kPa）下，1mol 任何气体的体积都约为22.4 L.
3314700271780标况（0℃，101kPa）下，Vm=22．4 L/mol
1371600736600℃ 同温度
1600200271780101kPa 阿伏伽德罗定律 同压强
152082517272032004009969522.4 L 同体积的任何气体
6.02×1023个分子 特定情况 同分子数目
教学反思
本节课最大的亮点在于利用现代化的传感技术从定量角度来分析影响气体的因素，用真实的数据来验证轻体摩尔体积理论的正确性，增强学生的视觉冲击，培养学生利用现代教育技术的实验探究的学习方法，证据推理，社会责任等核心素养。但是，在教学实施环节中，还存在一些不足，例如，学生对传感器的使用是陌生的，担心的，没有老师的指导较难完成；没有让学生独立自主的分析数据、处理数据从而得到自己的结论，亦或是该课程可以设计成每组学生独立完成测量等物质的量的不同气体的压强和温度，本组独立分析对比得到结论。希望自己在以后的教学中会继续提升自己。
参考文献
［1］徐宇峰，彭小平.融于科学史和实验探究的“气体摩尔体积”教学［J］.化学教学，2016，（8）：52～56．
［2］张会春.“气体摩尔体积”优质课教学设计案例赏析［J］.高中数理化.
［3］陈岳廷.促进学习的教学设计，基于证据的教学评价-以“气体摩尔体积”教学为例［J］.中学化学教学参考，2016（7）：47～49．
《物质的量》教学设计
【第三课时】
【教学设计】
设计思想：
对于一定物质的量浓度溶液的配制实验，操作步骤较多，实验要求高。作为高中化学第一个定量实验，有着基础地位的作用。教学中要把重点放在学习实验方法与实验技能上，放在实验操作规则理解与总结概括反思能力上。教学设计中通过对一定质量分数溶液的配制引入课题，让学生通过分析意识到配制一定物质的量浓度溶液的关键在于准确确定溶液的体积，从而引出并使学生认识容量瓶。在配制演示过程中，通过问题引导，发挥学生主体作用，让学生自主参与，通过师生互动，理解一些关键性操作，形成配制一定物质的量浓度溶液的完整操作过程。在学生练习过程中，巩固加深理解在提高实验操作技能中培养总结概括与反思能力。教师应注意合适的指导。
【教学目标】
一、知识与技能
1．配制一定物质的量浓度的溶液的原理
2．配制一定物质的量浓度的溶液的实验技能
二、过程与方法
通过一定物质的量浓度溶液配制的实验操作，经历完整的实验思维、实验操作过程，并认识实验方法的科学性。
三、情感态度与价值观
通过一定物质的量浓度溶液配制，了解实验误差，感触严谨细致的科学态度，初步形成良好的实验工作习惯。
【教学重点】
一定物质的量浓度的溶液的配制方法。
【教学难点】
正确配制一定物质的量浓度的溶液。
【教学用品】
Na2CO3固体、电子天平、烧杯、药匙、玻璃棒、水、胶头滴管、容量瓶。
【教学流程】
1．流程图
3667125143510小结
小结
001引入：质量分数溶液配制
2溶液体积确定：容量瓶
4学生
练习
4误差分析（多媒体）
3配制过程
1引入：质量分数溶液配制
2溶液体积确定：容量瓶
4学生
练习
4误差分析（多媒体）
3配制过程
2．流程图说明
引入：通过对质量分数溶液浓度配制的复习，体会配制物质的量浓度溶液应精确量度溶液的体积。
容量瓶：学生已知量器（量筒）又不能用于溶液配制，学生头脑中又没有固定的仪器，所以有必要引入新的量器。通过讨论，明确新仪器的特征，自我构建并理解容量瓶。
配制过程：边教边演示，并采用系列递进问题引发学生思考。落实配制步骤与仪器。
学生练习：给出课题，让学生自主练习，并通过问题形式让学生反思自己的实验。
【教学过程】
教学内容
教师活动
学生活动
说明
一定物质的量浓度溶液配制的步骤
[引入]物质的量浓度是生产和科学实验上常用的一种表示溶液浓度的重要方法。所以我们要学会配制一定物质的量浓度溶液的方法。
[板书]四、配制一定物质的量浓度溶液的步骤
[讲述]我们已学过一定质量分数溶液的配制，请大家回忆有关知识，思考并回答以下问题。
[提问]配制200g 5%NaCl溶液，需要哪些实验用品？操作步骤如何?
[设问]如何配制一定物质的量浓度的溶液？其具体的操作步骤和仪器是什么？如何保证配制结果的准确性呢？
[讲述]我们以配制500 mL 1mol·L－1的Na2CO3溶液为例来全面认识一定物质的量浓度溶液的配制。
[讲解]配制一定浓度的溶液的第一步是需要算出溶质和溶液的量。此题需要的原料是Na2CO3和水。请同学们计算出所用Na2CO3的质量。
[板书]1．计算
[设问]我们用什么仪器来称量5．3g的Na2CO3呢?
[板书]2．称量
演示：用天平称量无水碳酸钠。
[设问]所需溶质的质量有了，那么所需溶剂即水的量能否算出呢?
[讲述]显然，我们不能通过用一定量的水和Na2CO3混合来配出所需的Na2CO3溶液。那么，是不是就没有其他办法了呢?
[追问]能否用量筒等量器来固定溶液的体积呢？不够精确。
[设问]可不可以引入一种新的仪器能够精确固定溶液的体积呢？
[容量瓶的引入和介绍]
（仪器设计）
228600-5715（A）
（B）
（C）
（D）
（A）
（B）
（C）
（D）
[提问]以上的四种仪器你认为哪一种最合适呢？
[展示]仪器：容量瓶，并师生互动熟悉容量瓶。
[演示检漏过程]
[板书]3．溶解
仪器：1．烧杯 2．玻璃棒
[提问]溶解能够在容量瓶中进行吗？
[演示]在烧杯中溶解固体。边演示边讲解注意事项。
[设问]溶解后的Na2CO3溶液放置在哪里？（提示容量瓶的容积）这一步即第四步是转移。
[板书]4．转移
[提问]怎样将烧杯中的液体转移到500mL容量瓶中？
[板书]仪器：
（1）烧杯
（2）玻璃棒
[演示]把烧杯中的溶液转移到容量瓶中。
[设问]此时溶质是否完全被转移到容量瓶中？应如何处理？
[板书]5．洗涤
[演示]用蒸馏水洗涤烧杯、玻璃棒。将洗涤液转移到容量瓶中并轻轻振荡容量瓶，使溶液混合均匀。
[讲述]洗涤之后，应向容量瓶中直接注入蒸馏水，距刻度2-3cm处停止，改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线。这一步称为定容。
[板书]6．定容
仪器：胶头滴管
[演示]定容操作
[提问]若水加多了，超过了刻度线，如何处理？
[追问]定容后的溶液各处的浓度一样吗？如何办？
[板书]7．摇匀
[演示]摇匀操作
[提示]此时溶液的液面不再与刻度线相切。
[小结]配制一定物质的量浓度溶液的方法。
[回答]
仪器：电子天平、药匙、玻璃棒、小烧杯、量筒、胶头滴管。
步骤：1．计算，2．称量，3．溶解。
[计算]
m（Na2CO3）=n（Na2CO3）·M（Na2CO3）＝c（Na2CO3）·V·M（Na2CO3）
=0.1mol·L－1×0.5L×106g·mol－1＝5.3g
[回答]
仪器：1．电子天平；2．药匙。
[学生思考并讨论]根据题中条件无法算出水的量。
[回答]用量器固定溶液的总体积。
[讨论]
最后一种，因为“脖子”细而长，提高精确性。
[感悟]（1）只有一根刻度线，固定的体积，且只有定值（50ml，100ml，250ml、500ml等） （说明只能配制固定体积的溶液）。
（2）温度（20℃）（说明在这个温度下使用是最佳的）。
（3）有一个塞子，且用绳子钓着，说明每个都有自己的原配（每次用前要检漏）。
[回答]量器不能长期存放液体或进行化学反应、溶解等。
[回答]放置在容量瓶中。500mL容量瓶。
[讨论] 由于容量瓶瓶颈很细，为了避免溶液洒落，应用玻璃棒引流。
[回答]残留在烧杯内壁和玻璃棒上的溶质未转移。进行洗涤并将洗涤液也转移到容量瓶中。
[回答]定容失败，配制失败，重新配制。
不一样。摇匀。
回忆一定质量分数溶液配制。
体会并认识容量瓶。
掌握物质的量浓度溶液配制方法。
总结巩固配制步骤。
学生练习溶液配制
[板书]五、有关溶液稀释的计算
[思考]如何用质量分数为37%、密度为1.19g/cm3盐酸来配制250mL 1mol/l的盐酸？
[板书]1．溶液稀释前后溶质的质量（物质的量）不变
[板书]2．注意溶液体积没有加和性
[实践活动]配制250mL 1mol·L－1的Na2CO3溶液。教师指导。
[总结]配制一定物质的量浓度溶液的方法并进行误差分析
[板书]六、误差分析
[组织学生探究] 误差分析
[小结]依据公式c=n/V 造成浓度误差的原因由n或V变化引起。
[思考]
原理：溶质的物质的量不变。
n（浓溶液中溶质）=n（稀溶液中溶质）
c（浓）V（浓）=c（稀）V（稀）；V（浓）=21．0ml。用量筒量取21．0ml的浓盐酸溶液，后面的步骤和固体溶质配制是一样的。
学生自主实践
完成巩固练习
下列配制的溶液浓度偏高的是
A．配制盐酸溶液用量筒量取盐酸时俯视刻度线
B．配制盐酸溶液定容时，仰视容量瓶刻度线
C．溶解后未经冷却即注入容量瓶至刻度线
培养学生的实验操作技能。
初步学会分析实验误差，培养反思能力。
【板书设计】
四、配制一定物质的量浓度溶液
步骤：1．计算2．称量3．溶解4．转移5．洗涤6．定容7．摇匀
仪器：
五、有关溶液稀释的计算
1．溶液稀释前后，溶质的质量（物质的量）不变
2．注意溶液体积没有加和性
六、误差分析：c=n/V n↑，c↑；V↑，c↓
【教学反思】
课时允许前提下，可将此内容划分为两课时，补充有关物质的量浓度计算，对实验误差问题进行全面分析，并写出实验报告。
【第一课时】
一、课程设计背景
新课程中以定义为中心的概念教学被弱化，更注重理解和体验概念的生成过程。如何排除障碍，有效地加工和组织事实性、描述性、操作性、理论性兼容的化学概念，从整体出发，掌握学科基本概念的结构体系和分类方法，注意突出概念间的内在联系，发挥概念的群体功能，使学生不仅在理解的基础上形成概念，而且点、线、面、体相互联系，建立概念的空间网络结构和概念的立体思维模式，有效地培养学生的思维能力和解决问题的能力，已成为研究的重要课题。
我在“物质的量”教学中使用主体性概念教学策略和“先行组织者”的概念教学策略进行教学，希望能使学生有效地掌握概念的内涵与外延，发展学生对学习的探索态度，培养学生的创新精神和实践能力。
主体性概念教学策略是指：教师为主导，学生为主体，学生在教师指导下主动学习知识，教师既研究教法又研究学法，强调教与学过程的统一，注重组织形式多样化，强调增强学生主体参与机会，主张师生双主互动。主体性概念教学策略要求教学要以培育、开发、促进学生的主体性、弘扬学生的主体精神作为根本精神，另一方面，要求教师充分调动和发挥学生的主体性，作为优化课堂教学，提高教学质量和提升学生素质的基础和条件。
“先行组织者”是奥苏贝尔最早提出来的，是教师在新概念教学之前让学生学习的引导性材料，它在概括水平上高于要学习的新材料。然后，学生利用这一材料去同化新的学习材料，这就是“先行组织者”策略的基本原理。它可以看成是教师为促进学生有意义学习而设置的一个“教学支架”，也可以看作是为学生准备的通往知识彼岸的一座桥梁。
二、课堂教学设计
【教材分析】
物质的量是国际单位制中7个基本物理量之一，是中学化学中很重要的基本概念，是联系宏观质量与微观粒子的桥梁。根据物质的量概念，可以导出摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等许多在化学中有重要应用的基本概念。有关物质的量的计算，不仅是中学化学需掌握的重要知识技能，而且也广泛地应用于科学研究及工农业生产等方面。所以本节课的教学是非常关键的一环。对于刚跨入高中不久的学生来说，要能清楚、准确理解这些概念，不仅能为以后学好化学打下基础，也是开发学生智力，培养学生各项能力的必要条件。
【教学目标】
知识与技能
1．使学生了解物质的量及其单位摩尔，了解物质的量与微观粒子数之间的关系。
2．使学生了解学习物质的量这一物理量的重要性和必要性。
3．使学生了解阿伏加德罗常数的含义。
过程与方法
1．初步培养学生的演绎推理、逻辑推理、抽象概括、分析比较的能力。
2．培养学生的计算能力，并通过计算帮助学生更好地理解概念和运用、巩固概念。
情感、态度与价值观
1．使学生认识到微观和宏观的相互转化是研究化学的科学方法之一，培养学生尊重科学的思想。
2．通过学习，了解概念的形成过程及形成条件，激发学生对新问题的探究兴趣。
3．强调解题规范，养成良好的计算习惯。
【教学重点】物质的量及其单位。
【教学难点】物质的量的引入及其应用。
【教学方法】设疑——探究——得出结论。
【教学过程】
【引入】展示钻石图片(投影)
【设问】钻石的重量单位及由来？（投影克拉的由来）
（钻石珍贵而精巧，需要有非常精微又一致的重量单位，以一粒合欢树的种子的质量定为一克拉）
设计意图：由钻石及单位由来引入，激发学生的求知欲和学习兴趣。
【学生活动】现有一袋合欢树种，通过哪些方法或途径可以知道这些种子的个数
学生中的典型想法：1．先称量出100粒种子的质量，用种子的总质量除以100粒种子的质量，再乘以100。
2．先测量出1000粒种子的体积，用种子的总体积除以1000粒种子的体积，再乘以1000。
设计意图：引导学生从生活中总结提炼出科学思维方法，培养学生科学方法应用能力和实验能力，从中得出“聚零为整”的科学思想。
【老师】生活中也有很多这样的例子，如一打、一双、一盒等。
总结：找出一个量作为基准（堆量），然后与其比较。
【问题】从微观和宏观角度分析化学反应
C + O2 == CO2代表什么含义?
微观分子数 1 1 1
宏观质量 12 g 32 g 44 g
设计意图：呈现“先行组织者”，复习质量守恒定律及化学反应的本质（微粒间的相互作用，重新组合），它是新旧知识发生联系的桥梁。
【问题】在实验室中能否取出一个碳原子和一个氧气分子反应生成一个二氧化碳分子？
设计意图：微粒太小，无法称其质量，且数目庞大。
【问题】如何知道一定质量的碳所含的碳原子数？
学生回答：选取一个含一定数目碳原子的堆量，用总质量除以这个堆量的质量，再乘该堆量所含的碳原子数。
设计意图：与前面引导的数合欢数种的方法相呼应，让学生自己找出联系微观世界及宏观世界的桥梁（堆量）。
【教师】这个堆量含多少个碳原子我们才可以称出其质量呢？由于微粒质量太小，这个数目 是很庞大的，为便于计算，国际上作出统一的规定，将含有0.012kg12C中所含的碳原子个数的堆量定为1 mol。（如生活中一打就含有12个等）。至于为什么选择这个数目，在下节课讲授摩尔质量时会专门讲解。
设计意图：在生活中我们往往是先了解单位，再物理量。如一打，一双，一米。所以先给大家引入物质的量的单位，之前已经对堆量有了多次引导，这时摆出摩尔的定义，水到渠成。
【板书】一物质的量及单位
1．单位——摩尔(mol)
【教师】科学上把0.012kg12C中所含的碳原子个数称为阿伏加德罗常数。
【学生活动】给出一个12C原子的质量为:1.993×10-26kg，计算阿伏加德罗常数。
学生主动参加，形成概念。它是一个准确值。
【板书】2.0.012kg的12C所含的碳原子数为阿佛加德罗常数
NA≈6.02×1023mol-1
【展示图片】体验阿伏加德罗常数数目的庞大
【教师】摩尔是一个基准，正如米是长度的单位，那摩尔是什么物理量的单位呢？
摩尔是物质的量的单位。
对学生来说，物质的量是一个全然陌生的概念，要通过下位学习的方式，因为它属于SI制基本物理量。这样它便进入了学生认知结构中原有的命题网络。
2286000198120
【板书】3．物质的量(n)：表示含有一定数目粒子的集体的物理量。
【总结】概念建构思路：引入微观粒子的堆量——引入新单位(摩尔)——探讨(摩尔的基准)——介绍(阿伏加德罗常数)——体验(常数的巨大数值)——介绍SI制个基本单位——引入新概念(物质的量)。
引导学生由形象思维向逻辑思维过渡;培养学生概念建构的基本程序和思路。
【设问】通过以上分析，你认为如何在理解物质的量和摩尔问题上应注意什么?
设计意图：培养学生自主学习和对知识的提炼、总结和归纳能力。
【学生活动】通过计算练习，让学生主动发现:n=N/NA；n1/n2=N1/N2。
设计意图：应用练习，使概念内化。
【小结】师生共同小结
1知识的学习（1）基本概念：物质的量(物理量)；摩尔(单位);阿伏加德罗常数。
（2）相互联系：n=N/NA，n1/n2=N1/N2。
2方法的学习探究学习的思路：提出问题—问题探究—收集信息—形成概念—具体应用。
设计意图：师生对话，心灵相约，思维碰撞，共同提高。
【课堂练习】
1．填空：
①1molH2所含氢气分子的个数 。
②2mol氢分子含 个氢原子。
③1molSO42-是 个硫酸根离子。
2．判断正误，说明理由。
① 1mol氢 ② 1molCO2 ③ 1mol小米
3．根据物质的量的有关知识，进行计算：
①1.204×1024个H，物质的量是多少？
②5molO2中有多少个氧气分子？
③N个水分子的物质的量是多少？
4． ① 0.5mol水中含有 个水分子。
② 2mol 水中含有 个水分子。 个氢原子。
③ 1mol H2SO4中含有 个H2SO4分子， 溶于水产生 个硫酸根离子。
④1mol HCl溶于水，水中存在的溶质粒子是什么？它们的物质的量各是多少？
【板书】一、物质的量及单位
1．单位：摩尔(mol)
2．0.012kg的12C所含的碳原子数为阿伏加德罗常数
NA≈6．02×1023mol-1
3．物质的量(n)：表示含有一定数目粒子的集体的物理量。
4．n、N、NA的相互关系：false
三、课后反思与总结
化学概念是整个中学化学知识的基础，是课程内容的重要组成部分。只有理解和掌握了化学概念，才能牢固系统地掌握化学基础知识和基本技能。如果老师硬塞给学生一些抽象概念，之后便开始做大量习题，并冠以“在练习中巩固基本知识”，其结果是事与愿违。实际上，任何概念都有它的背景知识，有一个由浅入深的过程，更何况化学问题的解决也必须建立在化学概念真正理解之上。
教师在进行某一化学概念教学之前，应该首先了解学生之前学习过的和新学概念有关的概念和知识，以及学生对这些概念和知识的掌握程度(清晰度、数量、组织方式等)，必要的时候还需要学生重新复习这些知识。此外，对于学习这一化学概念涉及到的学生熟悉的生活常识或思维方法也应该关注。（如数种子等）。在此基础上，根据学生已有概念或生活常识，选择合适的先行组织者。
在“以学生为主体、教师为主导、练习为主线、思维为核心、素质为目标”的教学思想指导下，教师活动从创设情景到引发问题，引导点拨，最后到归纳总结;学生活动从激趣、质疑到合作探究、交流互动，最后到实践反馈，探究出了“问题引领—概念形成—深化概念—应用概念—内化概念”的概念教学的基本程序。知识不等于智慧，不等于创造。建构主义学习理论认为学习过程是以已有的经验为基础，通过外界的相互作用来建构新的理解。也就是说，知识是不能传递的，教师传递的是信息，知识必须通过学生的主动建构才能获得，学习是学生自主的过程，谁都不能代替。因此要使学生能够有效地学习，其前提化学概念的有效学习策略是学生积极主动地参与学习过程，这样才能保证学生的意义建构。对于“物质的量”等几个生僻的概念，学生一点都不了解。此时的学生就像当初科学家没确定“物质的量”的概念时一样，都要想如何寻找一个合适的概念把宏观和微观联系起来。因此这正是让学生充分发挥想象力、探求科学快乐的好机会。
教师在进行概念教学时，还应注意创设问题情景时，应具体而鲜明，要选准知识的增长点，才能使学生受到激励和鼓舞;应根据学生的知识基础，正确地设计引导，在具体操作时要耐心、细致，选准引导“火候”;在引导过程中要对问题充满激情，只有这样才能真激发他们乐学的积极性，变被动为主动。要让学生“既知其然，也知其所以然”，我们才真正达到了教学的最终目的。
《物质的量》教学设计
【第一课时】
设计思想及策略
设计思想：“气体摩尔体积”是中学化学计算的重要物理量，它是将气体体积与质量、粒子数目、物质的量浓度等物理量联系起来的桥梁。然而，“气体摩尔体积”一直以来都是高中化学教学的难点。很多学生在初学这段内容时由于内容的抽象而难以理解，进而对化学产生畏难情绪，一个抽象的概念、一个艰深的名词，一个复杂的过程，只有当学生亲手做过，感悟过，才能使其真正理解。正是出于这种思考，我尝试利用现代化的手持传感技术（温度、压强传感器、数据采集器、计算机）得到影响气体体积的外界因素，通过传感技术得到的数据进行推理得到“气体摩尔体积”的定义，通过动手实验测量在实验室条件下相同物质的量的不同气体的体积，验证实验预测，让学生真实的感受到“气体摩尔体积”的真实内涵，将抽象的问题具体化。通过制作标况下一定物质的量的气体体积模型使学生深刻体会气体的物质的量与体积之间的比例关系，从而很轻松的得到阿伏伽德罗定律，使复杂的问题简单化。
教学策略：首先，通过案例分析引导出“气体摩尔体积”的社会实际应用。第二，通过手持传感技术（温度、压强传感器、数据采集器、计算机）得到影响气体体积的因素，然后利用手持传感技术（温度、压强传感器、数据采集器、计算机），通过控制变量法探究不同气体的三个变量（温度、压强、物质的量）相同时，气体的体积是否相同，接着通过实验测量在实验室条件下相同物质的量的不同气体的体积，来验证预测，紧跟其后，通过数据分析、数学推理得到“气体摩尔体积”的定义。第三，通过制作标况下一定物质的量的气体体积模型得到阿伏伽德罗定律。第四，解决社会实际问题。在本节课的实际教学过程中，培养了学生宏观辨识、微观探析、实验探究、证据推理、模型认知，社会责任感等核心素养。
教材分析
课程标准分析：《普通高中化学课程标准》中对“气体摩尔体积”没有提出具体要求，但是在第三部分“内容标准”的“主题1认识化学科学”中提出：“认识摩尔是物质的量的基本单位，能用于进行简单地化学计算，体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用。认识实验、假说、模型、比较、分类等科学方法对化学研究的作用”。［1］
鲁科版有关“气体摩尔体积”的内容：通过计算1mol不同的固体、液体和气体的体积，比较数据后得出结论：1mol不同的固体、液体的体积是不同的，在一定温度、压强下1mol不同气体的体积近似相同；利用图示，指出“微粒大小和微粒间距”对具有向同微粒数的物质体积的影响；引出“气体摩尔体积”概念和阿伏伽德罗定律。教材遵循“宏观现象-数据探究-微观解释-获得概念”的编排逻辑推理的理性思维和对气体分子微观状态的想象力，将气体体积和物质的量之间建立桥梁，突出了“气体摩尔体积”的实用价值。
内容编排的特点：以“摩尔质量和气体摩尔体积”为标题，点出这两个概念具有共同的“桥梁”的作用和价值；在数据呈现中增加了不同温度、压强下气体的体积，隐含了气体体积和压强、温度之间的比例关系，更丰富的数据使结论更具有说服力；在“资料在线”栏目中简单介绍了阿伏伽德罗和阿伏伽德罗定律。
学情分析
知识基础：学生已学习了物质的量、摩尔质量等知识，这些内容对本节课的学习起到了铺垫和支持的作用，初三学过从微观角度解释物质的三态变化，然而对影响它们体积的因素理解的不是很清楚。
能力基础：高一学生在之前的学习中基本形成了一定的实验探究习惯，而且学生已经具备了基本的观察、分析、总结归纳能力，具备了一定的计算和数据处理分析能力，但是抽象思维能力欠缺［2］，如何利用现代教育手段用真实的实验数据使得抽象问题具体化、复杂问题简单化、直观化是教师备课的重点。
学生学习困难分析：学生从应用角度出发简单地将“摩尔质量”和“气体摩尔体积”的概念意义视为相同。实际上，“摩尔质量”与物质的种类有关，与外界条件（温度、压强）无关，所以不同物质的摩尔质量一般不相同，而“气体摩尔体积”随着外界条件（温度、压强）的改变而改变，与气体种类基本无关，即对纯净气体还是混合气体均大体适用。所以，让学生在一个合适的情境中了解“气体摩尔体积”以及用直观的形象和真实数据验证理论推理是非常有利于克服学习上的困难的。
教学目标
知识与技能：
（1）理解气体摩尔体积的概念和意义。
（2）会通过气体摩尔体积和物质的量的关系进行简单的计算。
（3）阿伏伽德罗定律及其应用。
过程与方法：
（1）了解并熟悉数字化传感技术在化学学习中的使用方法和应用状况。
（2）通过比较、归纳、分析等手段认识影响物质体积的微观因素，建立微观空间想象力。
（3）通过使用手持传感器测定化学反应中的温度、压强，感受定量分析对外界因素对气体摩尔体积的透彻理解。
（4）通过亲手制作模型感知气体体积与物质的量的转化关系并获得阿伏伽德罗定律。
（5）通过计算家庭平均每月所用天然气的质量感受到化学之魅力-为解决能源危机做出的突出贡献。
情感态度和价值观：
培养学生宏观辨识、微观探析、实验探究、证据推理、模型认知、社会责任等核心素养。
教学重难点
教学重点：（1）气体摩尔体积的概念及其与物质的量的转化关系。
（2）标况下的气体摩尔体积的应用。
教学难点：影响气体体积的微观因素，阿伏伽德罗定律的应用。
教学流程设计
教学资源和媒体
西沃交互式电子白板；
数字化手持传感仪器（温度、压强传感器、数据采集器、计算机）；
微视频：温度、压强对气体体积的影响，测定一定物质的量的不同气体体积的温度、压强，收集实验室条件下的一定物质的量的不同气体并测量体积。
教学设计
环节一：引入概念
教学内容与教师活动
学生活动
核心素养
创设情境：播放一段视频，内容为一名学生发现的生活中的化学问题，他想计算一下自己家平均每月所用天然气的质量。
认真观看视频，并且记录该生所描述的化学物质及其体积。提出疑问：气体体积和物质的量有什么关系呢？
培养学生宏观辨识能力，记录关键信息的能力，培养学生提问题的能力。
归纳物质的量与质量、粒子数目的转化关系，建立物质的量与气体体积的转化问题。
学生与老师一起归纳、复习，提出新的问题。
培养学生归纳、总结的能力以及提出问题的能力。
教师在学生提出新的问题时，在黑板上写出本节课的主题：气体摩尔体积。
环节二：建构概念
活动1：观察、比较1mol不同固体、液体、气体的体积，发现异同
教学内容与教师活动
学生活动
核心素养
观察实验桌上摆放的1mol Al、1mol Fe的体积，1mol H2O、1mol H2SO4 的体积，1mol N2（标况下）、1mol空气（标况下）模型的体积。
观察1mol不同的固体、液体、气体的体积是否相同，并思考出现这种状况的原因。
培养学生的宏观辨识能力，即观察分析的能力；培养学生发现问题的能力。
通过观察，学生会发现：
1．1mol不同固体、不同液体的体积是不同的。
2．在标况下，1mol不同气体的体积是相同的。
学生提出疑问：为什么是这样的呢？
教师引导：物质的微观结构决定了物质的宏观表现，所以我们需要从微观角度来分析。
活动2：微观探析物质的状态不同时，粒子大小、粒子数目、粒子间距对物质体积的影响
当物质的状态不同时，粒子数量、粒子大小、粒子间距对体积的影响比较。
分组讨论、对比分析、归纳总结，组长汇报分析横向结论，纵向结论。
培养学生微观探析的能力，培养学生的分析、比较、归纳的能力，培养学生的逻辑思维能力。
通过观察，比较，分析，学生会得到以下结论：
1．影响物质体积的因素有：粒子的大小、粒子数目、粒子间距。
2．对于固体和液体而言，粒子大小大于粒子间距，粒子间距可忽略，所以影响固体、液体体积的因素主要是粒子大小和粒子数目。当粒子数目相同时，固体液体的体积主要由粒子大小决定，粒子大小是物质本身的性质，不受外界因素的影响。
3．对于气体而言，粒子间距远大于粒子大小，所以影响气体体积的因素主要是粒子间距和粒子数目，当粒子数目相同时，气体的体积主要取决于粒子间距。
教师提问：那气体的粒子间距会受到外界因素的影响吗？
学生回答：会的。
教师继续追问：会受到什么因素的影响？是怎么影响的呢？能从生活中举出实例吗？
学生举手回答问题。
某学生：温度和压强会影响气体的体积，例如，把捏扁的空矿泉水瓶放入热水中，瓶子会膨胀，再用力捏瓶子，瓶子会变瘪一些。
教师：表扬学生在生活中善于发现科学问题。同学们对温度和压强对体积的影响是感性的认识，有没有可靠的数据来论证我们的认识呢？
活动3：实验探究：气体体积与温度、压强的线性关系
教学内容与教师活动
学生活动
核心素养
展示微课视频：
三名学生利用压强传感器和注射器探究压强对气体体积的影响，并利用Excel作出压强和体积的线性关系。
三名学生利用温度传感器和注射器探究温度对气体体积的影响，并利用Excel作出温度和体积的线性关系。
学生认真观看视频，学习两组同学设计实验的方法，初步学习传感器的使用方法，学习数据处理的方法。
培养学生实验探究的能力，设计实验、操作实验、分析数据处理数据的能力，培养学生使用现代教育技术的能力
通过观看两组学生的实验操作及数据处理，学生得到以下结论：
1．压强与气体体积成反比。
2．温度与气体体积成正比。
3．影响气体体积的因素有气体的物质的量、温度、压强。
教师过渡：气体的体积与气体的种类有关系吗？
学生：没有。
教师引导：我们是否可以这样预测：对于两种不同的气体，当它们的物质的量、压强、温度相同时，它们的体积也是相同的。
学生：应该是这样。
教师：是不是这样，我们要用事实说话，现在我们做实验。
活动4：实验探究：测定产生等物质的量的H2．CO2的温度和压强是否相等
实验原理：
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑……（排水法收集氢气）
0.005mol 0.005mol
2NaHCO3+·H2SO4=-Na2SO4+-2H2O+2C02↑ （排饱和碳酸氢钠溶液收集）
0.005mol 0.005mol
实验步骤及注意事项：
1.第一、二大组，A同学打开电脑→爱迪生快捷键→取消屏幕所有对话框，出现当前的温度和压强B→同学将温度传感器置于水浴中→A同学点击开始→B同学将锥形瓶中的固体聚拢侧向一边置于水中，快速推入稀硫酸，用力按住注射器不松手，保证不漏气→C同学辅助压强传感器与发生装置气流通畅→其他同学观察反应现象，反应结束后，C同学断开压强传感器和锥形瓶之间的软管→A同学点击结束，点击图像，全景，记录实验现象和数据。
2.→第三大组，A同学打开电脑→爱迪生快捷键→取消屏幕所有对话框，出现当前的温度和压强→B同学在溶液中打开集气瓶瓶盖→将导管口深入瓶中→C同学向漏斗中倒入约40mL稀硫酸→C同学打开止水夹，收集气体，反应结束→B同学在溶液中盖好瓶盖→量筒测量集气瓶中剩余液体的体积，其他同学观察现象，记录实验现象和实验数据。
图1 传感器测量产生气体的温度和压强装置 图2 收集等物质的量的不同气体的装置
教学内容与教师活动
学生活动
核心素养
分组实验
第一组（123小组）：利用温度、压强传感器测定产生0.005mol H2的压强和温度；
第二组（456小组）：利用温度、压强传感器测定产生0.005mol CO2的体积；
每一小组合作完成实验，观察实验现象，完成导学案上的表格，将实验过程中的最高温度，最大压强写在白板上，并得出结论
培养学生实验探究的能力，使用传感器的能力，动手实践能力，团结合作的能力，归纳总结的能力
通过第一组和第二组的实验数据，学生会发现：
实验的起始温度、压强基本相同，产生0.005mol H2．CO2的压强、温度数据基本接近。所以可以得到，它们的体积是相近的。预测正确。
教师：那我们是否可以用实验接着验证我们的推理是否正确呢？
活动5：测定实验室环境下，等物质的量的不同气体的体积是否相近
教学内容与教师活动
学生活动
核心素养
第三组（789小组）：先利用温度、压强传感器测量实验室环境下的温度和压强，再制备并测量0.005mol H2．CO2的体积。
学生制备并收集H2．CO2，合作完成实验，观察实验现象，完成导学案，做好记录，汇报实验成果。
培养学生制备并收集常见气体的实验能力，培养合作探究实验的能力。
通过第三组同学们所汇报的气体的体积数值，可以得到：
一定温度、压强下，等物质的量的不同气体的体积是相近的。推理正确。
教师提问：那1mol气体的体积如何计算呢？
通过数学中的比例关系式推导出气体摩尔体积。
环节三：理解概念
教学内容与教师活动
学生活动
核心素养
板书：气体摩尔体积，定义，符号，表达式，单位，强调温度、压强要一定。
理解分析，记笔记。
培养学生证据推理的能力，培养学生推理分析，逻辑分析的科学素养。
给出标况下的气体摩尔体积的数值，并展示标况下气体摩尔体积的模型。
理解标况的含义，感性认识标况下1mol 气体的体积大小。
培养学生模型认知的科学素养。
展现课前物质的量和体积的问题关系。
利用气体摩尔体积的表达式找出物质的量和气体体积的联系。
培养学生的逻辑思维能力，独立完成任务的能力。
环节四：应用概念
教学内容与教师活动
学生活动
核心素养
1．（1）请计算标况下0.05mol N2．O2．空气的体积，请利用现有的材料制作出对应的体积模型。
（2）请计算标况下0.1mol N2．O2．空气的体积，请利用现有模型配合组装对应的体积模型。
（3）请计算标况下0.2mol N2．O2．空气的体积，请利用现有的模型配合组装对应的体积模型。
计算标况下0.05mol N2．O2．空气的体积，请利用现有的材料制作出对应的体积模型，组装当物质的量扩大两倍、四倍时的体积模型，并分析讨论得出结论。
培养学生的计算能力，动手实践能力，加深学生对概念的理解，培养学生模型感知的科学素养。
通过计算、制作模型、组装模型，学生会得到以下的结论：
温度、压强一定时，气体的物质的量之比等于气体体积之比。（阿伏伽德罗定律）
2．请大家帮冯浩哲同学计算他家平均每月的天然气质量。
动手计算，解决实际问题。
培养学生解决实际问题的能力。培养学生的社会责任感。
板书设计
气体摩尔体积
（一）、气体摩尔体积
定义：一定温度、压强下、1mol任何气体所占有的体积。
符号：Vm
表达式：Vm=V/n，表达式变形：V= n·Vm
单位：L/mol
（二）、标况（0℃，101kPa）下，1mol 任何气体的体积都约为22.4 L.
3314700271780标况（0℃，101kPa）下，Vm=22．4 L/mol
1371600736600℃ 同温度
1600200271780101kPa 阿伏伽德罗定律 同压强
152082517272032004009969522.4 L 同体积的任何气体
6.02×1023个分子 特定情况 同分子数目
教学反思
本节课最大的亮点在于利用现代化的传感技术从定量角度来分析影响气体的因素，用真实的数据来验证轻体摩尔体积理论的正确性，增强学生的视觉冲击，培养学生利用现代教育技术的实验探究的学习方法，证据推理，社会责任等核心素养。但是，在教学实施环节中，还存在一些不足，例如，学生对传感器的使用是陌生的，担心的，没有老师的指导较难完成；没有让学生独立自主的分析数据、处理数据从而得到自己的结论，亦或是该课程可以设计成每组学生独立完成测量等物质的量的不同气体的压强和温度，本组独立分析对比得到结论。希望自己在以后的教学中会继续提升自己。
参考文献
［1］徐宇峰，彭小平.融于科学史和实验探究的“气体摩尔体积”教学［J］.化学教学，2016，（8）：52～56．
［2］张会春.“气体摩尔体积”优质课教学设计案例赏析［J］.高中数理化.
［3］陈岳廷.促进学习的教学设计，基于证据的教学评价-以“气体摩尔体积”教学为例［J］.中学化学教学参考，2016（7）：47～49．
《物质的量》教学设计
【第三课时】
【教学设计】
设计思想：
对于一定物质的量浓度溶液的配制实验，操作步骤较多，实验要求高。作为高中化学第一个定量实验，有着基础地位的作用。教学中要把重点放在学习实验方法与实验技能上，放在实验操作规则理解与总结概括反思能力上。教学设计中通过对一定质量分数溶液的配制引入课题，让学生通过分析意识到配制一定物质的量浓度溶液的关键在于准确确定溶液的体积，从而引出并使学生认识容量瓶。在配制演示过程中，通过问题引导，发挥学生主体作用，让学生自主参与，通过师生互动，理解一些关键性操作，形成配制一定物质的量浓度溶液的完整操作过程。在学生练习过程中，巩固加深理解在提高实验操作技能中培养总结概括与反思能力。教师应注意合适的指导。
【教学目标】
一、知识与技能
1．配制一定物质的量浓度的溶液的原理
2．配制一定物质的量浓度的溶液的实验技能
二、过程与方法
通过一定物质的量浓度溶液配制的实验操作，经历完整的实验思维、实验操作过程，并认识实验方法的科学性。
三、情感态度与价值观
通过一定物质的量浓度溶液配制，了解实验误差，感触严谨细致的科学态度，初步形成良好的实验工作习惯。
【教学重点】
一定物质的量浓度的溶液的配制方法。
【教学难点】
正确配制一定物质的量浓度的溶液。
【教学用品】
Na2CO3固体、电子天平、烧杯、药匙、玻璃棒、水、胶头滴管、容量瓶。
【教学流程】
1．流程图
3667125143510小结
小结
001引入：质量分数溶液配制
2溶液体积确定：容量瓶
4学生
练习
4误差分析（多媒体）
3配制过程
1引入：质量分数溶液配制
2溶液体积确定：容量瓶
4学生
练习
4误差分析（多媒体）
3配制过程
2．流程图说明
引入：通过对质量分数溶液浓度配制的复习，体会配制物质的量浓度溶液应精确量度溶液的体积。
容量瓶：学生已知量器（量筒）又不能用于溶液配制，学生头脑中又没有固定的仪器，所以有必要引入新的量器。通过讨论，明确新仪器的特征，自我构建并理解容量瓶。
配制过程：边教边演示，并采用系列递进问题引发学生思考。落实配制步骤与仪器。
学生练习：给出课题，让学生自主练习，并通过问题形式让学生反思自己的实验。
【教学过程】
教学内容
教师活动
学生活动
说明
一定物质的量浓度溶液配制的步骤
[引入]物质的量浓度是生产和科学实验上常用的一种表示溶液浓度的重要方法。所以我们要学会配制一定物质的量浓度溶液的方法。
[板书]四、配制一定物质的量浓度溶液的步骤
[讲述]我们已学过一定质量分数溶液的配制，请大家回忆有关知识，思考并回答以下问题。
[提问]配制200g 5%NaCl溶液，需要哪些实验用品？操作步骤如何?
[设问]如何配制一定物质的量浓度的溶液？其具体的操作步骤和仪器是什么？如何保证配制结果的准确性呢？
[讲述]我们以配制500 mL 1mol·L－1的Na2CO3溶液为例来全面认识一定物质的量浓度溶液的配制。
[讲解]配制一定浓度的溶液的第一步是需要算出溶质和溶液的量。此题需要的原料是Na2CO3和水。请同学们计算出所用Na2CO3的质量。
[板书]1．计算
[设问]我们用什么仪器来称量5．3g的Na2CO3呢?
[板书]2．称量
演示：用天平称量无水碳酸钠。
[设问]所需溶质的质量有了，那么所需溶剂即水的量能否算出呢?
[讲述]显然，我们不能通过用一定量的水和Na2CO3混合来配出所需的Na2CO3溶液。那么，是不是就没有其他办法了呢?
[追问]能否用量筒等量器来固定溶液的体积呢？不够精确。
[设问]可不可以引入一种新的仪器能够精确固定溶液的体积呢？
[容量瓶的引入和介绍]
（仪器设计）
228600-5715（A）
（B）
（C）
（D）
（A）
（B）
（C）
（D）
[提问]以上的四种仪器你认为哪一种最合适呢？
[展示]仪器：容量瓶，并师生互动熟悉容量瓶。
[演示检漏过程]
[板书]3．溶解
仪器：1．烧杯 2．玻璃棒
[提问]溶解能够在容量瓶中进行吗？
[演示]在烧杯中溶解固体。边演示边讲解注意事项。
[设问]溶解后的Na2CO3溶液放置在哪里？（提示容量瓶的容积）这一步即第四步是转移。
[板书]4．转移
[提问]怎样将烧杯中的液体转移到500mL容量瓶中？
[板书]仪器：
（1）烧杯
（2）玻璃棒
[演示]把烧杯中的溶液转移到容量瓶中。
[设问]此时溶质是否完全被转移到容量瓶中？应如何处理？
[板书]5．洗涤
[演示]用蒸馏水洗涤烧杯、玻璃棒。将洗涤液转移到容量瓶中并轻轻振荡容量瓶，使溶液混合均匀。
[讲述]洗涤之后，应向容量瓶中直接注入蒸馏水，距刻度2-3cm处停止，改用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线。这一步称为定容。
[板书]6．定容
仪器：胶头滴管
[演示]定容操作
[提问]若水加多了，超过了刻度线，如何处理？
[追问]定容后的溶液各处的浓度一样吗？如何办？
[板书]7．摇匀
[演示]摇匀操作
[提示]此时溶液的液面不再与刻度线相切。
[小结]配制一定物质的量浓度溶液的方法。
[回答]
仪器：电子天平、药匙、玻璃棒、小烧杯、量筒、胶头滴管。
步骤：1．计算，2．称量，3．溶解。
[计算]
m（Na2CO3）=n（Na2CO3）·M（Na2CO3）＝c（Na2CO3）·V·M（Na2CO3）
=0.1mol·L－1×0.5L×106g·mol－1＝5.3g
[回答]
仪器：1．电子天平；2．药匙。
[学生思考并讨论]根据题中条件无法算出水的量。
[回答]用量器固定溶液的总体积。
[讨论]
最后一种，因为“脖子”细而长，提高精确性。
[感悟]（1）只有一根刻度线，固定的体积，且只有定值（50ml，100ml，250ml、500ml等） （说明只能配制固定体积的溶液）。
（2）温度（20℃）（说明在这个温度下使用是最佳的）。
（3）有一个塞子，且用绳子钓着，说明每个都有自己的原配（每次用前要检漏）。
[回答]量器不能长期存放液体或进行化学反应、溶解等。
[回答]放置在容量瓶中。500mL容量瓶。
[讨论] 由于容量瓶瓶颈很细，为了避免溶液洒落，应用玻璃棒引流。
[回答]残留在烧杯内壁和玻璃棒上的溶质未转移。进行洗涤并将洗涤液也转移到容量瓶中。
[回答]定容失败，配制失败，重新配制。
不一样。摇匀。
回忆一定质量分数溶液配制。
体会并认识容量瓶。
掌握物质的量浓度溶液配制方法。
总结巩固配制步骤。
学生练习溶液配制
[板书]五、有关溶液稀释的计算
[思考]如何用质量分数为37%、密度为1.19g/cm3盐酸来配制250mL 1mol/l的盐酸？
[板书]1．溶液稀释前后溶质的质量（物质的量）不变
[板书]2．注意溶液体积没有加和性
[实践活动]配制250mL 1mol·L－1的Na2CO3溶液。教师指导。
[总结]配制一定物质的量浓度溶液的方法并进行误差分析
[板书]六、误差分析
[组织学生探究] 误差分析
[小结]依据公式c=n/V 造成浓度误差的原因由n或V变化引起。
[思考]
原理：溶质的物质的量不变。
n（浓溶液中溶质）=n（稀溶液中溶质）
c（浓）V（浓）=c（稀）V（稀）；V（浓）=21．0ml。用量筒量取21．0ml的浓盐酸溶液，后面的步骤和固体溶质配制是一样的。
学生自主实践
完成巩固练习
下列配制的溶液浓度偏高的是
A．配制盐酸溶液用量筒量取盐酸时俯视刻度线
B．配制盐酸溶液定容时，仰视容量瓶刻度线
C．溶解后未经冷却即注入容量瓶至刻度线
培养学生的实验操作技能。
初步学会分析实验误差，培养反思能力。
【板书设计】
四、配制一定物质的量浓度溶液
步骤：1．计算2．称量3．溶解4．转移5．洗涤6．定容7．摇匀
仪器：
五、有关溶液稀释的计算
1．溶液稀释前后，溶质的质量（物质的量）不变
2．注意溶液体积没有加和性
六、误差分析：c=n/V n↑，c↑；V↑，c↓
【教学反思】
课时允许前提下，可将此内容划分为两课时，补充有关物质的量浓度计算，对实验误差问题进行全面分析，并写出实验报告。