丁培培
摘 要
以人教版高中化學必修1《化學計量在實驗中的應用》為例,探討了“摩爾質(zhì)量”幾種不同的引入方法,激發(fā)學生的學習興趣,讓學生深刻理解“摩爾質(zhì)量”的概念以及“物質(zhì)的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上與該物質(zhì)的相對分子質(zhì)量或相對原子質(zhì)量相等” 這一內(nèi)在規(guī)律,加強學生的邏輯思維能力。
[關鍵詞]
摩爾質(zhì)量;引入;化學反應
“摩爾質(zhì)量”是人教版《化學》必修上第一章第二節(jié)《化學計量在實驗中的應用》的內(nèi)容,放在“物質(zhì)的量”一節(jié)教學內(nèi)容中,但相比“物質(zhì)的量”內(nèi)容的教學,對“摩爾質(zhì)量”概念的教學研究則常被忽視,其實,對于“摩爾質(zhì)量”的教學也是極其重要的,這一聯(lián)系物質(zhì)的量和質(zhì)量的物理量,特別是對于“物質(zhì)的摩爾質(zhì)量在數(shù)值上與該物質(zhì)的相對分子質(zhì)量或相對原子質(zhì)量相等”這一內(nèi)在規(guī)律,學生在掌握的過程中理解得并不深刻。為了幫助學生理解,合理地將教學內(nèi)容予以有效傳遞,同時對學生進行有效的科學方法訓練。根據(jù)筆者的教學實踐,將這幾種方法整理如下。
第一種:直接給出數(shù)據(jù)
1mol不同物質(zhì)中所含的粒子數(shù)是相同的,但由于不同粒子的質(zhì)量不同,1mol不同物質(zhì)的質(zhì)量也不同。
特點:1mol任何物質(zhì)所含的粒子數(shù)都約為6.02×1023,若再給出每個粒子的質(zhì)量,將兩者相乘,就可以得到1mol不同物質(zhì)的質(zhì)量,計算過程可由學生自行完成,學生驚奇地發(fā)現(xiàn)每一種物質(zhì)1mol物質(zhì)的質(zhì)量數(shù)值上都等于它的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量。這種方法從事實出發(fā),有較強的說服力,計算雖煩瑣但并不困難,有學生的參與和體驗的快樂,而且簡單直觀,課堂上所需時間也比較短。
第二種:以12C原子作為橋梁,根據(jù)相對原子質(zhì)量的定義,得出兩種不同原子的相對原子質(zhì)量之比就是它們的原子質(zhì)量之比。
練習1:一個原子的質(zhì)量為m1,12C的質(zhì)量為m(12C),則這個原子的相對原子質(zhì)量為A1;解:A1=[12m1m(12C)]
練習2:一個原子的質(zhì)量為m2,12C的質(zhì)量為m(12C),則這個原子的相對原子質(zhì)量為A2;解:A2=[12m2m(12C)]
練習3:求這兩個原子的相對原子質(zhì)量之比。解:[A1A2]=[m1m2]
結(jié)論1:原子的質(zhì)量之比等于他們的相對原子質(zhì)量之比
結(jié)論2:1mol任何離子或物質(zhì)的質(zhì)量以克為單位時,其數(shù)值都與該粒子的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量相等。進而引入摩爾質(zhì)量的概念指的是單位物質(zhì)的量的物質(zhì)所具有的質(zhì)量,并且在數(shù)(下轉(zhuǎn)第28頁)(上接第25頁)值與1mol物質(zhì)的質(zhì)量和相對分子質(zhì)量或相對原子質(zhì)量相等。
特點:該種引入方法比第一種方法簡潔、巧妙,對學生理解摩爾質(zhì)量的概念比較容易,因為定義相對原子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)都以12C為參照,這樣層層推理,容易在摩爾質(zhì)量與質(zhì)量、物質(zhì)的量、相對分子質(zhì)量或相對原子質(zhì)量間建立起聯(lián)系,使學生的學習更富于邏輯性,對知識的理解也會更加準確。該方法注重知識間的聯(lián)系和學生理解能力的提升。
第三種:通過化學反應
化學反應中,各物質(zhì)前的反應系數(shù)是它們的粒子個數(shù)比,也是物質(zhì)的量之比。
特點:依托化學反應,通過學生在初中階段已經(jīng)建構(gòu)的對化學反應的理解,以碳和氧氣點燃條件下生成二氧化碳反應為例,學生有這樣兩種理解:其一,一個碳原子和一個氧氣分子反應生成一個二氧化碳分子;其二:每12克碳和32克氧氣反應生成44克二氧化碳。這兩種理解一個是宏觀的,一個是微觀的,講解物質(zhì)的量的時候我們是“物質(zhì)的量”是聯(lián)系宏觀世界是微觀世界的橋梁,我們將各物質(zhì)的粒子數(shù)均擴大NA倍,可以得到每1mol碳和1mol氧氣反應得到1mol二氧化碳。根據(jù)國際上的規(guī)定,1mol粒子集體所含的粒子數(shù)與0.012kg12C中所含的碳原子數(shù)相同,約為6.02×1023,我們可以得出1mol碳原子的質(zhì)量為12克,然后推出1mol氧氣的質(zhì)量為32克,1mol二氧化碳的質(zhì)量為44克,進而可以延伸到其他的物質(zhì),1mol物質(zhì)的質(zhì)量在數(shù)值上等于它們的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量。
這種方法通過化學反應建立物質(zhì)間聯(lián)系,既復習了初中時對化學反應知識的理解,又將以后計算題中常用的化學反應計量系數(shù)比等于它們的物質(zhì)的量之比這一知識滲透其中,同時又得出1mol物質(zhì)的質(zhì)量在數(shù)值上等于它們的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量,可謂一舉三得。這其中,對學生邏輯思維能力的提升,對知識體系的建構(gòu)都是大有裨益的。
“摩爾質(zhì)量”在高中化學的學習過程中是一個很重要的物理量,對它的講解一定要透徹到位,上述幾種方法可以根據(jù)課程的不同需要自行甄選,以期達到最好的課堂效果。
[參 考 文 獻]
[1]陸軍.高中化學必修教科書中科學方法體系[J].中學化學教學參考,2007(7).
[2]王建軍,張萬柱.“摩爾質(zhì)量”概念教學中科學方法的培養(yǎng)[J].化學教學,2011(6).
(責任編輯:張華偉)