类比思维在《物质的量》教学中的应用

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  (民乐县职教中心学校,甘肃民乐734500)
  
  〔关键词〕 类比;物质的量;利用;善诱;总结;强化
  〔中图分类号〕 G633.8〔文献标识码〕 C
  〔文章编号〕 1004—0463(2008)
   11(A)—0053—01
  
  物质的量作为中学化学计算的中心以及化学定量计算的重要工具,不论从学生解决问题还是高考的视角来看都是考查的重点。它涉及的范围广、题型活,需要学生充分掌握并熟练运用。作为国际单位制的七个标准物理量之一,与其他物理量相比,又因其定义涉及到微观和宏观的联系问题,跨度大、抽象、很难掌握,通常在教学中难以把握这个“度”。笔者通过多年的教学,在这一问题的处理中运用了类比思维进行教学,取得了事半功倍的效果。
  
  一、利用类比,认识物质的量
  
  从熟悉的、具体的物理量入手,首先给学生建立物质的量是一个与速度、长度、时间、体积等类似的物理量:
  1. 速度:表示物体运动的快慢和方向的物理量。
  2. 长度:指两点间的距离。
  3. 时间:即物质运动的存在形式。
  4. 体积:表示物体所占空间大小的量。
  通过提问与共同回答的方式教师得出结论:物质的量是表示物质所含基本微粒数目多少的一个物理量,符号为 n。
  给出结论后教者应注意不能过多地讲述,也不能在上述概念的字眼上过多地深究,要尽量少讲。这时可拿一杯事先准备好的水,启发学生思考,物质的量就是用来研究一杯水里所含基本微粒数目多少的一个国际单位制的七个标准物理量之一。
  
  二、类比善诱,轻松破难点
  
  (一)紧扣物理量这个字眼,转入对物质的量单位的认识。以设问的方式引导学生知晓速度的单位是米/秒、长度的单位是米、时间的单位是秒、体积的单位是米3。既然物质的量是一个物理量,那么它也应该有一个相应的单位。那它的单位是什么呢?
  一般来说,日常生活中为了方便记忆、利于运算,工厂在销售纸张时常选取500张作一单位叫一令;乒乓球厂选12个作一单位叫一打;销售啤酒、白酒时则常选一扎、一件作单位。它们的共同特点是选取了一个物体的集体作了单位。大家想一想,我们应该如何给物质的量选取一个合适的单位呢?
  (二)激发积极性,展开联想。在学生充分联想的基础上,积极引导,如果选一个水分子做物质的量的单位,仅一滴水里含有的水分子,每人每天数100个,10亿人昼夜不停地数3万年才能数清,不论是记忆还是运算都很麻烦。那么与乒乓球厂、造纸厂类似,若选取这些微粒的集体作单位是否可以?启发学生应该选一个微粒、一千个、一万个、还是几十万个作单位。
  
  三、深入浅出,总结物质的量的单位
  
  我们将0.012 ㎏12C所含碳原子数定义为物质的量的单位——摩尔,符号为mol。简要地向学生说明6.02×1023与阿伏伽德罗常数的关系。强调6.02×1023个·mol-1只是阿伏伽德罗常数条件下的一个约数。1 mol粒子的数目又叫阿伏伽德罗常数,符号为NA,单位mol-1
  实质上,物质的量的单位是取用了阿伏伽德罗常数这样一个微粒集体作为单位,在使用这一单位时应注意以下几点:
  (1)摩尔只适用于微观粒子,不适用于宏观物质,因数目太大使用起来不方便。
  (2)书写时要用化学符号标明该微观粒子的种类或其特定组合(如:分子、原子、离子、电子、质子、中子及有化学意义的特定组合。强调“用符号”,而不用“汉字”)。
  (3)用物质的量表示微粒数目时具有“加和性”,单位也有kmol、mmol等多种形式。
  
  四、精心设计小练习,强化理解
  
  (1)1 mol H2所含氢气分子的个数是_______________。
  (2)2 mol H2氢分子含____个氢原子。
  (3)1 mol SO42-可表示为__________NA SO42-,所带电荷数为___________mol。
  (4)说出下列符号的意义:
   ①2H;②2 mol H2
  ③2 mol H;④2 mol H+
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