从初高中衔接的角度探讨“物质的量”的教学
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摘要：联系初中毕业生化学知识水平，结合“物质的量”的实际教学情况，对教学过程中以及学生学习过程中所面临的困难进行了分析，并提出了解决问题的策略。
文章编号：1008-0546（201３）０１-000７-0２
中图分类号：G６３２．４１
文献标识码：Ｂ
doi：10.3９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－０５４６．２０１３．０１．００３
物质的量是化学中最常用的物理量之一，由它可以导出摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等物理量，这些物理量被广泛地应用于工农业生产和科学研究中。同时物质的量也是高考考查的重要知识点。因此，无论是老师还是学生对这节内容都是非常重视的。但在实际教学中，笔者发现学生在学习这节内容时存在较大的困难。
一、困难及原因
“物质的量”这一节内容对于大部分学生来说学习起来难度较大。首先，概念难于理解。在“物质的量”教学过程中，经常听学生抱怨不知道什么是物质的量。其次，计算存在较大困难。单独问公式能说得出来，但一旦要利用公式进行计算，学生就会显得束手无策，也就是说单独公式记忆没有问题，但是公式应用存在很大困难，尤其是在需要用到多个公式进行计算时。
从教师的角度分析，有关物质的量的概念的理解及其相关计算并没有那么难，为什么学生在学习过程中会存在这么大的困难。首先我们先从高一学生所具有的化学计算能力来看，在初三化学教材中，只在两个单元对计算进行了教学，分别是九年级上册第五单元课题3《利用化学方程式的简单计算》和九年级下册第九单元课题3《溶质的质量分数》。在化学九年级上册第五单元课题3《利用化学方程式的简单计算》中，只要求学生学习有关纯物质的计算，所以本课题计算难度不是很大［1］。而在化学九年级下册第九单元课题3《溶质的质量分数》中，重点是要求学生掌握溶质的质量分数的概念及简单计算［2］。由此可见，在初三化学教学中，更注重的是培养学生的定性分析能力，而对定量分析的要求则很低，所以初三毕业生所具备的化学计算能力是比较低的。而且进入高一以后并没有进行相关的衔接，而是直接就开始上高一内容。所以有关物质的量的计算对他们来说难度太大了。另一方面，在有关物质的量计算中，往往要用多个公式，要转好几个弯，学生在选择用哪些公式，怎么用方面往往存在较大困难。
二、应对策略
在“物质的量”教学过程中，发现学生存在很大的困难，这严重挫伤了学生学习化学的积极性。所以如何改进这节内容的教学方法是至关重要的。笔者根据自己的上课情况以及课后反思，对于如何解决《物质的量》教学过程中所面临的困难从以下几个方面提出自己的看法。
1.物质的量概念教学
“物质的量”这个物理量学生觉得比较难理解，原因应该是多方面的。首先从构词法来看，在七个物理量（长度、质量、时间、电流强度、热力学温度、物质的量、发光强度）中，物质的量读起来就很拗口，这也不便于学生对它的理解。其次，物质的量在日常生活中并没有得到应用，没有人会说要买1摩尔的油，或是5摩尔的水，所以这种陌生感也会使学生觉得难以理解。鉴于此，笔者建议在物质的量教学过程中，不要过分地强调概念，只要让学生明白物质的量是一个化学中常用的物理量，是为了把物质的宏观量与原子、分子、离子等微观粒子的数量联系起来而引入的。另外对于物质的量的单位——摩尔的介绍可以从日常生活中常用的单位引入，利用概念迁移。
2.课堂练习的设置
课堂练习对于学生掌握所学知识起到非常重要的作用。一方面它可以帮助学生巩固所学知识，另一方面它又帮助学生更进一步地理解所学知识的内涵和外延。因此，教师在选择课堂练习时要十分慎重，决不能掉以轻心。不但要选择典型的例子，而且难度要与所教班级的学生的总体水平相符，既不能让学生觉得太简单，没意思，也不能让他们觉得太难，失去信心。要让他们感觉跳一跳就可以够得着。另外，习题之间应该要有难度梯度，要体现学生思维和能力进步的过程。
3.强调物质的量的桥梁作用
物质的量是一座连接宏观概念（如质量、体积）和微观概念（如微粒数目）的重要桥梁。具体可以用下图表示：
在有关物质的量的计算过程中要充分体现物质的量的桥梁作用，如：
【例1】求22g CO2中含有的分子数以及氧原子数。
分析：已知CO2的质量（宏观量），求CO2的分子数、氧原子数（微观量），要实现从宏观量向微观量的转化，要通过物质的量这座桥梁，先根据CO2质量求出CO2物质的量，再根据CO2物质的量求出CO2分子数和氧原子数，具体解法如下：
n（CO2）===0.5mol
N（CO2）=n（CO2）×NA=0.5NA
n（O）=0.5mol×2=1mol
N（O）=NA
4.计算过程中可采用逆向思维
所谓逆向思维就是不按习惯思维方向，而是从其反方向进行思考的一种思维方式［3］。
学生在有关物质的量的计算时，经常没有方向感，不知道该选用哪个公式。这时我们可以采用逆向思维，不从已知条件入手，而从欲求的物理量入手进行反推。接下来就结合下面这道例题详细讲解。
【例2】在0.8g某物质中含有3.01×1022个分子，该物质的相对分子质量约为（
）
A. 8
B. 16
C. 64
D. 160
分析：本题要求的是该物质的相对分子质量，而物质的相对分子质量在数值上等于该物质的摩尔质量，所以本道题就转化为求该物质的摩尔质量。涉及摩尔质量的公式为n=，在这个公式中，要求摩尔质量必须已知该物质的物质的量和质量，但题目只告诉我们该物质的质量，所以要先求该物质的物质的量，又因为题目已知分子数，所以要求物质的量就要用这个公式n=。具体解法如下：
n===0.05mol
M===16g/mol
答案：B
5.上好习题课，注意对易错题的归纳整理
新课上完后都会有习题课，既要复习知识点，又要对作业中的错题进行讲解。此时切忌毫无组织的东讲一题，西讲一题，而是应该对学生的易错题进行分类讲解，这样才能达到事半功倍的效果。在教学过程中笔者发现在有关物质的量的习题中学生易错的题主要有以下几类：
（1）求电子数
【例3】求1.8g H2O中所含的电子数？
分析：题目已知条件为质量（属于宏观量），而要求的为电子数（属于微观量），这时要充分发挥物质的量连接宏观量和微观量的桥梁作用，先算出水的物质的量n（H2O）=■=0.1mol接下来解法同例1，先算出1个H2O分子中的电子数为10，所以0.1mol H2O电子为1mol，电子数为NA。
（2）气体摩尔体积的使用
标准状况下气体的摩尔体积约为22.4 L/mol，在使用22.4 L/mol进行计算时要特别注意该数据适用的条件：温度为0℃，气压为101KPa ，物质的状态为气态。
【例４】设NA表示阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是（
）
A.常温常压下，11.2L氯气含有的分子数为0.5NA
B.标准状况下，22.4L水中含有NA个水分子
C.常温常压下，32g氧气所含原子数目为2NA
D.标准状况下，22.4L氦气与22.4L氢气所含原子数均为2NA
分析：选项A，不是在标准状况下，所以不能用22.4L/mol进行计算，所以选项A错误；选项B，在标准状况下，水不是气态，所以也不能用22.4L/mol进行计算，所以选项B也错误；选项C，32g氧气的物质的量为1mol，氧气为双原子分子，所以1mol O2含有2mol O，原子数目为2NA，选项C正确；选项D，标准状况下，22.4L氦气与22.4L氢气的物质的量均为1mol ，但是氦气等稀有气体为单原子分子，所以1mol He所含原子数为NA，而氢气为双原子分子，所以1mol H2所含原子数为2NA，选项D错误。
答案：C
（3）求离子浓度
【例５】下列溶液中含Cl-浓度最大的是（
）
A. 10mL 0.1mol·L-1的氯化铝溶液
B. 30mL 0.1mol·L-1的氯化钙溶液
C. 30mL 0.2mol·L-1的氯化钾溶液
D. 40mL 0.25mol·L-1的氯化钠溶液
分析：本题学生较容易误选D，究其原因学生在计算离子的物质的量浓度时没有注意到在算出离子的物质的量后还要再除以溶液体积。其实离子浓度只跟化合物浓度和化合物中该离子的脚标有关，与溶液体积无关，具体分析如下：
用RClx代表化合物，假设现有a mol/LRClx溶液VL，求Cl-浓度。
c（Cl-）===ax
从公式推导中，我们不难发现，离子浓度等于化合物的浓度与化合物中该离子脚标的乘积。
所以A中c（Cl-）=0.1mol·L-1×3=0.3mol·L-1；B中c（Cl-）=0.1mol·L-1×2=0.2mol·L-1；
C中c（Cl-）=0.2mol·L-1×=0.2mol·L-1；D中c（Cl-）=0.25mol·L-1×1=0.25mol·L-1。
答案：A
总之，在有关物质的量的教学过程中要充分考虑初中毕业生所具备的知识水平和能力水平，在教学过程中搭好台阶让学生能一步一个脚印扎实前进，切实做好初高中衔接。
参考文献
［1］ 人教社化学课程教材研发中心． 义务教育课程标准实验教科书·化学（九年级上册）［Ｍ］． 北京：人民教育出版社，２０１０
［2］ 人教社化学课程教材研发中心．义务教育课程标准实验教科书·化学（九年级下册）［Ｍ］．北京：人民教育出版社，２０１０
［3］ 赵仪俭.数学解题中的逆向思维及其应用［Ｊ］． 中国校外教育理论，2008，（２２）