“摩尔质量”几种引入方法的分析
2016-03-31丁培培
丁培培
摘 要
以人教版高中化学必修1《化学计量在实验中的应用》为例,探讨了“摩尔质量”几种不同的引入方法,激发学生的学习兴趣,让学生深刻理解“摩尔质量”的概念以及“物质的摩尔质量在数值上与该物质的相对分子质量或相对原子质量相等” 这一内在规律,加强学生的逻辑思维能力。
[关键词]
摩尔质量;引入;化学反应
“摩尔质量”是人教版《化学》必修上第一章第二节《化学计量在实验中的应用》的内容,放在“物质的量”一节教学内容中,但相比“物质的量”内容的教学,对“摩尔质量”概念的教学研究则常被忽视,其实,对于“摩尔质量”的教学也是极其重要的,这一联系物质的量和质量的物理量,特别是对于“物质的摩尔质量在数值上与该物质的相对分子质量或相对原子质量相等”这一内在规律,学生在掌握的过程中理解得并不深刻。为了帮助学生理解,合理地将教学内容予以有效传递,同时对学生进行有效的科学方法训练。根据笔者的教学实践,将这几种方法整理如下。
第一种:直接给出数据
1mol不同物质中所含的粒子数是相同的,但由于不同粒子的质量不同,1mol不同物质的质量也不同。
特点:1mol任何物质所含的粒子数都约为6.02×1023,若再给出每个粒子的质量,将两者相乘,就可以得到1mol不同物质的质量,计算过程可由学生自行完成,学生惊奇地发现每一种物质1mol物质的质量数值上都等于它的相对原子质量或相对分子质量。这种方法从事实出发,有较强的说服力,计算虽烦琐但并不困难,有学生的参与和体验的快乐,而且简单直观,课堂上所需时间也比较短。
第二种:以12C原子作为桥梁,根据相对原子质量的定义,得出两种不同原子的相对原子质量之比就是它们的原子质量之比。
练习1:一个原子的质量为m1,12C的质量为m(12C),则这个原子的相对原子质量为A1;解:A1=[12m1m(12C)]
练习2:一个原子的质量为m2,12C的质量为m(12C),则这个原子的相对原子质量为A2;解:A2=[12m2m(12C)]
练习3:求这两个原子的相对原子质量之比。解:[A1A2]=[m1m2]
结论1:原子的质量之比等于他们的相对原子质量之比
结论2:1mol任何离子或物质的质量以克为单位时,其数值都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。进而引入摩尔质量的概念指的是单位物质的量的物质所具有的质量,并且在数(下转第28页)(上接第25页)值与1mol物质的质量和相对分子质量或相对原子质量相等。
特点:该种引入方法比第一种方法简洁、巧妙,对学生理解摩尔质量的概念比较容易,因为定义相对原子质量和阿伏加德罗常数都以12C为参照,这样层层推理,容易在摩尔质量与质量、物质的量、相对分子质量或相对原子质量间建立起联系,使学生的学习更富于逻辑性,对知识的理解也会更加准确。该方法注重知识间的联系和学生理解能力的提升。
第三种:通过化学反应
化学反应中,各物质前的反应系数是它们的粒子个数比,也是物质的量之比。
特点:依托化学反应,通过学生在初中阶段已经建构的对化学反应的理解,以碳和氧气点燃条件下生成二氧化碳反应为例,学生有这样两种理解:其一,一个碳原子和一个氧气分子反应生成一个二氧化碳分子;其二:每12克碳和32克氧气反应生成44克二氧化碳。这两种理解一个是宏观的,一个是微观的,讲解物质的量的时候我们是“物质的量”是联系宏观世界是微观世界的桥梁,我们将各物质的粒子数均扩大NA倍,可以得到每1mol碳和1mol氧气反应得到1mol二氧化碳。根据国际上的规定,1mol粒子集体所含的粒子数与0.012kg12C中所含的碳原子数相同,约为6.02×1023,我们可以得出1mol碳原子的质量为12克,然后推出1mol氧气的质量为32克,1mol二氧化碳的质量为44克,进而可以延伸到其他的物质,1mol物质的质量在数值上等于它们的相对原子质量或相对分子质量。
这种方法通过化学反应建立物质间联系,既复习了初中时对化学反应知识的理解,又将以后计算题中常用的化学反应计量系数比等于它们的物质的量之比这一知识渗透其中,同时又得出1mol物质的质量在数值上等于它们的相对原子质量或相对分子质量,可谓一举三得。这其中,对学生逻辑思维能力的提升,对知识体系的建构都是大有裨益的。
“摩尔质量”在高中化学的学习过程中是一个很重要的物理量,对它的讲解一定要透彻到位,上述几种方法可以根据课程的不同需要自行甄选,以期达到最好的课堂效果。
[参 考 文 献]
[1]陆军.高中化学必修教科书中科学方法体系[J].中学化学教学参考,2007(7).
[2]王建军,张万柱.“摩尔质量”概念教学中科学方法的培养[J].化学教学,2011(6).
(责任编辑:张华伟)