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学科概括性引领高中化学单元教学设计整体探究（三篇）

教案一：物质的量及其应用单元教学设计

课题名称

微观与宏观的桥梁：物质的量概念体系建构

一、教学目标

知识与技能

理解物质的量、摩尔、阿伏伽德罗常数等核心概念

掌握物质的量与微粒数、质量、气体体积之间的换算关系

学会配制一定物质的量浓度溶液的实验操作

过程与方法

通过宏观-微观-符号三重表征建构概念模型

运用类比法理解抽象概念（如1摩尔与1打物品的相似性）

学科素养

培养定量分析思维与实验探究能力

建立物质的量是联系微观粒子与宏观物质的桥梁的核心认知

二、教学重点与难点

重点：物质的量的概念内涵；物质的量浓度溶液的配制

难点：阿伏伽德罗常数的物理意义；物质的量浓度与质量分数的区别

三、教学方法

模型建构法、任务驱动法、实验探究法

四、教学过程

（一）情境导入（10分钟）

问题链引发思考

如何称量1个水分子的质量？（微观不可直接称量）

如何通过宏观质量计算微观粒子数目？（需要桥梁概念）

生活类比

展示1打铅笔=12支1箱矿泉水=24瓶，引出集合概念在化学中的应用

（二）核心概念建构（35分钟）

物质的量定义解析（课本原文）

物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，符号为n，单位为摩尔（mol）。1mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023。

分析：

关键词：物理量、集合体、单位摩尔

阿伏伽德罗常数（N?）的含义：1mol任何粒子的粒子数，N?≈6.02×1023mol?1

概念模型构建

绘制物质的量桥梁图：

微观粒子数(N)?n?宏观质量(m)

↓

气体体积(V)（标准状况）

推导公式：n=N/N?=m/M=V/V?（V?=22.4L/mol，标准状况）

实验探究：配制0.1mol/LNaCl溶液

步骤演示：计算→称量→溶解→转移→定容→摇匀

误差分析：讨论定容时仰视/俯视刻度线对浓度的影响

（三）应用拓展（25分钟）

典型例题解析

例题：3.6gH?O的物质的量是多少？含多少个水分子？

规范解题步骤：公式选择→单位换算→列式计算

小组任务

对比物质的量浓度（c）与溶质质量分数（ω）：

项目

物质的量浓度

质量分数

定义

单位体积溶液含溶质的物质的量

溶质质量占溶液质量的比例

单位

mol/L

无单位

换算关系

c=1000ρω/M

五、课本讲解（人教版必修一《物质的量》章节）

原文片段

国际单位制（SI）中，七个基本物理量之一是物质的量，它表示含有一定数目粒子的集合体。这里的粒子包括分子、原子、离子、电子、质子、中子等微观粒子。

文本分析

知识点：

物质的量的物理意义与单位制地位

适用对象：微观粒子及其特定组合（如NaCl晶胞）

思维方法：

从个体计数到集合计数的思维转换

宏观可测量（质量、体积）与微观粒子数的定量关联

六、互动交流环节

深度讨论（15分钟）

问题：为什么阿伏伽德罗常数要规定为12g12C所含的碳原子数？

参考答案：

12C原子质量的精确测量为基准

使1mol物质的质量（g）在数值上等于其相对分子质量

流程：小组查阅资料→代表发言→教师补充同位素基准知识

快速问答（10分钟）

提问：1molH?O和1molH?O?所含氧原子数是否相同？标准状况下1mol气体体积都为22.4L吗？

设计意图：强化粒子种类与状态条件对概念应用的影响

七、教材分析

本单元是高中化学计算的基础，教材通过生活类比降低概念抽象度，同时结合实验操作强化实践能力。教学中需注意概念的严谨性（如粒子集合体的具体指向），避免学生将物质的量理解为物质的质量或物质的数量。

八、作业设计

基础作业：完成物质的量相关换算表格（10组数据），整理实验报告

拓展作业：调查医用生理盐水的物质的量浓度，分析其配制原理

九、结语

通过模型建构与实验探究，学生建立了物质的量的核心概念体系。后续教学可衔接化学反应方程式的计算，强化概念在定量分析中的应用。

教案二：氧化还原反应单元教学设计

课题名称

电子转移的奥秘：从宏观现象到微观本质的氧化还原反应

一、教学目标

知识与技能

理解氧化还原反应的本质是电子转移

掌握氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判断方法

学会用化合价升降法配平氧化还原方程式

过程与方法

通过得氧失氧→化合价变化→电子转移的认知升级，建构概念发展路径

运用双线桥法分析反应中电子转移的方向和数目

学科素养

培养宏观辨识与微观探析的核心素养

理解氧化还原反应在工业生产（如钢铁冶炼）和日常生活（如电池）中的应用

二、教学重点与难点

重点：氧化还原反应的特征（化合价变化