氣體摩爾體積

1、關(guān)于氣體摩爾體積的教學(xué)設(shè)計(jì)及反思浠水一中 彭小述一 教材分析（1）.本節(jié)在化學(xué)必修一第一章的地位本節(jié)知識(shí)化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，在本章內(nèi)，主要是對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中各種量的問(wèn)題進(jìn)行新的計(jì)量。包括在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)藥品取用的用量，以及化學(xué)實(shí)驗(yàn)中各種狀態(tài)下的化學(xué)反應(yīng)所要求的試劑用量而提出的一個(gè)新的計(jì)量方法。本節(jié)的物理量計(jì)量對(duì)象涵蓋了實(shí)驗(yàn)中的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的藥品或試劑，也廣泛用于計(jì)量微觀粒子、配制溶液、量取藥品試劑等等方面。本節(jié)知識(shí)最終落腳于第一章的實(shí)驗(yàn)主題“一定濃度的溶液的配制”。因此，對(duì)物質(zhì)的量所引出的其他物理量我們要確切知道這個(gè)物理量所產(chǎn)生的意義，要加強(qiáng)學(xué)生關(guān)于“化學(xué)應(yīng)用于生活”的科學(xué)意識(shí)，不能憑空

2、產(chǎn)生概念，不能給學(xué)生強(qiáng)行灌輸新的化學(xué)符號(hào)意義。 （2）.本節(jié)在化學(xué)必修一中的地位 必修一教材內(nèi)容從離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)開(kāi)始，出現(xiàn)關(guān)于物質(zhì)量的計(jì)算和定量分析，這就要求，本節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)要落實(shí)到定量計(jì)算，熟練運(yùn)用計(jì)算解決實(shí)際問(wèn)題，熟悉物理量的實(shí)際意義，理解其應(yīng)用條件，充分體會(huì)化學(xué)計(jì)量的重要性和社會(huì)意義。二 學(xué)情分析學(xué)生已經(jīng)掌握，物質(zhì)的量可用于計(jì)量微觀粒子的數(shù)目，然而并不熟悉各種狀態(tài)下的物質(zhì)的計(jì)量方法和計(jì)量的實(shí)際意義。學(xué)生能夠從“運(yùn)用摩爾質(zhì)量來(lái)計(jì)算物質(zhì)的質(zhì)量”中，體會(huì)摩爾質(zhì)量的使用方法和實(shí)際意義，因此，在氣體摩爾體積的學(xué)習(xí)中，學(xué)生可以逆向地從解決實(shí)際問(wèn)題的探究過(guò)程出發(fā)，能動(dòng)地生成氣體摩爾體積的概念，

3、單位，使用方法和意義，弱化課本概念的客觀敘述，把課本概念內(nèi)化為能力提升。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與能力1. 熟練掌握影響氣體的體積大小影響因素，理解氣體摩爾體積的應(yīng)用條件。2. 通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題，熟練掌握氣體體積與物質(zhì)的量之間的關(guān)系及其應(yīng)用，提升解決生產(chǎn)生活問(wèn)題的能力。過(guò)程與方法3. 通過(guò)實(shí)際問(wèn)題情境創(chuàng)設(shè)方式，讓學(xué)生在應(yīng)用中體會(huì)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的學(xué)科能力。4. 通過(guò)對(duì)摩爾質(zhì)量的應(yīng)用類(lèi)比，體會(huì)學(xué)習(xí)遷移策略在化學(xué)概念學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。情感與價(jià)值觀 5. 通過(guò)學(xué)習(xí)小組對(duì)問(wèn)題的探究和分析，提高學(xué)生取長(zhǎng)補(bǔ)短，互相學(xué)習(xí)的能力，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作的意識(shí)。教學(xué)重點(diǎn) 氣體摩爾體積的概念教學(xué)難點(diǎn) 氣體摩爾體積的應(yīng)用 三 教學(xué)與教

4、法教法：本節(jié)課以工業(yè)合成氨為主線(xiàn)，設(shè)置問(wèn)題探究模式，通過(guò)設(shè)計(jì)方案和提出必須的概念來(lái)解決如何達(dá)到在生產(chǎn)中合理投料和節(jié)約原料的目的。學(xué)法：學(xué)生通過(guò)問(wèn)題要求，設(shè)計(jì)投料方法，提出必要概念，來(lái)解決問(wèn)題要求，并將概念深化為學(xué)科規(guī)律，并應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)方案設(shè)計(jì)。四教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)【教師活動(dòng)】簡(jiǎn)單介紹合成氨工業(yè)的社會(huì)生產(chǎn)意義，并從實(shí)驗(yàn)節(jié)約原則角度提出：為節(jié)約使用氮?dú)夂蜌錃?，降低成本，?jīng)濟(jì)利益好，可以使二者的粒子數(shù)目盡量按照計(jì)量比來(lái)進(jìn)行投料，如果你是工廠生產(chǎn)部門(mén)決策者，如何解決經(jīng)濟(jì)投料問(wèn)題？【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生討論，總結(jié)可以得出，方案一：通過(guò)控制N2和H2的質(zhì)量來(lái)控制他們的數(shù)目比為1:3；方案二：可以通過(guò)控制N2和

5、H2的物質(zhì)的量為1:3來(lái)達(dá)到目的。方案三：可以按照體積比為1:3，并依此測(cè)取一定氮?dú)獾捏w積和一定氫氣的體積來(lái)解決問(wèn)題。一氣體摩爾體積【教師活動(dòng)】學(xué)生可以很快得出實(shí)際可操作性強(qiáng)的方案三。教師繼續(xù)引導(dǎo)：通過(guò)化學(xué)計(jì)量數(shù)的意義，得出方案一的同學(xué)可以通過(guò)摩爾質(zhì)量來(lái)計(jì)算出所需比例的氮?dú)夂蜌錃獾馁|(zhì)量。而如果我們采取方案三，我們需要知道一個(gè)什么樣的物理量，來(lái)量取所需氣體的體積？【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生自由發(fā)言，并總結(jié)： 我們需要知道1mol氮?dú)馑哂械捏w積V1和1mol氫氣所具有的體積V2【教師活動(dòng)】我們可以將這個(gè)實(shí)際需要的數(shù)據(jù)規(guī)范化，并賦予給一個(gè)新的物理量：氣體摩爾體積 一定條件下，單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積。符

6、號(hào)為Vm。從其產(chǎn)生意義出發(fā)，該物理量的單位為L(zhǎng)mol 【教師活動(dòng)】引導(dǎo)： 在各種化學(xué)反應(yīng)中，氣體分子的種類(lèi)并不相同，如果要查1mol每種氣體的體積，是十分的復(fù)雜，不利于生產(chǎn)計(jì)量。那么1mol氮?dú)馑哂械捏w積和1mol氫氣所具有的體積是否存在某種關(guān)系呢？有哪些條件會(huì)影響到氣體的體積呢？二氣體體積大小的影響因素【創(chuàng)設(shè)情境】情景1【學(xué)生演示】：給癟了的籃球充氣，球的體積（氣體所占據(jù)的體積）隨著打氣的進(jìn)行會(huì)發(fā)生怎樣的變化以及什么樣程度的變化？為什么有這種變化的不同？情景2：我們計(jì)算天體之間的距離時(shí)，作了什么樣的近似處理？為什么可以做這樣的近似處理？。【學(xué)生1】演示情景1，并感受籃球的體積、硬度等的變化

7、及其程度，并理解給籃球充氣過(guò)程中氣體粒子數(shù)目的變化，以及壓強(qiáng)變化，從而分析氣體體積不同程度變化原因?！緦W(xué)生2】從質(zhì)點(diǎn)假設(shè)的角度分析情景二中的近似處理的理由，并應(yīng)用于氣體分析?！緦W(xué)生3】總結(jié)1,2同學(xué)的分析，得出影響氣體體積大小的因素?！窘處煛靠偨Y(jié)影響氣體體積大小的因素：粒子數(shù)、粒子的大小和粒子間距。并推論： 在外界溫度，壓強(qiáng)一定時(shí)，氣體的粒子間距幾乎相等，且遠(yuǎn)大于任何氣體粒子本身的尺寸，氣體體積與粒子數(shù)目有關(guān)。粒子數(shù)相同的任何氣體具有相同的體積。因此，1mol氫氣和1mol氮?dú)獾捏w積可以認(rèn)為是相等的?！窘處熞龑?dǎo)】【學(xué)生預(yù)測(cè)】：1mol兩種液體和1mol兩種固體之間的體積是否相等？固體和液體能否

8、做出和氣體類(lèi)似的近似處理？為什么？【驗(yàn)證猜想】給出自己的猜想，并通過(guò)完成表格課本14頁(yè)表格進(jìn)行驗(yàn)證?！窘涣髋c討論】例1.常溫常壓下，1mol的氫氣、氮?dú)獾幕旌蠚怏w與1mol的氨氣的體積相同嗎？為什么？【教師引導(dǎo)】在特定情況下，1mol任何氣體粒子的體積到底是多少？【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生查閱課本數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下和常溫常壓下的氣體摩爾體積數(shù)值。例2.根據(jù)定義完成（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）：1mol氮?dú)獾捏w積是 3mol氫氣的體積是 44.8L氨氣的物質(zhì)的量是 過(guò)程中，試根據(jù)定義得出氣體體積與物質(zhì)的量的表達(dá)式。V=Vm×n【教師引導(dǎo)】工業(yè)合成氨的反應(yīng)前后，氣體體積如何發(fā)生變化？說(shuō)明了什么問(wèn)題？【學(xué)生發(fā)言】：

9、【教師總結(jié)】總結(jié)例1和例2，板書(shū)：在相同的溫度和壓強(qiáng)下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子 阿伏伽德羅定律。三氣體摩爾體積的應(yīng)用【規(guī)律總結(jié)】教師引導(dǎo)：在實(shí)際生活生產(chǎn)中，根據(jù)物質(zhì)的狀態(tài)，要進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)化才能完成實(shí)驗(yàn)原料的投料決策 ： 物質(zhì)的質(zhì)量m g物質(zhì)的量n mol× M÷M× Vm÷ Vm氣體的體積V L【情景問(wèn)題】【趣味問(wèn)答】（假設(shè)整個(gè)環(huán)境是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下進(jìn)行）學(xué)生甲、乙和丙上臺(tái)演示?！皼Q策者”甲：提供一定質(zhì)量的N2；“秘書(shū)”乙：根據(jù)甲的要求，換算成一定條件下所需N2的體積；“生產(chǎn)者”丙：根據(jù)計(jì)量比，提供一定體積的H2，使得反應(yīng)盡可能有效益的進(jìn)行。

10、可換其他三個(gè)組次，每組練習(xí)12組數(shù)據(jù)?！景鍟?shū)總結(jié)】：物質(zhì)的質(zhì)量m g物質(zhì)的量n mol氣體的體積V L粒子數(shù)目N× M÷M× Vm÷ Vm× NA÷ NA四作業(yè)要求有正確的、規(guī)范的物理量使用：1：常溫常壓下，34g的氨氣和多少升的氫氣能夠按照計(jì)量比進(jìn)行反應(yīng)？2：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將1.40gN2 、1.60gO2、 4.00gAr三種氣體混合，所得混合氣體的總體積是多少？五教學(xué)反思：成功之處：本節(jié)課從始至終是以工業(yè)合成氨為教學(xué)背景而設(shè)計(jì)的課堂，完全是由學(xué)生自主的，能動(dòng)的得出概念，以及概念涵義的自發(fā)理解，并自發(fā)的進(jìn)行數(shù)據(jù)查閱，方案設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)計(jì)算等各方面內(nèi)容。在已有的關(guān)于物質(zhì)的量和摩爾質(zhì)量的知識(shí)認(rèn)知層面上，弱化概念的客觀敘述和條件的敘述，給予學(xué)生一定的自主學(xué)習(xí)時(shí)間，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)題情景探究。 本節(jié)課也突破傳統(tǒng)教學(xué)中僅僅對(duì)標(biāo)準(zhǔn)狀況的強(qiáng)調(diào)，而是強(qiáng)調(diào)“相同條件下”（不一定是標(biāo)準(zhǔn)狀況），任何氣體的摩爾體積相同，是學(xué)生更科學(xué)和全面的理解氣體摩爾體積，并且在教材處理過(guò)程中，對(duì)物質(zhì)體積大小影響因素進(jìn)行情景設(shè)置，引導(dǎo)學(xué)生參與。本節(jié)課并不處理課本上的科學(xué)探究，也不急于給出阿伏伽德羅定律及其推論，而是在理解的基礎(chǔ)上