氣體摩爾體積

1、關(guān)于氣體摩爾體積的教學設計及反思浠水一中 彭小述一 教材分析（1）.本節(jié)在化學必修一第一章的地位本節(jié)知識化學計量在實驗中的應用，在本章內(nèi)，主要是對化學實驗中各種量的問題進行新的計量。包括在化學實驗過程中對藥品取用的用量，以及化學實驗中各種狀態(tài)下的化學反應所要求的試劑用量而提出的一個新的計量方法。本節(jié)的物理量計量對象涵蓋了實驗中的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的藥品或試劑，也廣泛用于計量微觀粒子、配制溶液、量取藥品試劑等等方面。本節(jié)知識最終落腳于第一章的實驗主題“一定濃度的溶液的配制”。因此，對物質(zhì)的量所引出的其他物理量我們要確切知道這個物理量所產(chǎn)生的意義，要加強學生關(guān)于“化學應用于生活”的科學意識，不能憑空

2、產(chǎn)生概念，不能給學生強行灌輸新的化學符號意義。 （2）.本節(jié)在化學必修一中的地位 必修一教材內(nèi)容從離子反應、氧化還原反應開始，出現(xiàn)關(guān)于物質(zhì)量的計算和定量分析，這就要求，本節(jié)的教學設計要落實到定量計算，熟練運用計算解決實際問題，熟悉物理量的實際意義，理解其應用條件，充分體會化學計量的重要性和社會意義。二 學情分析學生已經(jīng)掌握，物質(zhì)的量可用于計量微觀粒子的數(shù)目，然而并不熟悉各種狀態(tài)下的物質(zhì)的計量方法和計量的實際意義。學生能夠從“運用摩爾質(zhì)量來計算物質(zhì)的質(zhì)量”中，體會摩爾質(zhì)量的使用方法和實際意義，因此，在氣體摩爾體積的學習中，學生可以逆向地從解決實際問題的探究過程出發(fā)，能動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。教學目標知識與能力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用條件。2. 通過解決實際問題，熟練掌握氣體體積與物質(zhì)的量之間的關(guān)系及其應用，提升解決生產(chǎn)生活問題的能力。過程與方法3. 通過實際問題情境創(chuàng)設方式，讓學生在應用中體會分析問題和解決問題的學科能力。4. 通過對摩爾質(zhì)量的應用類比，體會學習遷移策略在化學概念學習中的應用。情感與價值觀 5. 通過學習小組對問題的探究和分析，提高學生取長補短，互相學習的能力，培養(yǎng)學生團結(jié)合作的意識。教學重點 氣體摩爾體積的概念教學難點 氣體摩爾體積的應用 三 教學與教

4、法教法：本節(jié)課以工業(yè)合成氨為主線，設置問題探究模式，通過設計方案和提出必須的概念來解決如何達到在生產(chǎn)中合理投料和節(jié)約原料的目的。學法：學生通過問題要求，設計投料方法，提出必要概念，來解決問題要求，并將概念深化為學科規(guī)律，并應用于實驗設計和生產(chǎn)方案設計。四教學過程設計【教師活動】簡單介紹合成氨工業(yè)的社會生產(chǎn)意義，并從實驗節(jié)約原則角度提出：為節(jié)約使用氮氣和氫氣，降低成本，經(jīng)濟利益好，可以使二者的粒子數(shù)目盡量按照計量比來進行投料，如果你是工廠生產(chǎn)部門決策者，如何解決經(jīng)濟投料問題？【學生活動】學生討論，總結(jié)可以得出，方案一：通過控制N2和H2的質(zhì)量來控制他們的數(shù)目比為1:3；方案二：可以通過控制N2和

5、H2的物質(zhì)的量為1:3來達到目的。方案三：可以按照體積比為1:3，并依此測取一定氮氣的體積和一定氫氣的體積來解決問題。一氣體摩爾體積【教師活動】學生可以很快得出實際可操作性強的方案三。教師繼續(xù)引導：通過化學計量數(shù)的意義，得出方案一的同學可以通過摩爾質(zhì)量來計算出所需比例的氮氣和氫氣的質(zhì)量。而如果我們采取方案三，我們需要知道一個什么樣的物理量，來量取所需氣體的體積？【學生活動】學生自由發(fā)言，并總結(jié)： 我們需要知道1mol氮氣所具有的體積V1和1mol氫氣所具有的體積V2【教師活動】我們可以將這個實際需要的數(shù)據(jù)規(guī)范化，并賦予給一個新的物理量：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、號為Vm。從其產(chǎn)生意義出發(fā)，該物理量的單位為Lmol 【教師活動】引導： 在各種化學反應中，氣體分子的種類并不相同，如果要查1mol每種氣體的體積，是十分的復雜，不利于生產(chǎn)計量。那么1mol氮氣所具有的體積和1mol氫氣所具有的體積是否存在某種關(guān)系呢？有哪些條件會影響到氣體的體積呢？二氣體體積大小的影響因素【創(chuàng)設情境】情景1【學生演示】：給癟了的籃球充氣，球的體積（氣體所占據(jù)的體積）隨著打氣的進行會發(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：我們計算天體之間的距離時，作了什么樣的近似處理？為什么可以做這樣的近似處理？?！緦W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程中氣體粒子數(shù)目的變化，以及壓強變化，從而分析氣體體積不同程度變化原因?！緦W生2】從質(zhì)點假設的角度分析情景二中的近似處理的理由，并應用于氣體分析。【學生3】總結(jié)1,2同學的分析，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，壓強一定時，氣體的粒子間距幾乎相等，且遠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氮氣的體積可以認為是相等的?！窘處熞龑А俊緦W生預測】：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、做出和氣體類似的近似處理？為什么？【驗證猜想】給出自己的猜想，并通過完成表格課本14頁表格進行驗證?！窘涣髋c討論】例1.常溫常壓下，1mol的氫氣、氮氣的混合氣體與1mol的氨氣的體積相同嗎？為什么？【教師引導】在特定情況下，1mol任何氣體粒子的體積到底是多少？【學生活動】學生查閱課本數(shù)據(jù)，標準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（標準狀況下）：1mol氮氣的體積是 3mol氫氣的體積是 44.8L氨氣的物質(zhì)的量是 過程中，試根據(jù)定義得出氣體體積與物質(zhì)的量的表達式。V=Vm×n【教師引導】工業(yè)合成氨的反應前后，氣體體積如何發(fā)生變化？說明了什么問題？【學生發(fā)言】：

9、【教師總結(jié)】總結(jié)例1和例2，板書：在相同的溫度和壓強下，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用【規(guī)律總結(jié)】教師引導：在實際生活生產(chǎn)中，根據(jù)物質(zhì)的狀態(tài)，要進行一定的轉(zhuǎn)化才能完成實驗原料的投料決策 ： 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【情景問題】【趣味問答】（假設整個環(huán)境是在標準狀況下進行）學生甲、乙和丙上臺演示。“決策者”甲：提供一定質(zhì)量的N2；“秘書”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)計量比，提供一定體積的H2，使得反應盡可能有效益的進行。

10、可換其他三個組次，每組練習12組數(shù)據(jù)。【板書總結(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量比進行反應？2：標準狀況下，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)合成氨為教學背景而設計的課堂，完全是由學生自主的，能動的得出概念，以及概念涵義的自發(fā)理解，并自發(fā)的進行數(shù)據(jù)查閱，方案設計和數(shù)據(jù)計算等各方面內(nèi)容。在已有的關(guān)于物質(zhì)的量和摩爾質(zhì)量的知識認知層面上，弱化概念的客觀敘述和條件的敘述，給予學生一定的自主學習時間，引導學生進行問題情景探究。 本節(jié)課也突破傳統(tǒng)教學中僅僅對標準狀況的強調(diào)，而是強調(diào)“相同條件下”（不一定是標準狀況），任何氣體的摩爾體積相同，是學生更科學和全面的理解氣體摩爾體積，并且在教材處理過程中，對物質(zhì)體積大小影響因素進行情景設置，引導學生參與。本節(jié)課并不處理課本上的科學探究，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