1-2-2氣體摩爾體積及其測定(滬科版2020必修第一冊)(備教案)

敬業(yè)、協(xié)作、啟智、進取.2.2氣體摩爾體積及其測定一、教材分析《氣體摩爾體積》是滬科版高中化學必修1的第一章第二節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)主要目的是講解氣體摩爾體積的概念。概念的得出可通過問題解決式教學方法用數(shù)據(jù)的計算、觀察、分析，得出結(jié)論，提出氣體摩爾體積的概念，并用類比法講解符號、公式和單位。理解概念可采用學生討論，教師提示的方法總結(jié)之，最后可以回到數(shù)據(jù)得出定律。對剛上高一的學生進行的科學的解決問題的指導，特別是數(shù)據(jù)的分析與處理，增強其思維能力和自主性，這堂課的內(nèi)容最佳。本節(jié)教材是在學習了物質(zhì)的量和摩爾質(zhì)量概念的基礎上，學習氣體摩爾體積的概念，這樣的編排，有利于加深理解、鞏固和運用有關概念，特別是深化了對物質(zhì)的量及其單位的理解。二、學情分析學生已知體積、密度、質(zhì)量三者的關系；已知物理量質(zhì)量、物質(zhì)的量、微粒數(shù)三者的關系；已知固、液、氣三狀態(tài)；掌握一定數(shù)學計算能力、分析數(shù)據(jù)能力。在此內(nèi)容之前學生已學習了物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量等知識，在物理課中還學過密度、質(zhì)量、體積的公式，這些內(nèi)容對氣體摩爾體積的學習起到了鋪墊和支持的作用。并且學生已有了“物質(zhì)的量”基礎，故學生易接受，但對氣體摩爾體積的理解是一難點，需妥善處理。三、教學目標①理解氣體摩爾體積的概念和標準狀況下的氣體摩爾體積，能從內(nèi)因與外因兩個方面說出影響氣體體積的因素；③能進行氣體摩爾體積的簡單判斷和計算，培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)處理能力，分析推理能力，通過對眾多數(shù)據(jù)的對比、分析和推理，培養(yǎng)學生的分析推理能力和探究意識；③掌握測定氣體摩爾體積的方法四、教學重點和難點教學重點：氣體摩爾體積概念的建立及理解；影響氣體體積大小的因素教學難點：決定物質(zhì)體積的因素，測定氣體摩爾體積五、教學過程設計教學內(nèi)容及教師活動學生活動設計意圖【復習引入】我們上節(jié)課學習了物質(zhì)的量，請大家一起回憶我們所學的知識，什么叫摩爾質(zhì)量？1摩爾物質(zhì)的質(zhì)量是多少，所含的粒子數(shù)是否相同？思考從復習舊知識導入新課，符合學生的認知規(guī)律【學生討論、回答】回答和學生充分互動【復習】摩爾質(zhì)量的定義【教師復述】每摩爾指定物種所具有的質(zhì)量叫摩爾質(zhì)量。聽講，憶學生復習回答為后面的學習摩爾體積作鋪墊，讓學生了解類比法在學習化學中的應用。【追問】1mol任何物質(zhì)的質(zhì)量，我們可以通過摩爾質(zhì)量求出，那么1mol物質(zhì)的體積，我們?nèi)绾吻笏悖俊咎釂枴恳阎镔|(zhì)的質(zhì)量和密度，怎樣求體積？【學生回答】V=M/ρ聽講記錄思考在前面的基礎上介紹本節(jié)課的重點知識，拓寬學生的知識面。請同學們完成PPT計算常壓下1mol常壓下1mol不同固、液體物質(zhì)的體積26.957.1258.353.2626.957.1258.353.26【引導學生通過計算和討論得出結(jié)論】同溫同壓時，1mol不同的固體液體所占的體積不同?！綪PT】1mol不同氣體物質(zhì)的體積計算填表讓學生自己計算，在思考中“從個別到一般”總結(jié)規(guī)律，充分體現(xiàn)出“教師為主導，學生為主體”的教學理念【引導學生分析】相同條件下，在標準狀況下，1mol任何氣體所占的體積相同，具體數(shù)值約為22.4L分析、討論引導學生思考、類比，在小組學習中培養(yǎng)學生的合作意識【學生總結(jié)、回答】回答培養(yǎng)學生觀察、分析、歸納、推理能力。【引導學生思考】為什么相同條件下，1mol不同固體或液體物質(zhì)的體積是不相同的，而1mol不同的氣體所占的體積大致相同？思考回答引導學生積極思考，活躍課堂氣氛【學生討論、回答】回答和學生充分互動【引導學生思考】為什么相同條件下，1mol不同固體或液體物質(zhì)的體積是不相同的，而1mol不同的氣體所占的體積大致相同？【教師歸納、總結(jié)、板書】決定物質(zhì)體積大小的因素:（1）物質(zhì)的粒子數(shù)目（2）粒子的大小（3）粒子間的距離聽講記錄讓學生了解原因【PPT】①構(gòu)成固態(tài)結(jié)構(gòu)微粒間距離的示意圖②構(gòu)成液態(tài)結(jié)構(gòu)微粒間距離的示意圖【教師根據(jù)生活體會和決定物質(zhì)體積大小的因素得出結(jié)論】組成固態(tài)物質(zhì)的微粒之間間距很小，組成液態(tài)物質(zhì)的微粒之間的距離比固態(tài)物質(zhì)的微粒之間的距離大觀看思考記憶借助多媒體使抽象的理論更加具體化，便于學生理解、接受，充分體現(xiàn)出多媒體教學的優(yōu)勢。【多媒體展示】構(gòu)成氣態(tài)結(jié)構(gòu)微粒間距離的示意圖（氣體分子間的距離很大）引導學生從決定物質(zhì)體積大小的因素考慮。觀看思考應用直觀教學，使抽象的理論更加具體化，便于學生理解、接受，充分體現(xiàn)出多媒體教學的優(yōu)勢【教師引導學生探究】既然氣體的體積主要受分子間的平均距離影響，那么分子間的平均距離受哪些條件的影響呢？是怎樣影響的？【PPT】引導學生回憶溫度與壓強對氣體分子間距的影響會議分析討論使學生進一步明確影響氣體體積大小的因素，為后面的學習做鋪墊?！局v解】氣體分子間的平均距離受溫度和壓強的影響，溫度和壓強一定時，分子間的距離一定。聽講培養(yǎng)學生的分析、歸納和推理能力?！九e例、講解】通過相同的學生擠在一起和分散開做操來幫助學生理解：相同條件下，1mol不同固體或液體物質(zhì)的體積是不相同的，而1mol不同的氣體所占的體積大致相同的原因。聽講思考記錄更透徹地講解、展示，生動的例子有利于學生理解、遷移知識。【教師歸納、總結(jié)】1.在相同條件下,1mol固體或液體的體積各不相同,而1mol氣體的體積卻幾乎相同。2.在相同的溫度和壓強下，1mol任何氣體都含有相同數(shù)目的體積。在標準狀況下，1mol任何氣體的體積都約為22.4L學生總結(jié)、歸納培養(yǎng)學生的歸納和總結(jié)能力。。聽講思考記錄運用多媒體清晰地展示標準狀況下氣體摩爾體積理解的要點。[板書]影響物質(zhì)體積的因素決定物質(zhì)體積的內(nèi)因：微粒本身大小、微粒數(shù)目、微粒間平均距離決定物質(zhì)體積的外因：壓強、溫度二、氣體摩爾體積Vm1.概念：單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積2.表達式：Vm=V/n3.常用單位有L/mol4.標準狀況下的氣體摩爾體積(Vm≈22.4L/mol)理解要點：條件：標準狀況（S.T.P）結(jié)論對象：任何氣體物質(zhì)的量：1mol判斷回答及時鞏固所學知識，從學生的回答中檢驗他們對新知識的掌握程度，培養(yǎng)學生運用知識的能力。【小結(jié)】氣體摩爾體積是一個可變的數(shù)據(jù)，在標準狀況下Vm=22.4L/mol推導“物質(zhì)的量”的計算關系聽講思考記錄總結(jié)這節(jié)課內(nèi)容，幫助學生梳理知識。【布置作業(yè)】完成導學案課后習題做作業(yè)鞏固所學知識，培養(yǎng)學生的自學和歸納總結(jié)能力。教學環(huán)節(jié)教學設計教師活動教學引入由已經(jīng)學習過的氣體摩爾體積回憶該值是如何產(chǎn)生。在黑板上書寫Vm的符號，詢問“這是什么符號”？氣體摩爾體積并非溫度、壓強直接通過儀器讀數(shù)得到，而是通過實驗得出數(shù)據(jù)計算得到的。1.根據(jù)氣體摩爾體積的定義1mol氣體的體積=【溫馨提示】然而直接測量氣體的體積和質(zhì)量，操作上比較繁復，一般不用此法。使用不同的氣體測定，測出的氣體摩爾體積誤差大嗎？嘗試著從阿伏伽德羅定律思考。直接測定氣體的體積例如活潑金屬與稀硫酸的反應：Mg+H2SO4MgSO4+H2↑由反應的計量系數(shù)可知，氫氣的質(zhì)量可由為鎂條的質(zhì)量取代，而氫氣的體積可由排水集氣法測定。利用鎂條與硫酸反應放出氫氣的反應，計算出1mol氣體的體積的表達式。Mg+H2SO4MgSO4+H2↑111mol氣體H2的體積=實驗設計測定1mol氣體的實驗裝置的選擇如果要測定1mol氣體體積，我們可以選擇什么氣體來進行實驗呢？有哪些要求？除了制備我們還要收集氣體，常用來收集氣體的方法是什么？排水法收集，要求氣體在水中溶解度比較小綜上所述，符合我們要求的氣體氣體選定了，我們就要制備了，實驗室如何制備氫氣？(1)實驗裝置稀硫酸稀硫酸鎂帶上圖是一種對化學反應中產(chǎn)生的氣體進行體積測定的裝置。該裝置由Y形管、量氣管和水準管組成。量氣管和水準管的底部用稍長的橡皮管連接，Y形管與量氣管接連接，用水準管來調(diào)節(jié)液面的高度。實驗時，對金屬和酸的用量有什么要求嗎？稀硫酸的使用量應該過量。所以我們這節(jié)課需要測定的數(shù)據(jù)是m(Mg)和V(H2)記錄：記錄實驗室的溫度和壓強。裝配儀器并做氣密性檢查：裝配好化學反應氣體體積測定裝置，并檢查裝置的氣密性。加料。用砂紙擦去鎂帶表面的氧化物，在電子天平上稱取0.0150～0.0250g鎂帶(精確至0.0001g)，將數(shù)值準確記錄于實驗記錄表格中。用鑷子將已稱量的鎂帶加入另一支管中。用量筒量取約5mL1mol·L硫酸，小心地倒入Y形管的一個支管中。④注水。調(diào)節(jié)三通閥閥門，將與Y形管相通的一端關閉，另外兩端相通。從水準管口注入一定量的稀釋后的紅墨水至量氣管中水的液面接近0刻度處。調(diào)平氣壓并記錄初始讀數(shù)V1：調(diào)節(jié)三通閥閥門，將空氣端關閉，另兩端相通，調(diào)節(jié)水準管與量氣管內(nèi)液面向平。讀取量氣管內(nèi)液面刻度讀數(shù)（小數(shù)點后兩位）為初讀數(shù)，記錄于表格中。⑥引發(fā)反應。傾斜Y形管，使硫酸全部流入鎂帶的支管中進行反應。冷卻后調(diào)平并讀數(shù)V2。待反應結(jié)束后冷卻至室溫，調(diào)節(jié)水準管使兩邊液面相平，讀取量氣管內(nèi)液面刻度數(shù)值，記為終讀數(shù)V2。⑧重復試驗。請一位同學觸摸Y形管。實驗討論到這里，同學們認為我們?yōu)槭裁匆獪y定溫度與大氣壓？反應前測定溫度和壓強，在反應后，裝置內(nèi)的溫度和反應前測定的一樣嗎這是水準管和量氣管，老師上下移動量氣管你們觀察壓強的變化？為什么壓強不斷在變化？思考，反應前后對量氣管和水準管的位置有什么要求？重復上述操作進行多次實驗，將每次實驗計算所得的氫氣體積填入下表，求平均值。壓強：

Pa

實驗溫度：

K。

次數(shù)實驗

鎂帶質(zhì)量/g氫氣體積

1mol

H2的體積

/L初讀數(shù)V1/mL終讀數(shù)V2/mLΔV/mL1

2

3

確定一定溫度和壓強條件下1mol氣體體積的參考值一定量氣體在不同溫度、壓強下的體積存在如下關系：。在標準狀況下（273K，101kPa），1mol任何氣體的體積都約為22.4L，所以根據(jù)，可知在通常狀況下（298K，101kPa），1molH2的體積V

≈

24.5L。使用量氣管量取氣體誤差分析1.使用方法

測