高中化學(xué)人教版第一章從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)第二節(jié)化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 名師獲獎(jiǎng)

化學(xué)1第一章：從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)：化學(xué)計(jì)量在試驗(yàn)中的應(yīng)用第二課時(shí)：氣體摩爾體積濟(jì)源第一中學(xué)鄔宗炯一、教學(xué)背景教材分析:課標(biāo)要求:認(rèn)識體積摩爾體積，能用于進(jìn)行簡單化學(xué)計(jì)算。認(rèn)識實(shí)驗(yàn)、假說、模型、比較等科學(xué)方法對化學(xué)研究的作用。教材地位:本章節(jié)內(nèi)容知識內(nèi)容是學(xué)生從宏觀認(rèn)識物質(zhì)轉(zhuǎn)向從圍觀認(rèn)識物質(zhì)的開始，本節(jié)需要建立氣體體積與氣體微觀組成的關(guān)系，并能分析原因。在高中化學(xué)教學(xué)中具有極高的地位。學(xué)生應(yīng)該學(xué)會(huì)獎(jiǎng)質(zhì)量、體積、質(zhì)量分?jǐn)?shù)等轉(zhuǎn)換成物質(zhì)的量應(yīng)用與化學(xué)計(jì)算。2．學(xué)情分析：學(xué)生已有知識包括簡單化學(xué)方程式、質(zhì)量守恒定律，能用質(zhì)量表達(dá)化學(xué)反應(yīng)的計(jì)量關(guān)系，學(xué)生剛剛學(xué)習(xí)了物質(zhì)的量和摩爾質(zhì)量的基本概念。對于微觀和宏觀計(jì)量的關(guān)系仍然需要強(qiáng)化積累，對于推理、驗(yàn)證的科學(xué)探究方法學(xué)生還處于初步階段，需要老師引導(dǎo)完成。二、教學(xué)目標(biāo)知識與技能：1.了解氣體以體積計(jì)量更為方便，認(rèn)識氣體摩爾體積。2.了解影響物質(zhì)體積的因素，理解影響氣體體積的因素，理解氣體摩爾體積的基本定義、符號、單位和計(jì)算公式。3.理解標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積約為mol，并能用于簡單的化學(xué)計(jì)算。過程與方法：1.認(rèn)識實(shí)驗(yàn)、假說、模型、推理、比較等科學(xué)方法對化學(xué)研究的作用。2.實(shí)驗(yàn)與理論相結(jié)合，突出化學(xué)學(xué)科是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的基礎(chǔ)理論學(xué)科。3.通過合作探究、建立模型、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等系列過程獲取知識并學(xué)會(huì)應(yīng)用。情感態(tài)度和價(jià)值觀：體驗(yàn)科學(xué)探究的方法，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問題，認(rèn)識環(huán)境保護(hù)與資源合理開發(fā)的重要性，使學(xué)生具有可持續(xù)發(fā)展的意識。三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)：氣體摩爾體積概念的建立及計(jì)算。難點(diǎn)：影響氣體體積的因素的推理驗(yàn)證。四、教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)探究、推理驗(yàn)證、類比分析五、教學(xué)過程：環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖新課引入【引入】在科學(xué)研究和實(shí)際生產(chǎn)中，涉及到氣體物質(zhì)時(shí)，測量體積往往比稱量質(zhì)量更方便?！菊故緢D片】比如家用天然氣以立方米計(jì)價(jià)，市售新鮮空氣以L計(jì)價(jià)，科學(xué)研究中測量氣體中的微量物質(zhì)也是以多少mg/L計(jì)價(jià)。觀看圖片關(guān)注生活、社會(huì)熱點(diǎn)和科研，吸引學(xué)生注意。創(chuàng)設(shè)情境【提問】初中學(xué)習(xí)的電解水的實(shí)驗(yàn)大家還記得嗎？裝置是什么樣的？原理呢？舉手回答回憶電解水，引出實(shí)驗(yàn)探究氣體體積與物質(zhì)的量之間的關(guān)系【演示實(shí)驗(yàn)】電解水開始點(diǎn)節(jié)后在等待實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的時(shí)候，引導(dǎo)學(xué)生分析電解原理中如何用質(zhì)量和物質(zhì)的量來衡量電解水【展示】數(shù)據(jù)對比氫氣氧氣物質(zhì)的量1mol體積2體積1體積【提問】通過這組數(shù)據(jù)對比，在一定條件下，能得到氣體體積與物質(zhì)的量有什么聯(lián)系呢？【板書】學(xué)生結(jié)論【引導(dǎo)思考】如果只有1molH2和1molO2呢？【板書】在一定條件下，1molH2和1molO2的體積相等?！咎釂枴窟@個(gè)結(jié)論是否正確呢？需要我們來驗(yàn)證一下。觀察、思考舉手回答2H2O2H2↑+O2↑18g2g16g1mol1mol觀察現(xiàn)象2體積1體積思考回答在一定條件下，氣體體積與物質(zhì)的量對應(yīng)成比例?；卮饝?yīng)該體積相等。由實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生分析物質(zhì)的量與體積的關(guān)系。便于學(xué)生良好的學(xué)科素養(yǎng)的形成。計(jì)算驗(yàn)證【學(xué)生活動(dòng)1】計(jì)算在0℃,×105Pa條件下，1molH2和1molO2的體積n（mol）m（g）ρ（g/L）V/LH21O21結(jié)論：在在0℃,×105Pa條件下，1molH2和1molO2的體積相等分組合作計(jì)算得出結(jié)論引導(dǎo)學(xué)生驗(yàn)證結(jié)論，形成科學(xué)探究的方法。問題導(dǎo)思【提問】是不是可以把這個(gè)結(jié)論推廣到所有物質(zhì)中呢？比如1mol不同固體或者1mol不同液體的體積是否相等呢？【展示】展示實(shí)物1mol下列物質(zhì)銅鋁水無水乙醇空氣【提問】為什么1mol固體液體體積不同呢？而且1mol氣體體積要大得多呢？思考觀察思考通過列輪推理，然后通過實(shí)物觀察得到?jīng)_突，引起學(xué)生探究的興趣。學(xué)生活動(dòng)【學(xué)生活動(dòng)2】制作模型探究影響物質(zhì)體積的因素器材：大小兩種小球各9個(gè)；方法：用小球模擬分子或者原子，找出影響物質(zhì)體積的可能的因素。為什么氣體體積要大的多呢？【學(xué)生活動(dòng)3】分組實(shí)驗(yàn)分組實(shí)驗(yàn)：探究影響氣體體積的因素利用裝置（圖1），加熱無水乙醇，觀察液體汽化過程氣球的體積變化。分組制作模型【展示分享】分組實(shí)驗(yàn)，分享實(shí)驗(yàn)成果。通過模型和實(shí)驗(yàn)認(rèn)識固體液體和氣體的不同，體現(xiàn)科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)性。理論與實(shí)踐相結(jié)合【總結(jié)歸納】影響物質(zhì)體積的因素影響因素固體液體氣體微粒數(shù)目1mol1mol微粒大小決定因素可以忽略微粒間距可以忽略決定因素思考分析高倍顯微掃描的固體按實(shí)際比例模擬的氣體通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析相結(jié)合，強(qiáng)化學(xué)生對新知的認(rèn)識。問題導(dǎo)思影響氣體分子間距離的因素又是什么呢？引導(dǎo)學(xué)生分析溫度和壓強(qiáng)對氣體的影響。影響因素微粒間距氣體體積溫度升高增大增大壓強(qiáng)增大減小減小【總結(jié)】阿伏伽德羅定律相同溫度和相同壓強(qiáng)下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子。思考并回答溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，任何氣體分子間的距離是相等的。溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，1mol任何氣體的體積是相等的。在相同溫度和相同壓強(qiáng)下，相同體積的任何氣體都含有相同的物質(zhì)的量。在相同溫度和相同壓強(qiáng)下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子。通過已有經(jīng)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證結(jié)論，從而得到本質(zhì)。同時(shí)推廣得到普遍公認(rèn)的真理。歸納總結(jié)那么，什么是氣體摩爾體積呢？同學(xué)們能否通過前面所講的內(nèi)容并且對比得到氣體摩爾體積的定義及使用范圍呢？氣體摩爾體積定義：單位物質(zhì)的量的氣體所占有的體積符號：Vm單位：L/mol公式：Vm=V÷n數(shù)值：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下（0℃,×105Pa）下，氣體摩爾體積約為?！緩?qiáng)調(diào)】氣體摩爾體積的意義是可以實(shí)現(xiàn)一定溫度和壓強(qiáng)下，氣體體積與物質(zhì)的量之間的換算，用的最多的是標(biāo)準(zhǔn)狀況下，但是使用時(shí)，一定要注意，必須是標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體才對，可以使任何氣體，單一或者混合氣體。思考對比得出定義：單位物質(zhì)的量的氣體所占有的體積符號：Vm單位：L/mol公式：Vm=V÷n數(shù)值：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下（0℃,×105Pa）下，氣體摩爾體積約為。學(xué)以致用評價(jià)學(xué)生練習(xí)的成果拓展計(jì)算空氣的單價(jià)以體積計(jì)=168元÷=元/L以質(zhì)量計(jì)=168元÷=元/g同體積比市售飲料貴，同質(zhì)量大約是銀的倍。所以，保護(hù)環(huán)境，保護(hù)我們耐以生存的大氣，使我們每個(gè)人的責(zé)任，不要讓我們的后代呼吸一口新鮮空氣成為一種奢侈的消費(fèi)。【練習(xí)】練習(xí)一、判斷下列說法是否正確，并說明理由。1.在常溫常壓下，1mol任何氣體的體積都是。2.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol水的體積約為。3.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol空氣的體積為。4.在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol氣體的體積一定不是。練習(xí)二、以新西蘭空氣為例，空氣賣168元，空氣的物質(zhì)的量為多少？質(zhì)量為多少？含有多少分子數(shù)？已知：常溫常壓下氣體摩爾體積約為mol，空氣的摩爾質(zhì)量為29g/mol）練習(xí)鞏固，強(qiáng)化知識的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識的能力。課堂小結(jié)本節(jié)課知識生成過程：電解水實(shí)驗(yàn)推理→在相同條件下，1molH2和1molO2體積相同→數(shù)據(jù)驗(yàn)證，在相同條件下，1mol任何氣體體積相同→尋找原因（氣體體積受分子間距離影響，同溫同壓下，距離相等）→阿伏伽德羅定律（同溫同壓下，同體積的氣體具有相同的微粒數(shù)目）→氣體摩爾體積（概念符號單位及數(shù)值）→知識的應(yīng)用。知識小結(jié)六、板書設(shè)計(jì)：氣體摩爾體積影響物質(zhì)體積的因素影響因素固體液體氣體微粒數(shù)目1mol1mol微粒大小決定因素可以忽略微粒間距可以忽略決定因素影響氣體體積的因素溫度壓強(qiáng)阿伏伽德羅定律相同溫度相同壓強(qiáng)下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子。氣體摩爾體積定義：單位物質(zhì)的量的氣體所占有的體積。符號：Vm單位：L/mol