生产中反应条件的控制第二课时教学设计

《气体摩尔体积》第1课时导学式教学设计

宁夏育才中 王开山

一、教学设计思想

《气体摩尔体积》理论性强、抽象，学生接受起来难度比较大。本节若是直接给出标准状况下气体摩尔体积约为22.4L/mol 这个数值，学生只能会简单的计算，但涉及到一些非计算也就是理论应用的题目时，就会不知所措。比如，学生只知道标况下气体摩尔体积22.4L/mol ，却可能并不理解温度压强一定的情况下，气体摩尔体积为一定值。所以，本节教学重要的是让学生知道“为什么”而不是“是什么”。因此本节课的设计应从引导学生发现1mol不同固体、液体、气体的体积入手，然后从微观决定因素及宏观上的影响因素找原因，然后再用来解决实际问题，注重学生的认知过程，尊重学生的元认知体验。

因此我想从以下四个方面让学生建立起气体摩尔体积的概念，并能深度掌握、理解和应用。

1．从整体到部分：从对１mol不同状态物质体积的研究，得出决定物质体积的三个微观因素，采用对比的方法推出固体、液体、气体物质体积的决定因素不同，从而拿出气体物质的体积作为本节的研究对象。

2．从现象到本质：在学生明确了气体体积的决定因素主要有两个时，便提出影响气体分子间平均距离的因素主要有哪些？通过注射器小实验进行验证，引导学生逐步分析，而后抓住本质去理解问题。即让学生学会通过现象看本质，然后又用本质去推导可能出现的现象的思想方法和分析方法。

3．从特殊到一般：通过上述分析后，得出标准状况下１mol任何气体所占的体积约为22.4Ｌ，基本让学生明确：22.4Ｌ是0oC或273K、101kPa时1mol任何气体所占的体积，若换成其他温度和压强，1mol气体的体积有可能就会发生改变，所以它是一个特例。类似于大海里的一滴水，因这一滴水的条件的特殊性而晶莹剔透，所以我们重点关注，但除了这一滴水以外还有无数滴水，每一滴水都对应特定的条件，特定的条件下都会有他的一滴水，这样的推理过程学生是比较容易接受和理解的。

4．从理论到实验：实验设计是学生的一个薄弱环节，实时将实验设计与所学知识结合在一起，将会有效促进学生各方面的提升。学生在基本理解了气体摩尔体积的要义之后，通过设问和引导，让学生设计实验测定任意温度和压强下气体的摩尔体积是多少。这样，学生就会将理论运用于解决实际问题，将实验设计与知识巩固结合在一起，学生的思维得到了升华和发散，实验设计能力得到了培养。

二、学情分析

高一学生学习化学必修1的第一章第二节就是化学计量，需要学生从以前的以质量为核心要转变到以物质的量为核心，在学生还未非常深刻理解和熟练运用物质的量之时，就要学习另一个非常抽象的概念，即气体摩尔体积，并且学生对固体、液体、气体只有感性上的认识，却很少关

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注物质的三态在微观上有哪些异同，对影响他们体积大小的因素也许会有比较朦胧的意识，但很肤浅，不深刻。这些都需要教师在备课中认真去挖掘。但是，新课程下的初三化学课本强调探究式教学，所以高一学生基本上有了一点探究意识。他们对一些化学现象兴趣浓厚，而且具备了基本的观察能力、分析能力和数据处理能力，这些都为更好地学习气体摩尔体积做好了铺垫。

三、教学重点、难点

气体的摩尔体积是一个非常抽象的概念，而且概念中要素又多，并且在教学中所处的位置也非常重要，学生理解起来难度也较大。因此对气体摩尔体积概念的理解及应用既是教学的重点，又是教学的难点。

四、教学重点、难点处理的设计

气体体积的决定因素是本节的重点，处理的方法是：通过看图、分析表中数据、阅读讨论得出不同状态下不同物质的体积规律,从而得出决定物质体积的三个微观因素，引导学生用现实生活中的形象比喻来理解微观粒子决定体积的三因素，然后采用对比的方法得出气体体积的决定因素有两个：粒子数目和分子间的平均距离，进而提出气体分子间平均距离的影响因素是什么？这是本节的重点，更是难点所在。这个难点是采用实验探究的方式来完成的，在这里课本上是没有实验的,为了帮助学生更好的理解, 使抽象的问题形象化,设计简单易行的实验，从宏观的现象引导他们进入到微观的结构来分析，从而得出了两个影响因素——压强和温度。紧接着对难点知识进行了举例分析，以便达到巩固知识的目的, 这样处理能使学生由表及里的掌握问题的实质所在, 达到落实重点、突破难点的目的，同时学生的抽象思维能力也得到了培养。

五、教学目标

知识与技能：

1．使学生了解决定固体、液体、气体体积的内在因素。

2．使学生正确理解气体摩尔体积的概念，理解标准状况下的气体摩尔体积。

过程与方法：

通过对相同条件下不同物质体积的探究，培养学生分析、推理、归纳能力，掌握科学探究的方法。

情感态度与价值观：

通过层层递进的学习方式，提升学生形象思维和逻辑思维能力以及严谨的科学态度。

六、教学方法：设疑、启发、导思、归纳、应用

七、教学手段：多媒体和自制教具辅助

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八、教学流程图

模仿摩尔质量的定义分析常见1mol物质的猜测可能原因，讨论 导出气体摩尔体积的体积大小，寻找状态后进行验证，再归纳 定义

整理

不同时，体积大小的

规律

设计实验，巩固理解，实践运用，加深体验；

进行特定条件下的

培养能力

从特定条件推广到一气体摩尔体积定义

般条件，扩散思维

要点分析

九、教学过程设计

教学

程序

教师活动

【引言】上一节课我们学习了粒子的质量属性，即摩尔质量。哪位同学能说说摩尔质量的定义及单位？

【过渡】这一节课我们大家一起来研究粒子的另一属性，即摩尔体积。

【设问】哪位同学能模仿摩尔质量的定义给出摩尔体积的定义？

【给予评价】

．．．．．．

【过渡】今天我们主要学习气体摩尔体积

【与学生一起总结并板书】第二节

气体摩尔体积

定义：单位物质的量的气体所具有的体积。

符号：Vm

单位：L/mol

【过渡】为什么我们要单独学习气体摩尔体积？难道固体和液体没有摩尔体积？随着本节课的学习，我们会逐渐解决这个问题。

【投影】1mol Fe、

Al 、Pb、H2O、H2SO4、H2、O2、CO2、N2的质量、密度、体积。引导学生分析投影数据。（在标准状况下）

【展示】1molFe、

Al 、Pb、H2O、H2SO4体积大小模型，引导观察。

【展示】22.4L体积模型，与1molFe、

Al 、Pb、H2O、H2SO4体积模型进行比较，并与投影的数据结合起来进行分析。

3 学生活动

思考问题，回答问题。

得出“1mol物质所具有的体积叫做摩尔体积”。

单位：L/mol

一组数据学生观察后发现相同条件下1摩气体的体积近似相等。而固体、液体之间却有较大差别。

设计意图

回忆从前学过的有关内容，为学习新知识铺路搭桥，减小学习的坡度。

培养学生思维的迁移能力。

培养学生观察数据得出结论的能力。

教

学

过

程

教

学

过

程

【设问】1.如果我们把1mol不同物质的体积大小进行比较，会得出什么规律呢？

2.对于1mol不同的固态和液态物质来说，为什么其体积各不相同？而对于1mol不同的气态物质来说，在同样的条件下，为什么其体积几乎相同呢？在这个表面现象后隐藏着怎样的本质原因？

【讲述】物质都是由微观粒子构成的，在讨论物质所占体积时，我们可以从其结构出发来分析。

【问题1】请大家把三个橡胶球和五个橡胶球分别紧密堆积，哪个体积大？会得出什么结论？

【问题2】请大家把三个玻璃珠和三个橡胶球分别紧密堆积，哪个体积大？会得出什么结论？

【投影并和学生一起分析】固体和液体的紧密堆积，以及粒子数目一定时，影响固体和液体体积大小的因素．

【问题3】当数目相等的情况下，再有无其他因素影响体积的大小？请大家用手比划，想象一下将8个玻璃珠放到教室的8个拐角和8个橡胶球放到教室的8个拐角所占的体积的关系，如果把橡胶球换成我手中的篮球呢？你会得出什么结论？

【结论】当粒子间的距离比较大且相等时，粒子数目一样的情况下，不同大小的粒子所占的体积几乎相等。

【投影并讲述】气体分子的大小与气体分子间距离的关系。

【陈述】一般来说，气体分子之间的距离约为分子直径的10倍。

【小结】对于气体分子来说，由于分子之间的距离约为分子直径的10倍，所以分子本身的大小可以忽略不计，当分子数目相同时，如果分子间的距离近似相等时，分子所占的体积就几乎相等。

【过度】那么，到底什么因素会影响到气体分子间的距离呢？能得出什么结论呢？

（指导学生用手中的注射器做一简单操作，感受外界压力对气体分子间距离的影响。）

【结论】压强越大，气体分子间的距离越小。

【提问】一只瘪了的乒乓球怎么样让它鼓起来？你能得出什么结论？

【小实验】将瘪了的乒乓球放在高温的水中

【结论】温度越高，气体分子间的距离越大。

【小结】影响气体分子间距离的因素主要有温度和压强，当温度和压强确定时，任何气体分子间的距4

动手后讨论得出结论：影响因素有微粒的个数和微粒自身的大小以及微粒间的距离。

讨论得出由于固体和液体微粒间的距离比较小，所以决定固体、液体体积大小的主要因素是粒子的大小

进一步调动学生的积极性和好奇心。

激发学生的学习动机，使学生产生学习的需要。

给学生以机会，培养学生微观探究意识

用宏观物质比喻微观物质，增强直观性，易于学生理解和接受。

给学生以机会，培养学生微观探究意识

在理解影响固体、液体体积大小的因素的基础上，再研究气体，学生会对气体的特点更清晰。

让验证实验生活化。

讨论得出决定气体体积大小的主要因素是粒子间的距离

学生经仔细观察发现，气体体积随温度和压强的变化呈现一定的规律性变化。对于一定量的气体，升高温度，体积膨胀，分子间距离增大；增大压强，分子间距离减小。

教

学

过

程

离几乎相等，1mol任何气体所具有的体积几乎相等。

【投影】1mol H2、O2、CO2等在0℃、101KPa下所占的体积。

【陈述并板书】通过大量测定和计算得知，在标准状况下，1mol任何气体所占的体积约为22.4L。即标准状况下的Vm约为22.4L/mol。

【过渡】我们今后的计算主要用到标准状况下的气体摩尔体积。为了能够熟练应用22.4L/mol，我们应注意哪些呢？

【投影练习】判断正误，并说明理由。

1．

CO2

的摩尔体积是22.4L/mol 2．

标况下NO2

的体积约是22.4L 3．

标准状况下，1mol任何物质的体积都约是22.4L 4．

标准状况下，气体的摩尔体积都是22.4L。

【归纳要点】1．

标准状况；2．1mol；

3．任何气体（纯净气体或互不反应的混合气体，与气体种类无关。）4．约为22.4L/mol 【设问】标准状况下的气体摩尔体积就像大海里的一滴水一样，因其条件的特殊性而晶莹剔透，我们在欣赏这滴水的同时也要关注其他无数滴水。比如我们大家现在所处的温度和压强下的这滴水。请同学们设计实验，测定我们现在所处温度和压强下气体的摩尔体积？

(提示：用常见的气体进行测定，以下装置图作为参考。)

【投影】装置图。

【学生讨论方案后上讲台讲述测定过程后】

【教师评述】．．．．．．

【总结】本堂课我们重点学习了影响物质体积大小的因素主要有三个，当粒子数目一定时，固体和液体由于粒子间的距离较小，所以粒子的大小决定了体积；气体粒子间的距离较大，粒子本身的大小几乎不影响，主要是离子间的距离．温度和压强影响到粒子间的距离，所以在同温同压下，１mol任何气体的体积约为22.4L，并且知道了在标准状况下，1mol任何气体具有相同的体积约为22.4L。课后请同学们根据自己在生活中的经验来正确理解气体摩尔体积的概念，通过相应的习题熟练掌握在标准状况下气体的体积与气体摩尔体积、气体物质的量之间的换算关系。下节课我们将要讨论任何同温同压下，气体分子数目和体积的关系，即阿伏伽德罗定律还有与22.4L/mol有关的计算。

思考讨论，指出对错。找几个同学站起来大声说出答

案，其他同学适时纠错

培养学生运用固定其他变量法分析问题的能力。

进一步深刻理解Vm

教

学

过

程

讨论、小结

1. 标准状况；2.

培养学1mol；

生逆向思维3.任何气体（纯净气分析问题的体或互不反应的混能力。

合气体，与气体种类从已知无关。）4.约为条件推广到22.4L/mol 未知条件，

升华对Vm讨论、交流，设计在的理解。

常温常压下测定气与实验体摩尔体积的实验设计结合起原理、装置等。

来，进一步

扩散学生的

思维。

聆听、体会，升华自

己的理解，内化为自

己的思维方式。

总结，设问，为下一节课的学习埋下伏笔。

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十、板书设计：

主板书

第二节

气体摩尔体积

定义：单位物质的量的气体所占的体积

符号：Vm

计算式：Vm = V/n 单位：L/mol 在标准状况下，1mol任何气体的体积都约是22.4L。

要点：

1．

标准状况；

2．

1mol；

3．任何气体；

4．约为22.4L/mol （在标准状况下，任何气体的气体摩尔体积约为22.4L/mol）

决定物质体积的因素

副板书

微粒间距小（忽略）

固体或液体

微粒大小（主要）

微粒数一定

微粒大小（忽略）

气态物质

T

微粒间距离（主要）

P

十一、课后巩固习题

下列说法是否正确，为什么？

1．1mol氢气的体积大约是22.4L 2．在标准状况下，1mol水的体积约是22.4L 3．在标准状况下，44 g二氧化碳和32g氧气的体积都约是22.4L 4．在0C,100KP条件下1mol氯气的体积约为22.4L 5．只有在标准状况下1mol气体的体积才约是22.4L 6．1molH2的质量是２g,在标准状况下，它所占的体积是22.4L/mol 7．1mol任何物质在标准状况时所占的体积都约为22.4L 8．22.4LO2约含有6.02×10个O2

9．在同温同压下，32gO2与2gH2所占的体积相同（自学、提升习题）

10．在同温同压下，20mLNH3与60mLO2所含的分子个数比为1：3（自学、提升习题）

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十二、课后反思

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