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視頻標(biāo)簽：氣體摩爾體積,化學(xué)計(jì)量
視頻課題：魯科版高中化學(xué)必修一第一章第二節(jié)氣體摩爾體積《化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用》海南省優(yōu)課
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高中化學(xué)必修一第一章第二節(jié)《化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)
第二課時(shí) 氣體摩爾體積
一、教學(xué)內(nèi)容分析
《氣體摩爾體積》是人教版高中化學(xué)必修1的第一章第二節(jié)《化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用》第二課時(shí)的內(nèi)容。本章包括兩節(jié)內(nèi)容，第一節(jié)“化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本方法”在強(qiáng)調(diào)化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全性的基礎(chǔ)上，介紹了混合物分離與提純的方法。突出了化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，由此引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)去學(xué)習(xí)化學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生積極參與和體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，發(fā)展科學(xué)探究能力，提高學(xué)科素養(yǎng)。第二節(jié)“化學(xué)計(jì)量在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用”在介紹了物質(zhì)的量等相關(guān)基本概念的基礎(chǔ)上，以配制一定物質(zhì)的量濃度的基本方法和技能與實(shí)驗(yàn)緊密聯(lián)系，強(qiáng)調(diào)概念在實(shí)際中的應(yīng)用，突出化學(xué)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的特點(diǎn)，從而降低了學(xué)生對(duì)相關(guān)化學(xué)計(jì)算的認(rèn)知難度。教科書(shū)把“從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)”安排在第一章，揭示了本章教學(xué)內(nèi)容在整個(gè)高中化學(xué)中的基礎(chǔ)性和重要性。
教材在編排上把氣體摩爾體積的內(nèi)容放在物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量之后，是讓學(xué)生在掌握物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量的基本概念及其之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系的基礎(chǔ)上，能學(xué)會(huì)利用類比的方法來(lái)學(xué)習(xí)物質(zhì)的量、氣體摩爾體積的基本概念及其之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，做到水到渠成地引入新知，這前后知識(shí)的銜接有利于降低知識(shí)難度，利于學(xué)生學(xué)習(xí)。且為以后學(xué)習(xí)有關(guān)氣態(tài)反應(yīng)物和生成物的化學(xué)方程式計(jì)算奠定了基礎(chǔ)。
關(guān)于氣體摩爾體積，教材既通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)觀察、具體物質(zhì)體積的計(jì)算、比較，得出宏觀結(jié)論，又從理想模型的微觀角度出發(fā)進(jìn)行分析推理不同物質(zhì)的體積的決定性因素。整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程從抽象到形象，從感性到理性，從宏觀到微觀，符合認(rèn)知規(guī)律，使學(xué)生感受獲取新知識(shí)的樂(lè)趣。這樣不僅讓學(xué)生理解了氣體摩爾體積的實(shí)際意義和重要性，而且對(duì)學(xué)科知識(shí)深度的要求也更上一層，知其然還要知其所以然，擴(kuò)寬了學(xué)生的眼界，使學(xué)生感受到科學(xué)學(xué)習(xí)方法的重要性。
二、學(xué)情分析
在知識(shí)儲(chǔ)備方面：摩爾質(zhì)量的學(xué)習(xí)使得學(xué)生對(duì)物質(zhì)的量的“橋梁”作用有一定的體會(huì)和認(rèn)知；能夠用物質(zhì)的質(zhì)量、密度來(lái)計(jì)算物質(zhì)的體積；對(duì)氣體分子間距離大，能夠壓縮，而固、液體不能壓縮有所了解。
在能力方面：具備初步的知識(shí)遷移能力和一定的實(shí)驗(yàn)操作能力、觀察分析能力和一定的計(jì)算能力、數(shù)據(jù)處理分析能力。
不足；對(duì)物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量的認(rèn)識(shí)不夠深刻，還不能靈活應(yīng)用；有潛在的錯(cuò)誤是概念氣體摩爾體積和摩爾質(zhì)量相似，但不同的氣體，摩爾體積不同。其實(shí)同溫同壓下，不同的氣體摩爾體積是相同的。
三、學(xué)習(xí)目標(biāo)分析 1．相關(guān)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求
課程標(biāo)準(zhǔn)
模塊學(xué)習(xí)要求
能基于物質(zhì)的量認(rèn)識(shí)物質(zhì)組成及其化學(xué)變化，運(yùn)用物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積的相互關(guān)系進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。 1.了解氣體摩爾體積的概念。 2.根據(jù)物質(zhì)的量、氣體摩爾體積、氣體體積三者之間的關(guān)系，進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。 3. 初步認(rèn)識(shí)阿伏伽德羅定律的要點(diǎn)。 2．學(xué)習(xí)目標(biāo)
知識(shí)與技能：理解氣體摩爾體積和標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積及阿伏加德羅定律；掌握
氣體摩爾體積的相關(guān)計(jì)算；培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力，分析推理能力。
過(guò)程與方法：通過(guò)數(shù)據(jù)的分析與處理，使學(xué)生體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的過(guò)程與方法；通過(guò)小組討
論，使學(xué)生親歷合作學(xué)習(xí)的過(guò)程。
情感態(tài)度與價(jià)值觀：體驗(yàn)?zāi)繕?biāo)學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的成功與樂(lè)趣；通過(guò)氣體摩爾體積的概念
的建立，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹?shí)事求是的科學(xué)態(tài)度；通過(guò)討論，學(xué)會(huì)合作與交流。
3．重點(diǎn)難點(diǎn)分析
從微觀角度分析,物質(zhì)的體積是粒子數(shù)目、粒子大小、粒子間的平均距離等要素決定。氣體的摩爾體積且受溫度、壓強(qiáng)的影響，不同條件下，氣體的摩爾體積是不同的。氣體的摩爾體積是個(gè)抽象的概念，學(xué)生對(duì)其的理解有一定的難度。因此，氣體的摩爾體積既是教學(xué)的重點(diǎn)，又是教學(xué)的難點(diǎn)。本課時(shí)教學(xué)重點(diǎn)還包括氣體的摩爾體積與相關(guān)物理量之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。
四、教學(xué)策略與學(xué)法指導(dǎo)
在課堂教學(xué)中，重在培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，它對(duì)學(xué)生未來(lái)發(fā)展有重要的價(jià)值。 本節(jié)內(nèi)容落實(shí)的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)有： 素養(yǎng)1 宏觀辨識(shí)與微觀探析
能從不同層次認(rèn)識(shí)事物的多樣性，能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實(shí)際問(wèn)題。 素養(yǎng)3 證據(jù)推理與模型認(rèn)知
可以通過(guò)分析、推理等方法認(rèn)識(shí)研究對(duì)象的本質(zhì)特征、構(gòu)成要素及其相互關(guān)系，建立認(rèn)知模型，并能運(yùn)用模型解釋現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。
以上2個(gè)方面的素養(yǎng)立足于化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中，要求學(xué)生形成化學(xué)學(xué)科的思想和方法。因此在教學(xué)上要遵循這一課程理念，研究教學(xué)策略。
1. 本節(jié)教學(xué)內(nèi)容氣體摩爾體積概念較為抽象，概念的建立是個(gè)難點(diǎn)，教學(xué)過(guò)程中要基于學(xué)生的現(xiàn)有的認(rèn)知水平與相關(guān)能力，借助設(shè)計(jì)問(wèn)題逐步實(shí)施教學(xué)，采用科學(xué)探究、計(jì)算填表、看圖比較、小組討論等多種方法，并以多媒體手段輔助教學(xué)，把復(fù)雜、抽象的內(nèi)容變得簡(jiǎn)單、形象，幫助學(xué)生對(duì)氣體摩爾體積概念的理解。并要求對(duì)概念的學(xué)習(xí)要養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?br />
化學(xué)素養(yǎng)。因此在處理本節(jié)內(nèi)容時(shí)要精心設(shè)計(jì)問(wèn)題情景。
2. 在復(fù)習(xí)舊知摩爾質(zhì)量的概念來(lái)引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)類比的方法得出物質(zhì)的摩爾體積，并能找出物質(zhì)的量與物質(zhì)所占體積二者的關(guān)系式。由此來(lái)開(kāi)展相關(guān)氣體摩爾體積內(nèi)容的教學(xué)。
3. 在教學(xué)內(nèi)容的引入時(shí)，借助初中已經(jīng)做過(guò)的電解水的探究實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生感性地意識(shí)到學(xué)習(xí)本課時(shí)教學(xué)內(nèi)容的必要性：了解氣體的體積與物質(zhì)的量之間的關(guān)系以及學(xué)習(xí)氣體摩爾體積的重要性。
4．在教學(xué)過(guò)程中設(shè)置不同的問(wèn)題進(jìn)行目標(biāo)教學(xué)，讓學(xué)生在數(shù)據(jù)的處理與分析過(guò)程中得出規(guī)律，體驗(yàn)學(xué)習(xí)的過(guò)程與方法，感受學(xué)習(xí)的成功與樂(lè)趣。
5．通過(guò)氣體摩爾體積的概念的建立，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹?shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。 6．借助多媒體手段輔助教學(xué)，觀察比較固體、液體、氣體的微粒間距離的理想模型結(jié)構(gòu)圖，把抽象的內(nèi)容變得形象，幫助學(xué)生對(duì)氣體摩爾體積概念的理解。
五、教學(xué)過(guò)程 [復(fù)習(xí)導(dǎo)入]
在課堂引入時(shí)，先復(fù)習(xí)第一節(jié)物質(zhì)的量與質(zhì)量之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系、物質(zhì)的量與微粒數(shù)目的轉(zhuǎn)化關(guān)系，設(shè)問(wèn)物質(zhì)的量與體積是否也存在著什么關(guān)系？
[新課教學(xué)]
結(jié)合課本回顧初中的電解水實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生根據(jù)觀察和相關(guān)計(jì)算得出“科學(xué)探究1”的結(jié)論。
[問(wèn)題探討1]
1.同溫同壓下，氣體的物質(zhì)的量之比與體積之比有什么關(guān)系？
2.同溫同壓下，不同的氣體摩爾體積相同嗎？ [歸納整理]
通過(guò)“科學(xué)探究1”引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)始了解物質(zhì)的量在化學(xué)方程式中的應(yīng)用，以及把物質(zhì)的量和氣體體積聯(lián)系起來(lái)。根據(jù)觀察和相關(guān)計(jì)算得出：①同溫同壓下氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比(n1/n2=V1/V2) ②同溫同壓下不同的氣體,摩爾體積相同
設(shè)計(jì)意圖：1．提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力；2．培養(yǎng)分析和解決問(wèn)題的能力。 [問(wèn)題探討2]
計(jì)算1mol物質(zhì)(固體、液體、氣體)在0℃、1.01×105Pa下的體積 物質(zhì) 質(zhì)量(g) 密度 體積 Fe 55.8 7.86g/mL Al 26.98 2.70g/mL H2O 18.0 0.998g/mL H2SO4 98.0 1.83g/mL H2 2.016 0.0899g/L O2
32.00
1.429g/L
結(jié)合摩爾體積數(shù)據(jù)和物質(zhì)狀態(tài)，由此你能得出哪些結(jié)論?
設(shè)計(jì)意圖：經(jīng)過(guò)討論、分析，自己得出結(jié)論。學(xué)生對(duì)不同狀態(tài)的物質(zhì)的體積有了初步感性認(rèn)識(shí)的同時(shí)，也充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，培養(yǎng)他們分析問(wèn)題的能力。
[歸納整理]
①1mol任何氣體在00C、1.01×105Pa（標(biāo)準(zhǔn)狀況）條件下的體積均約22.4L ②1mol任何氣體在相同溫度、壓強(qiáng)下具有相同體積
③相同條件下，1mol氣體占的體積比1摩爾固體和液體所占的體積大得多 [問(wèn)題探討3]
1．物質(zhì)體積由哪些因素決定？
2．不同的固體、液體的摩爾體積不同， 這種不同是由什么引起的？ 3. 為什么氣體的摩爾體積比固體、液體的大？
[歸納整理]
由宏觀的數(shù)據(jù)分析與理想模型的微觀角度分析推理，得出：①固體、液體摩爾體積由粒子大小決定；氣體摩爾體積由粒子間距決定。②在相同的條件下，任何氣體粒子之間的距離幾乎相等，粒子數(shù)相同的任何氣體都具有相同的體積，反之，具有相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子--阿伏加德羅定律。
設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生感性地了解不同物質(zhì)體積的決定性因素，體驗(yàn)了學(xué)習(xí)過(guò)程，感受到科學(xué)學(xué)習(xí)方法的重要性，培養(yǎng)了空間想象和邏輯推理能力。
[問(wèn)題探討4]
比較1mol氣體在不同溫度、壓強(qiáng)下的體積
物質(zhì)(1mol) 0℃ 101kPa（標(biāo)準(zhǔn)狀況） 20℃ 101kPa（常溫常壓）
0℃ 202kPa H2 22.4L 24.0L 11.2L O2 22.4L 24.0L 11.2L CO2
22.4L
24.0L
11.2L
①當(dāng)粒子數(shù)目相同的情況下，影響氣體分子間的平均距離的因素是什么呢 ②溫度與壓強(qiáng)對(duì)氣體體積如何影響？
設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析及歸納能力。 [歸納整理]
在對(duì)數(shù)據(jù)的分析后，與學(xué)生強(qiáng)調(diào)：
①對(duì)于氣體的體積必須指明在一定的壓強(qiáng)和溫度下才有意義。 ②壓強(qiáng)越大，氣體的體積越小；溫度越高，氣體的體積越大
③標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體摩爾體積的條件：1、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下2、1mol氣體3、體積約是22.4L [鞏固練習(xí)]
設(shè)計(jì)意圖：精練習(xí)題，讓學(xué)生靈活掌握氣體n與V之間的相互轉(zhuǎn)化。且對(duì)概念學(xué)習(xí)要養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)幕瘜W(xué)素養(yǎng)。 [回顧與總結(jié)]
1．了解影響物質(zhì)體積的主要因素。決定固體、液體體積的大小主要因素是粒子顆粒的
大小，決定氣體體積大小的主要因素是粒子間的距離。
2．掌握氣體摩爾體積的定義、公式及其與物質(zhì)的量間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，知道標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的摩爾體積為22.4L。學(xué)會(huì)運(yùn)用阿伏加德羅定律來(lái)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
[板書(shū)設(shè)計(jì)]
一、影響物質(zhì)體積的因素
1、內(nèi)因：粒子數(shù)目的多少；粒子顆粒的大小(固體、液體)；粒子間的距離(氣體) 2、外因： 溫度、壓強(qiáng) 二、氣體的摩爾體積Vm
1、定義：?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量的氣體所占的體積
2、定義式：Vm=V／n (同溫同壓下, n1/n2=V1/V2)
3、單位：L•mol－
1
4、Vm與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系
①當(dāng)溫度、壓強(qiáng)一定時(shí)，Vm為一個(gè)定值
②標(biāo)準(zhǔn)狀況下（0℃. 101kpa）: Vm=22.4L/mol 三、阿伏加德羅定律
相同溫度和壓強(qiáng)下，粒子數(shù)相同的任何氣體都具有相同的體積。 六、課堂評(píng)價(jià)建議
1．知識(shí)與技能目標(biāo)的落實(shí)，可以通過(guò)習(xí)題以隨堂檢測(cè)或課后作業(yè)的方式進(jìn)行評(píng)價(jià)。 配套練習(xí)
1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。 ⑴O2 的摩爾體積是22.4L/mol ⑵標(biāo)況下O2 的摩爾體積約是22.4L
⑶標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何物質(zhì)的體積都約是22.4L ⑷標(biāo)準(zhǔn)狀況下，O2 的體積約是22.4L
⑸標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.3molO2和0.7molN2混合氣體的體積約為22.4L ⑹標(biāo)準(zhǔn)狀況下， 22.4L任何氣體的都約含有NA個(gè)氣體分子。 2．以下條件不會(huì)影響氣體體積大小的是（ ）
A．溫度 B．壓強(qiáng) C．分子大小 D．分子數(shù)目 3．下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．氣體摩爾體積都是相同的 B．氫氣的摩爾質(zhì)量為2g C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體Vm=22.4 L/mol D．標(biāo)準(zhǔn)狀況是指25℃和101KPa 4．下列物質(zhì)中，體積為22.4 L的是( )
A．20 ℃時(shí)18 g水 B．常溫常壓下1 molNH3 C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下含6.02×1023個(gè)CO2 D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下22 g二氧化碳 5．相同條件下，等體積的O2和CO2兩氣體，下列說(shuō)法正確的是（ ） A．質(zhì)量相等 B．分子數(shù)相等 C．原子數(shù)相等 D．密度相等 6．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，44.8 L H2的物質(zhì)的量為_(kāi)___________，質(zhì)量為_(kāi)_____。 7．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，3.01×1023個(gè)氧氣分子所占的體積約為_(kāi)_____。
2．對(duì)于過(guò)程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)的達(dá)成度，可以通過(guò)設(shè)計(jì)觀察量表的方式進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[問(wèn)題探討2] 和[問(wèn)題探討4]的學(xué)習(xí)過(guò)程的觀察量表
評(píng)價(jià)內(nèi)容
評(píng)價(jià)細(xì)目
評(píng)價(jià)結(jié)果 備注
A
B
C
活動(dòng)設(shè)計(jì) 是否進(jìn)行明確分工
活動(dòng)步驟是否清晰 活動(dòng)目的是否明確
資料收集與整理
是否對(duì)收集資料進(jìn)行分類整理 收集資料是否圍繞主題
交流與表達(dá)
能否對(duì)主題作準(zhǔn)確、有條理的表達(dá)
能否對(duì)他人觀點(diǎn)作準(zhǔn)確、恰當(dāng)?shù)难a(bǔ)充
能否對(duì)他人觀點(diǎn)提出合理的質(zhì)疑并能正確回答他人的質(zhì)疑 整體評(píng)價(jià)
參與意識(shí) 合作意識(shí)
知識(shí)的理解和應(yīng)用 交流表達(dá)能力
處理現(xiàn)場(chǎng)提問(wèn)的應(yīng)變能力
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