1-2-2气体摩尔体积及其测定(沪科版2020必修第一册)(备教案)

敬业、协作、启智、进取.2.2气体摩尔体积及其测定一、教材分析《气体摩尔体积》是沪科版高中化学必修1的第一章第二节的内容。本节主要目的是讲解气体摩尔体积的概念。概念的得出可通过问题解决式教学方法用数据的计算、观察、分析，得出结论，提出气体摩尔体积的概念，并用类比法讲解符号、公式和单位。理解概念可采用学生讨论，教师提示的方法总结之，最后可以回到数据得出定律。对刚上高一的学生进行的科学的解决问题的指导，特别是数据的分析与处理，增强其思维能力和自主性，这堂课的内容最佳。本节教材是在学习了物质的量和摩尔质量概念的基础上，学习气体摩尔体积的概念，这样的编排，有利于加深理解、巩固和运用有关概念，特别是深化了对物质的量及其单位的理解。二、学情分析学生已知体积、密度、质量三者的关系；已知物理量质量、物质的量、微粒数三者的关系；已知固、液、气三状态；掌握一定数学计算能力、分析数据能力。在此内容之前学生已学习了物质的量、摩尔质量等知识，在物理课中还学过密度、质量、体积的公式，这些内容对气体摩尔体积的学习起到了铺垫和支持的作用。并且学生已有了“物质的量”基础，故学生易接受，但对气体摩尔体积的理解是一难点，需妥善处理。三、教学目标①理解气体摩尔体积的概念和标准状况下的气体摩尔体积，能从内因与外因两个方面说出影响气体体积的因素；③能进行气体摩尔体积的简单判断和计算，培养学生的数据处理能力，分析推理能力，通过对众多数据的对比、分析和推理，培养学生的分析推理能力和探究意识；③掌握测定气体摩尔体积的方法四、教学重点和难点教学重点：气体摩尔体积概念的建立及理解；影响气体体积大小的因素教学难点：决定物质体积的因素，测定气体摩尔体积五、教学过程设计教学内容及教师活动学生活动设计意图【复习引入】我们上节课学习了物质的量，请大家一起回忆我们所学的知识，什么叫摩尔质量？1摩尔物质的质量是多少，所含的粒子数是否相同？思考从复习旧知识导入新课，符合学生的认知规律【学生讨论、回答】回答和学生充分互动【复习】摩尔质量的定义【教师复述】每摩尔指定物种所具有的质量叫摩尔质量。听讲，忆学生复习回答为后面的学习摩尔体积作铺垫，让学生了解类比法在学习化学中的应用。【追问】1mol任何物质的质量，我们可以通过摩尔质量求出，那么1mol物质的体积，我们如何求算？【提问】已知物质的质量和密度，怎样求体积？【学生回答】V=M/ρ听讲记录思考在前面的基础上介绍本节课的重点知识，拓宽学生的知识面。请同学们完成PPT计算常压下1mol常压下1mol不同固、液体物质的体积26.957.1258.353.2626.957.1258.353.26【引导学生通过计算和讨论得出结论】同温同压时，1mol不同的固体液体所占的体积不同。【PPT】1mol不同气体物质的体积计算填表让学生自己计算，在思考中“从个别到一般”总结规律，充分体现出“教师为主导，学生为主体”的教学理念【引导学生分析】相同条件下，在标准状况下，1mol任何气体所占的体积相同，具体数值约为22.4L分析、讨论引导学生思考、类比，在小组学习中培养学生的合作意识【学生总结、回答】回答培养学生观察、分析、归纳、推理能力。【引导学生思考】为什么相同条件下，1mol不同固体或液体物质的体积是不相同的，而1mol不同的气体所占的体积大致相同？思考回答引导学生积极思考，活跃课堂气氛【学生讨论、回答】回答和学生充分互动【引导学生思考】为什么相同条件下，1mol不同固体或液体物质的体积是不相同的，而1mol不同的气体所占的体积大致相同？【教师归纳、总结、板书】决定物质体积大小的因素:（1）物质的粒子数目（2）粒子的大小（3）粒子间的距离听讲记录让学生了解原因【PPT】①构成固态结构微粒间距离的示意图②构成液态结构微粒间距离的示意图【教师根据生活体会和决定物质体积大小的因素得出结论】组成固态物质的微粒之间间距很小，组成液态物质的微粒之间的距离比固态物质的微粒之间的距离大观看思考记忆借助多媒体使抽象的理论更加具体化，便于学生理解、接受，充分体现出多媒体教学的优势。【多媒体展示】构成气态结构微粒间距离的示意图（气体分子间的距离很大）引导学生从决定物质体积大小的因素考虑。观看思考应用直观教学，使抽象的理论更加具体化，便于学生理解、接受，充分体现出多媒体教学的优势【教师引导学生探究】既然气体的体积主要受分子间的平均距离影响，那么分子间的平均距离受哪些条件的影响呢？是怎样影响的？【PPT】引导学生回忆温度与压强对气体分子间距的影响会议分析讨论使学生进一步明确影响气体体积大小的因素，为后面的学习做铺垫。【讲解】气体分子间的平均距离受温度和压强的影响，温度和压强一定时，分子间的距离一定。听讲培养学生的分析、归纳和推理能力。【举例、讲解】通过相同的学生挤在一起和分散开做操来帮助学生理解：相同条件下，1mol不同固体或液体物质的体积是不相同的，而1mol不同的气体所占的体积大致相同的原因。听讲思考记录更透彻地讲解、展示，生动的例子有利于学生理解、迁移知识。【教师归纳、总结】1.在相同条件下,1mol固体或液体的体积各不相同,而1mol气体的体积却几乎相同。2.在相同的温度和压强下，1mol任何气体都含有相同数目的体积。在标准状况下，1mol任何气体的体积都约为22.4L学生总结、归纳培养学生的归纳和总结能力。。听讲思考记录运用多媒体清晰地展示标准状况下气体摩尔体积理解的要点。[板书]影响物质体积的因素决定物质体积的内因：微粒本身大小、微粒数目、微粒间平均距离决定物质体积的外因：压强、温度二、气体摩尔体积Vm1.概念：单位物质的量的气体所占的体积2.表达式：Vm=V/n3.常用单位有L/mol4.标准状况下的气体摩尔体积(Vm≈22.4L/mol)理解要点：条件：标准状况（S.T.P）结论对象：任何气体物质的量：1mol判断回答及时巩固所学知识，从学生的回答中检验他们对新知识的掌握程度，培养学生运用知识的能力。【小结】气体摩尔体积是一个可变的数据，在标准状况下Vm=22.4L/mol推导“物质的量”的计算关系听讲思考记录总结这节课内容，帮助学生梳理知识。【布置作业】完成导学案课后习题做作业巩固所学知识，培养学生的自学和归纳总结能力。教学环节教学设计教师活动教学引入由已经学习过的气体摩尔体积回忆该值是如何产生。在黑板上书写Vm的符号，询问“这是什么符号”？气体摩尔体积并非温度、压强直接通过仪器读数得到，而是通过实验得出数据计算得到的。1.根据气体摩尔体积的定义1mol气体的体积=【温馨提示】然而直接测量气体的体积和质量，操作上比较繁复，一般不用此法。使用不同的气体测定，测出的气体摩尔体积误差大吗？尝试着从阿伏伽德罗定律思考。直接测定气体的体积例如活泼金属与稀硫酸的反应：Mg+H2SO4MgSO4+H2↑由反应的计量系数可知，氢气的质量可由为镁条的质量取代，而氢气的体积可由排水集气法测定。利用镁条与硫酸反应放出氢气的反应，计算出1mol气体的体积的表达式。Mg+H2SO4MgSO4+H2↑111mol气体H2的体积=实验设计测定1mol气体的实验装置的选择如果要测定1mol气体体积，我们可以选择什么气体来进行实验呢？有哪些要求？除了制备我们还要收集气体，常用来收集气体的方法是什么？排水法收集，要求气体在水中溶解度比较小综上所述，符合我们要求的气体气体选定了，我们就要制备了，实验室如何制备氢气？(1)实验装置稀硫酸稀硫酸镁带上图是一种对化学反应中产生的气体进行体积测定的装置。该装置由Y形管、量气管和水准管组成。量气管和水准管的底部用稍长的橡皮管连接，Y形管与量气管接连接，用水准管来调节液面的高度。实验时，对金属和酸的用量有什么要求吗？稀硫酸的使用量应该过量。所以我们这节课需要测定的数据是m(Mg)和V(H2)记录：记录实验室的温度和压强。装配仪器并做气密性检查：装配好化学反应气体体积测定装置，并检查装置的气密性。加料。用砂纸擦去镁带表面的氧化物，在电子天平上称取0.0150～0.0250g镁带(精确至0.0001g)，将数值准确记录于实验记录表格中。用镊子将已称量的镁带加入另一支管中。用量筒量取约5mL1mol·L硫酸，小心地倒入Y形管的一个支管中。④注水。调节三通阀阀门，将与Y形管相通的一端关闭，另外两端相通。从水准管口注入一定量的稀释后的红墨水至量气管中水的液面接近0刻度处。调平气压并记录初始读数V1：调节三通阀阀门，将空气端关闭，另两端相通，调节水准管与量气管内液面向平。读取量气管内液面刻度读数（小数点后两位）为初读数，记录于表格中。⑥引发反应。倾斜Y形管，使硫酸全部流入镁带的支管中进行反应。冷却后调平并读数V2。待反应结束后冷却至室温，调节水准管使两边液面相平，读取量气管内液面刻度数值，记为终读数V2。⑧重复试验。请一位同学触摸Y形管。实验讨论到这里，同学们认为我们为什么要测定温度与大气压？反应前测定温度和压强，在反应后，装置内的温度和反应前测定的一样吗这是水准管和量气管，老师上下移动量气管你们观察压强的变化？为什么压强不断在变化？思考，反应前后对量气管和水准管的位置有什么要求？重复上述操作进行多次实验，将每次实验计算所得的氢气体积填入下表，求平均值。压强：

Pa

实验温度：

K。

次数实验

镁带质量/g氢气体积

1mol

H2的体积

/L初读数V1/mL终读数V2/mLΔV/mL1

2

3

确定一定温度和压强条件下1mol气体体积的参考值一定量气体在不同温度、压强下的体积存在如下关系：。在标准状况下（273K，101kPa），1mol任何气体的体积都约为22.4L，所以根据，可知在通常状况下（298K，101kPa），1molH2的体积V

≈

24.5L。使用量气管量取气体误差分析1.使用方法

测