教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生在了解氣體的體積與溫度和壓強(qiáng)有密切關(guān)系的基礎(chǔ)上,理解氣體摩爾體積的概念。
使學(xué)生在理解氣體摩爾體積,特別是標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣體摩爾體積的基礎(chǔ)上,掌握有關(guān)氣體摩爾體積的計(jì)算。
能力目標(biāo)
通過(guò)氣體摩爾體積的概念和有關(guān)計(jì)算的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、歸納、總結(jié)的能力。
通過(guò)有關(guān)氣體摩爾體積計(jì)算的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算能力,并了解學(xué)科間相關(guān)知識(shí)的聯(lián)系。
情感目標(biāo)
通過(guò)本節(jié)的教學(xué),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)參與意識(shí)。
通過(guò)教學(xué)過(guò)程中的設(shè)問(wèn),引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)的思維方法。
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)教材在學(xué)習(xí)了物質(zhì)的量和摩爾質(zhì)量概念的基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)氣體摩爾體積的概念及有關(guān)計(jì)算,這樣的編排,有利于加深理解、鞏固和運(yùn)用有關(guān)概念,特別是深化了對(duì)物質(zhì)的量及其單位的理解。本節(jié)是今后學(xué)習(xí)有關(guān)氣態(tài)反應(yīng)物和生成物的化學(xué)方程式的計(jì)算,以及學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的重要基礎(chǔ)。
本節(jié)教材首先注意了學(xué)科間的聯(lián)系和學(xué)生已有的知識(shí),通過(guò)計(jì)算得出1mol幾種物質(zhì)的體積,設(shè)問(wèn):1mol 氣態(tài)物質(zhì)的體積是不是也不相同呢?然后介紹氣態(tài)物質(zhì)的體積與外界溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系,計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol氣體的體積,引出氣體摩爾體積的概念,最后是關(guān)于氣體摩爾體積概念的計(jì)算。
教學(xué)建議
教法建議
1.認(rèn)真鉆研新教材,正確理解氣體摩爾體積的概念。
原必修本39頁(yè)“在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol任何氣體所占的體積都約是22.4L,這個(gè)體積叫做氣體摩爾體積!闭J(rèn)為“22.4L/mol就是氣體摩爾體積”。
新教材52頁(yè)氣體摩爾體積的定義為“單位物質(zhì)的量氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。即 Vm= V/n 。”由此可以看出,氣體摩爾體積是任意溫度和壓強(qiáng)下,氣體的體積與氣體的物質(zhì)的量之比,而22.4L/mol是在特定條件(如:0℃,101KPa)下的氣體摩爾體積。注意:當(dāng)溫度高于0℃,壓強(qiáng)大于101Kpa時(shí),1mol任何氣體所占的體積也可能是22.4L。
教學(xué)中要給學(xué)生講清氣體摩爾體積與標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積22.4L/mol的關(guān)系。
2.本節(jié)引入方法
⑴計(jì)算法:全班學(xué)生分成3組,分別計(jì)算1mol固、液態(tài)幾種物質(zhì)的體積并填表。
物質(zhì) |
粒子數(shù) |
1mol 物質(zhì)質(zhì)量(g) |
20℃密度(g/cm3) |
體積(cm3) |
Fe |
6.02×1023 |
56 |
7.8 |
|
Al |
6.02×1023 |
27 |
2.7 |
|
Pb |
6.02×1023 |
207 |
11.3 |
|
H2O |
6.02×1023 |
18 |
1(4℃) |
|
H2SO4 |
6.02×1023 |
98 |
1.83 |
、茖(shí)物展示法:有條件的學(xué)校,可分別展示1molFe、Al、Pb、H2O、H2SO4的實(shí)物,直觀得到體積不同的結(jié)論;展示22.4L實(shí)物模型,這種實(shí)物展示方法學(xué)生印象深刻,感性經(jīng)驗(yàn)得以豐富。
3.列表比較決定物質(zhì)體積的主要因素(用“√”表示)
物質(zhì) 因素 |
粒子的數(shù)目 |
粒子間平均距離 |
粒子本身大小 |
固、液態(tài) |
√ |
√ | |
氣態(tài) |
√ |
√ |
講清當(dāng)粒子數(shù)相同的條件下,固、液態(tài)體積由粒子大小決定,氣體體積主要由分子間距離決定。舉例:50個(gè)乒乓球和50個(gè)籃球緊密堆積或間隔1米擺放,前者球的大小決定體積,后者球間的距離決定體積。
4.充分運(yùn)用多媒體素材,展示微觀的變化,活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生興趣。例如:應(yīng)用微機(jī)顯示溫度、壓強(qiáng)對(duì)氣體體積的影響;固、液、氣態(tài)物質(zhì)粒子間距離;1mol液態(tài)水(0℃,18mL),加熱到100℃氣化為水蒸氣的體積變化等。
5.通過(guò)閱讀、設(shè)問(wèn)、討論,突破難點(diǎn)。討論題有:物質(zhì)體積的大小取決與哪些微觀因素?決定固、液、氣態(tài)物質(zhì)體積的主要因素?在粒子數(shù)一定的情況下,為什么氣體體積主要取決于分子間距離?為什么比較一定量氣體的體積,要在相同的溫度和壓強(qiáng)下進(jìn)行才有意義?為什么相同外界條件下,1mol固、液態(tài)物質(zhì)所具有的體積不同,而1mol氣體物質(zhì)所具有的體積卻大致相同?在相同條件下,相同物質(zhì)的量的氣體所具有的體積是否相同?為什么1mol液態(tài)水變?yōu)?mol水蒸氣體積由18mL變?yōu)?.06×104mL體積擴(kuò)大1700倍?
6.在理解標(biāo)況下氣體摩爾體積這一特例時(shí),應(yīng)強(qiáng)調(diào)以下4點(diǎn):①標(biāo)準(zhǔn)狀況 ②物質(zhì)的量為1mol ③任何氣體物質(zhì) ④約為22.4L 只有符合這些條件,22.4L才是1mol任何氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。因此,非標(biāo)準(zhǔn)狀況下或固、液態(tài)物質(zhì),不能使用22.4L/mol.
7.教材52頁(yè)“在相同的溫度和壓強(qiáng)下,相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子”,應(yīng)指出這個(gè)結(jié)論即為阿伏加德羅定律。學(xué)生基礎(chǔ)較好的班級(jí),還可簡(jiǎn)單介紹阿伏加德羅定律的幾個(gè)重要推論。
8.教材53頁(yè)的例題2,是關(guān)于氣體摩爾體積的計(jì)算,教學(xué)中應(yīng)指出密度法是計(jì)算氣體相對(duì)分子質(zhì)量的常用方法,即M =ρVm如果是標(biāo)準(zhǔn)狀況下,則:M =ρ·22.4L/mol
9.在 V、n、m、N之間的關(guān)系可放在學(xué)習(xí)氣體摩爾體積計(jì)算例題前進(jìn)行,也可放在課后小結(jié)進(jìn)行。
教學(xué)建議
關(guān)于氣體摩爾體積
1.氣體摩爾體積1mol某氣體的體積即氣體摩爾體積,單位為L(zhǎng)/mol。標(biāo)準(zhǔn)狀況下任何氣體的體積均為22.4L。即標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積為22.4L/mol。
2.阿伏加德羅定律 同溫同壓下體積相同的任何氣體都含有相同的分子數(shù)即阿伏加德羅定律。由此可見氣體的體積比在同溫同壓下必等于分子數(shù)比。由此可以導(dǎo)出同溫同壓下不同氣體間的關(guān)系:
此外還在運(yùn)用時(shí)要結(jié)合物理中的同物質(zhì)的量的氣體在同溫時(shí),其體積與壓強(qiáng)成反比;氣體體積與熱力學(xué)溫度在同壓條件下成正比。
3.氣體摩爾體積的常見應(yīng)用 標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol氣體為22.4L,即可導(dǎo)出其質(zhì)量便是該氣體的摩爾質(zhì)量。據(jù)此可求出未知化學(xué)式的氣體摩爾質(zhì)量和相對(duì)分子質(zhì)量,也可求出1L氣體的質(zhì)量即氣體密度。反之也可由氣體密度求摩爾質(zhì)量。同溫同壓下兩氣體的密度比叫氣體的相對(duì)密度,可據(jù)以由氣體的相對(duì)密度求氣體的摩爾質(zhì)量,如某氣體對(duì)H2的相對(duì)密度為15,則其相對(duì)分子質(zhì)量為15×2。常見的有:
(4)由同溫同壓下氣體反應(yīng)時(shí)的體積比求分子數(shù)比,進(jìn)而推分子式。
(5)直接將氣體摩爾體積代入有關(guān)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算。
(6)氣體反應(yīng)物的體積比即分子數(shù)比可便于找出過(guò)量氣體。