高中化学 第三册 第十章 学习几种定量测定方法 10.1 测定1mol气体的体积教学设计与教学反思 沪科版（通用）

测定1mol 气体的体积教学设计与教学反思测定1mol气体的体积教学内容选自上海科学技术出版社高二年级第一学期化学教材第十章学习几种定量测定方法（2020年8月第1版）。本节课是教材的重点，也是学生学习的难点。它是帮助学生体会定性实验与定量实验区别，认识定量实验设计的方法，形成严谨思维品质和科学素养的重要载体。在教学设计中，如果让学生孤立地去接受测定1mol气体的方法、装置，那么一定是索然无味的。因此我采用问题探究模式进行教学，即在教学中让学生不断的发现问题提出问题解决问题，让学生通过本节课的教学在思维上有所收获，在解决问题的过程中增强不断完善实验设计的意识，通过问题的解决促进学生思维的发展。在设计问题时要抓住定量实验设计的关键，问题的设计要有适宜的难度、合适的梯度，让学生有针对性的思考。本节课的一个难点是加入的液体会产生一定的压强，而学生很难理解这点，因此在教学设计中我加入了一个教师演示环节，从而使学生很直观地、轻松的突破难点。在教学设计中我着重于学生自己对实验原理的讨论、实验装置的设计、改进、完善。1.教学目标：（1）知识与技能知道定量实验中的直接测量与间接测量及其相互关系；理解气体摩尔体积与温度和压强的关系。知道化学反应气体体积测定仪的结构；理解测定1mol H2体积的原理、方法和实验方案设计。（2）过程与方法通过测定1mol H2体积的实验设计，认识定量测定中转化的思想方法。（3）情感态度与价值观认识定量实验中“准确性”的重要性，感受认真细致的实验精神。通过对测定1mol H2体积的实验方法探究，激发学习兴趣和探索动机，进行自主学习。2.教学重点和难点：教学重点：测定1mol H2体积的原理和方法教学难点：测定1mol H2体积的实验方案的设计3、教学过程： 【引课】老师手里有一瓶矿泉水，大家告诉我，如何测定这瓶矿泉水的体积？老师手里还有一个气球，大家能否告诉我如何测定这个气球里气体的体积？【学生】压入水中，测排出水的体积。【过渡】很好。这是采用排水法来测出气球里气体的体积。【引导】那老师再提个苛刻一点的要求：如何测定1摩尔气体的体积？【板书】10.1测定1摩尔气体的体积【复习】1、什么是气体摩尔体积？2、常温常压时，1mol气体的体积比标准状况下的22.4L大还是小？3、同温同压下，1mol任何气体的体积是否相同？【过渡】因为同温、同压下任何气体的体积是一样的。所以我们今天就以H2为例，来测定1摩尔H2的体积。【板书】测定1mol H2的体积【思考】4、要想测定1摩尔H2的体积，需要测定哪些量？【学生】氢气的体积和氢气的物质的量。【引导】氢气的物质的量能不能直接测定？实验室中可以通过测哪个量转化而来？【学生】测氢气质量。【引导】氢气质量方不方便测量？【学生】不方便。【引导】那我们能否将氢气的质量转化成方便测量的某个量呢？【追问】哪种状态的物质容易称量？ 【教师】固体的质量容易称量，我们可以称量固体的质量，从而间接知道H2的物质的量。也就是把不方便操作的目标量转化为操作方便的可测量。【板书】 目标量 可测量气体质量 固体质量【思考】我们要测定1摩尔H2体积，那么要有H2，实验室里怎么制取H2？【学生】金属和酸反应。【讨论】本实验中选择什么金属？选择哪种酸？【板书】1、测定原理：Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 【引导】那么根据反应原理，我们把目标量即氢气的质量转化为镁带的质量。【板书】1molH2的体积= V H2 / n H2 = V H2 / nMg = V H2 MMg / mMg 【讨论】根据氢气的测定原理，你认为在这个实验中需要测定哪些物理量？ （测定氢气的体积和镁带的质量） 【提问】（1）镁带的质量可以用什么仪器来准确称量？（电子天平）（2）H2的体积如何测定？（排水法）【过渡】也就是说把不方便测量的气体的体积转化为方便测量的液体的体积。这也是一种转化的思想。【板书】气体的体积 液体的体积【提问】实验装置至少包括哪几部分？【学生】气体发生装置；气体收集装置；量体积装置【提问】桌面上所给的常见仪器中哪些可以作为气体发生装置？【学生】圆底烧瓶、分液漏斗；Y形管；大试管【追问】镁带和稀硫酸能否同时放进反应器中？【学生回答】不能，会导致气体泄漏。【引导】如何来测出排出水的体积呢？【学生动手】利用桌面所给仪器搭建出一套测定1摩尔H2的体积的实验装置。【实验装置展示】【评价】师生评价装置的优缺点。【展示】我根据我们刚才讨论的，组装的一套测定1摩尔H2的体积的实验装置。 【评价】你认为这套装置有没有什么缺点？【学生】量筒精确度较低，广口瓶与量筒之间导管内的液体也无法测定，所以整套装置精确度不高。【思考】这套装置所测量的氢气体积是什么温度下的体积？（室温）【追问】室温是不是反应器中气体的温度？（不是）【思考】氢气的体积与排出水的体积是否相等？什么关系？【学生思考】【演示】从分液漏斗中加入一定体积的水，大家看有什么变化么？【学生观察】加入水后，广口瓶导管内的液柱升高。说明加入的水占有体积。【思考】这套装置测得的气体体积是否就是常压下的体积？（不是，当导管内外液面相平时才是常压下气体的体积。）【引导】能不能对这套装置改进一下呢？要满足：使其精确度高一些，量程大一些；能测出气体的温度；测得的气体的体积是常压下的体积。【讨论】【展示】老师手里也有一套装置，这套装置就是化学反应气体体积测定仪。【投影】化学反应气体体积测定仪 【介绍】最左边的这个仪器是气体发生器，中间的是储液瓶，最右边的是液体量瓶。气体发生器下端有一个加料口。【继续】储液瓶上端有个温度探测仪，用来探测反应生成的气体的温度。【讨论分析】阅读教材49页，思考：1、实验中要进行几次抽气？目的是什么？2、液体量瓶的体积读数是否就是H2的体积？如果不是，应如何换算？【板书】V(H2)= 液体量瓶中液体的体积硫酸的体积抽出气体体积【演示】抽气使储液瓶导管内外液面相平。【PPT】二期课改初期使用的气体摩尔体积测定装置【思考】这套装置是二期课改初期时我们使用的气体摩尔体积测定装置。对比两套装置，你认为这两套装置有什么区别？【思考】这套装置是否非常完美？无懈可击？ 【讨论】师生共同讨论。【小结】我们今天讨论了测定1molH2的体积的原理和实验装置。在设计实验的时候我们一定要牢记一个思想：定量测定一定要精确。【作业】 实验设计：测定常温下1mol CO2气体的体积？Tips: CO2与 H2物理性质有什么不同？4课后反思：本节课在实验室中进行，师生边讨论，边操作，学生参与整个教学过程，有效地激发学生学习兴趣，使直观感性认识与抽象的理性认识比较合理地有序展开。课前复习气体摩尔体积的概念，为讨论实验原理做铺垫。教学中引导学生讨论实验原理与实验装置的设计，让学生亲身体验：“发现问题修正完善再发现问题再完善”这样一个螺旋式思维认知发展过程，层次清晰，循序渐进，层层深入，体验了科学探究的乐趣，感受了