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（2）教案 沪科版（通用）

测定1mol气体的体积1.实验原理师：同学们测定1mol气体的体积，我们需要哪些实验数据？生：气体的体积和气体的物质的量。师：气体的物质的量能用实验方法直接测定吗？生：不能。气体的物质的量=质量/摩尔质量 可以测气体的质量。师： Vm = V / n = V M / m气体的体积和质量的实验数据较难测定，因此我们将其转化为其他状态的物质进行测定。以1mol H2体积测定为例，用镁跟足量的稀硫酸反应，并测定其摩尔体积。Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2 Vm = V H2 / n = V H2 M H2 / m H2 = V H2 MMg / mMg通过数据转化，测定镁带的质量2.实验装置气体发生器 储液瓶 液体量瓶3.实验步骤（1） 记录实验室的温度和压强。（2） 装配好气体摩尔体积测定装置，做好气密性检查。（3） 用砂皮擦去镁带表面的氧化物，然后称取0.120-0.140g镁带。（4） 将镁带用纸舟投入到气体发生器的底部，用橡皮塞塞紧。（5） 用针筒吸取10 mL 2 mol / L 硫酸，用针头扎进橡皮塞，将硫酸注入气体发生器，注入后迅速拔出针筒，观察现象。（6） 当镁带完全反应后，读出液体量瓶中液体的体积，读数估计至0.25ml，记录于表格。重复上述实验进行第二次实验。思考：1、硫酸的用量有没有要求？2、镁带表面的氧化膜为什么要擦去？3、液体量瓶的刻度范围是多少？液体量瓶的刻度范围对镁带的质量有没有要求？大约在什么范围内？4、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？5、装置漏气可以吗？怎样检查装置气密性？生：学生通过对问题的思考与讨论对实验有较深入的思考和理解。学生反馈：（1） 老师讲的较清楚，我们对实验有了较全面的认识。（2） 没意思，老师讲，我们一直在听。（3） 我们希望实验课能让我们自己动手去尝试。教师反思：这节课基本达到了教学目标，学生对实验的原理和实验过程有了较全面的认识。但在教学过程中学生不动脑筋，发言不积极，课堂气氛不活跃。这种传统的实验教学方法在一定程度上抑制了学生的积极性、主动性、创造性，不利于学生的发展。二、跟进课师：同学们测定1mol气体的体积，我们需要哪些实验数据？生：气体的体积和气体的物质的量。师：气体的物质的量能用实验方法直接测定吗？生：不能。气体的物质的量=质量/摩尔质量 可以测气体的质量。师： Vm = V / n = V M / m气体的体积和质量的实验数据较难测定，我们是否能将其转化为其他状态的物质进行测定？生：液态或固态的量好测。课题：以1mol H2体积测定为例，用镁跟足量的稀硫酸反应制得H2，并测定其摩尔体积。Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2 Vm = V H2 / n = V H2 M H2 / m H2 = V H2 MMg / mMg通过数据转化，测定镁带的质量和氢气的体积。师：请根据刚才的讨论试设计出实验方案。生：小组讨论。讨论结果分析：第一组：投影展示学生介绍：用镁跟足量的稀硫酸反应制得H2，利用排水法用量筒收集，并量取气体体积。师：同学们分析一下，有没有不同意见？生：量筒不能收集气体，并且收集后测出体积不准确。师：说得很好，量筒只能量取液态物质的体积，同学们能不能开动脑筋，设法对实验进行改进？第二组：投影展示学生介绍：用镁跟足量的稀硫酸反应制得H2，并通入短进长出的广口瓶，气体将液体压入量筒中收集，流入量筒中液体的体积就是产生氢气的体积。师：同学们分析一下这组同学设计的实验方案。生: 没意见。师：这组同学的方案很好，但同学门考虑一下量筒中液体的体积恰好是生成的气体体积吗？生：思考 应该是量筒中液体体积减去注入硫酸的体积。第三组：投影展示学生介绍：用镁跟足量的稀硫酸反应制得H2，将生成的氢气用气球收集。气球的体积就是氢气的体积。师：同学们分析一下这组同学设计的实验方案。生：你怎样知道气球的体积？并且氢气的体积等于气球体积减去注入硫酸的体积。生：（讨论）将气球压入盛满水的水槽中，溢出水的体积就是气球的体积。师：大家的想法非常好，这也是个好办法。但由于气球的张力较大，实验误差较大。还有其他方法吗？第四组：投影展示学生介绍：用镁跟足量的稀硫酸反应制得H2，将生成的氢气用针筒收集。针筒显示的体积减去注入硫酸的体积就是氢气的体积。师：同学们分析一下这组同学设计的实验方案。生：（讨论）（崇拜的目光）这种方法很好，可以直接量出气体体积。师：这组同学的设计很有新意，非常好。总结讨论：师：1、在实验过程中我们称镁带的质量，并用镁带的质量进行计算，对加入的硫酸有什么要求吗？生： 硫酸应足量，使镁带完全反应。师：2、刚才我们分析过，气体的体积在测量时应减掉注入稀硫酸的体积，你如何知道稀硫酸的体积呢？生： 在加入分液漏斗前用量筒量取。师：3、无论是用量筒还是用针筒测气体体积，它们都有固定的最大体积，所以大家在设计实验时还应考虑什么问题？生：反应生成气体体积不能超过所测的最大体积。师：大家说得非常好。我们一起来看一下书中所给装置气体发生器 储液瓶 液体量瓶师：大家看这套装置和同学们设计的哪一套装置类似？生：第二组。师：用针筒取硫酸，注入到气体发生器中与镁反应，产生的氢气将储液瓶中的品红溶液压入液体量瓶中。根据刚才的讨论，请同学们分析这套装置在使用过程中应注意哪些问题？生：交流讨论（1）我们注意到液体量瓶的读数范围是110130mL，所以对生成的氢气的量有限制，过多或过少都测不出。（2）硫酸应过量，保证钠全部反应。（3）装置不能漏气，保证其气密性，应先检漏。（4）生成氢气的体积应是液体量瓶的读数减去注入硫酸的体积师：大家分析得很好。如果取稀硫酸10mL，且过量。假设标准状况下，金属镁的质量应控制在什么范围内？生：思考讨论假设液体量瓶最大读数130mL，氢气体积130-10=120mL,消耗镁的质量(120 /22400)24=0.1286g.假设液体量瓶最小读数110mL，氢气体积110-10=100mL,消耗镁的质量(100 /22400)24=0.1071g.所以镁的质量控制在0.10710.1286g之间。师：大家的分析很好。H2的体积与温度有关，由于现在的温度较高所以镁的质量控制在0.1200.140g之间。师：经过同学们的讨论，我们知道了测定一摩尔气体体积的方法。下一节课我们进入实验室，亲手去做这个实验。学生反馈： （1）这节课很有意思，我们分成组，在讨论过程中，大家集思广益，互相补充，最后通过互相讨论解决问题。 （2）我们不仅想按照书中的装置做实验，而且也想有机会用自己设计的实验装置做实验。教师反思：（1） 这节课课堂气氛非常好，学生们发言非常踊跃（2） 在学生的分组讨论过程中，学生增强了协作意识，增强了集体荣誉感（3） 给学生提供了一个展示自我的舞台，开动了学生的脑筋，激发了学生的想象力和创造力。对照分析：原型课是传统的实验教学方法，在教学过程中，教师完全主宰着课堂，教师是表演者，而学生是听众，有点“照方抓药”的感觉。虽然在课堂上学生可以对实验有较全面的理解，但在教学过程中，没有体现学生的主体地位，学生过于被动，没有给学生太多的思考空间，不利于学生的能力培养和思维的发展。而跟进课完全打破了传统的化学实验教学模式，给学生提供了更广阔的思维发展空间，课堂成为了学生展示自我的舞台，学生是主角，而教师只是一个服务者。学生在实验方案设计过程中，想出了很多方案，尤其是第四组同学的方案我事先也没有考虑到，说明如果给学生一定的思维空间，学生完全有能力解决问题，并且在解决问题的过程中，逐步建立起正确的分析和解决问题的逻辑思维方法，有利于增强学生的自信心和集体荣誉感，更