高二化学：10.1《测定1mol气体的体积》教案（3）（沪科版第一学期）

测定1mol气体的体积一、 教学目标：1知识与技能（1）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。（2）知道化学反应气体体积测定仪的结构；理解测定1molH2体积的原理、方法和实验方案设计。2过程与方法通过测定1molH2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（1）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。（2）通过对测定1molH2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。二、 教学重点和难点：教学重点：测定1molH2体积的原理和方法教学难点：测定1molH2体积的实验方案的设计三、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？【目的】设疑，引起学生兴趣。【讲解】我们今天就来研究这个问题测定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？【目的】复习巩固【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。【板书】1molH2的体积= V H2/ n H2【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？【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【目的】认识间接测定的方法，体验定量测定中转化的思想方法。【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。【分析】纯锌的话反应速率太慢，为了加快反应速率我们一般都采用有杂质的锌和酸反应；盐酸易挥发，可能会导致最终酸不够；浓硫酸的话产物生成SO2，所以我们用稀硫酸。那么我们能不能选择一种纯度高一些的，与酸反应速率又快一些的金属呢？【学生】镁。【板书】1、测定原理：Mg + H2SO4 MgSO4 + H2【引导】那么根据反应原理，也就是说要把不方便直接测定的氢气的质量转化为方便称量的镁带的质量。【板书】1molH2的体积= V H2/ n H2 = VH2/ nMg= VH2MMg /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） 【板书】所测数据：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】也就是说把不方便直接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。【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【目的】进行分析、判断、迁移能力的训练。【引导】1、实验室收集比较纯净的H2，我们可以采用什么方法？2、如何来测出排出水的体积呢？【引导】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。【展示】学生展示。【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，广口瓶中液柱升高。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。【展示】老师手里也有一套装置，大家看看这套装置。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】最左边的这个仪器叫气体发生器，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？【学生】现在使用的这套装置中气体发生器中多了一个加料口，能够抽气，操作方便；储液瓶上端多了一个温度探测仪，能够测出气体的温度。【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