资源简介

教学设计
课程基本信息
学科 高中化学 年级 高一年级 学期 秋季
课题 气体摩尔体积
教科书 书 名：普通高中教科书　化学　必修　第一册教材 出版社：上海科学技术出版社
教材分析
本节课“气体摩尔体积”选自沪科技版化学必修第一册第一章第二节“物质的量”中的第二课时，物质的量及其衍生概念贯穿于中学化学学习的始终，是初中物理、化学课程中有关分子运动论内容的自然生长，并以定量的方式链接中学化学绝大多数的学习内容，让学生体会定量对化学科学的重要作用。 物质的量是联系“微观—宏观”的桥梁，教材在形式上设计了两大部分，通过物质的量和阿伏伽德罗常数，建立了“微粒个数（微观）-物质的量”的联系；通过摩尔质量的学习，建立了“物质的量-质量（宏观）”的联系。气体摩尔体积是学生接触的又一类微观粒子和宏观物质之间转化的知识，架起了物质的量与气体体积之间的桥梁，完善了以物质的量为中心的“微观（微观粒子数）-物质的量-宏观（质量与气体体积）”转换模型，为以后学习有关气态反应物和生成物的化学方程式计算以及化学反应速率、化学平衡等内容，提供必备的基础知识。 教材在内容编排上注重了宏观与微观相结合，通过比较1mol固体、液体、气体的体积并联系所学的“物质的聚集状态”，引导学生认识物质的宏观体积与微观因素是相互联系的，从微观的角度解释物质体积大小的影响因素，建立气体摩尔体积概念并进行相关的计算；重点建构“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养。
学情分析
本课时气体摩尔体积的概念建构，对学生进一步理解微观粒子与宏观物质之间的联系，特别是对培养学生的化学计算技能和实验技能都有着非常重要的意义。在知识准备方面，学生已经学习了物质的三种聚集状态的相关知识，对气体分子间间距大，容易压缩，而固、液体难以压缩有所了解；物质的量和摩尔质量的学习使得学生对物质的量的“宏观-微观”的桥梁作用有一定的体会和认识。 学生具备一定的证据推理思维，能根据数据、表格及图像收集事实证据，寻找变化规律，得到合理结论。采用对比的方法引入气体摩尔体积的知识，教学过程中要注意让学生对比1mol固体、液体、气体的体积并配上动画，以加深对气体摩尔体积的认识。学生已初步建立了科学本质观，小组合作实验探究热情高，具备通过证据推理、实验探究来构建抽象概念的能力。但抽象思维能力、逻辑推理能力、分析微观问题能力有待提高，因此需要从具体的生活事实出发，探究影响气体体积的关键因素，宏微结合才能让学生增强对气体摩尔体积和阿伏伽德罗定律的理解，同时感受化学与生产、生活密切相关。
教学目标
1. 通过知识回顾、对比探究、模型搭建，能从宏观和微观相结合的角度认识物质的体积的影响因素，培养宏观辨识与微观探析素养。 2. 通过类比迁移认识气体摩尔体积，进一步感受宏观世界与微观粒子的结合，物质的量是联系“微观-宏观”的桥梁，培养学生证据推理与模型认知素养。 3.通过控制变量法探究影响气体分子间距的因素，结合宏观现象推理微观本质，理解温度和压强影响气体体积的本质，体会科学探究的一般方法与思路，培养学生的科学探究意识。 4 .通过阅读化学史料、归纳推理等学生活动，深入理解气体摩尔体积，完善以物质的量为核心的转化模型，培养模型认知素养。
教学重难点
教学重点： 气体摩尔体积概念及阿伏伽德罗定律 感受宏观与微观结合的思想
教学难点： 1. 气体摩尔体积概念的建立 2. 阿伏伽德罗定律的应用
教学过程
环节教师 活动学生 活动设计 意图环节一： 创设 情景 模型 认知 【活动1】如何建立物质的量与体积之间的关系？ 【情境导入】上海陆续增设了氢燃料公交车，大力推进绿色交通、低碳发展。某型号公交车行驶一百公里消耗柴油约23 L，而相同车型的氢燃料公交车行驶一百公里消耗氢气约6 kg，每百公里可以减碳约60 kg。为了便于质量和物质的量之间的换算，上节课我们学习了摩尔质量这个概念。那么6kg氢气对应的气体体积是多少？体积和物质的量之间又有什么关系呢？今天我们就一起来解决这些问题。【活动1】 旧知回顾，思考并认识到气体的计量方式以体积为主。与生活实际相结合引入课题，创设问题真实情境，激发学生兴趣，让学生感知物理量的社会价值。 【活动2】计算1 mol各物质的体积，并寻找规律。 【思考1】1 mol物质的体积与物质的聚集状态有什么关系呢？ 【活动2】 完成计算， 交流讨论， 小组汇报结合数据信息，通过简单计算，以表格数据分析引发学生认知冲突，感受1 mol物质的 体积与物质的聚集状态的关系。【活动3】观察固态、液态和气态物质的“微观模型”，从微观层面分析并归纳影响物质体积的主要因素。 【思考2】观察下面图示，对比固态、液态和气态物质的结构模型，思考影响物质体积的主要因素是什么？【活动3】 交流讨论， 得出结论， 小组汇报通过观察微观模型，从微观视角归纳物质体积的影响因素，发展学生微粒观。【活动4】利用生活中常见的篮球和乒乓球搭建立方体，从宏观层面理解影响物质体积的主要因素。 【小结1】影响物质体积大小的因素有：微粒大小、微粒数目和微粒之间的平均距离。【活动4】 动手搭建， 深入理解抽象概念可视化的效果，直观引导学生从宏观与微观两个视角认识物质体积的影响因素。【活动5】观察物质 “固－液－气”状态的微观结构模型，分析并归纳影响1 mol物质体积的主要因素。 【小结2】影响1 mol物质体积的主要因素： 1、1 mol固态或液态物质体积取决于微粒大小。 2、1 mol气态物质的体积取决于微粒之间的平均距离。【活动5】 旧知回顾， 观察思考 培养学生利用控制变量法进行探究的科学思维。环节二： 实验 探析 概念 建构【活动6】阅读教材，归纳气体摩尔体积的概念。 【活动6】 类比归纳落实“宏观-微观-符号”三重表征。 【学习评价1】完成有关气体摩尔体积的计算，注意计算格式。 【学习评价1】 完成计算， 学生汇报巩固与评价【活动7】实验探究影响气体分子间距的因素 【分组实验1】用注射器抽取8 ml空气，堵住出气口，将其放入热水中，观察气体体积变化（注意读数记录）。 【分组实验2】用注射器抽取6 ml空气，堵住出气口，推动活塞至活塞停止，观察气体体积变化（注意读数记录）。 【小结3】影响气体分子间距的因素： 【活动7】 完成实验， 小组汇报定性实验探究，从宏观现象推理微观本质，进而理解温度和压强对气体体积的影响，体会科学探究严谨的态度和科学论证的过程。环节三： 阅读 史料 迁移 应用【活动8】阅读化学史实，归纳阿伏伽德罗定律。 阿伏伽德罗定律：在相同温度和压强条件下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。 【活动8】 阅读材料， 归纳理解依托化学史料，体会科学探究发展的艰辛历程。【学习评价2】学以致用：根据实验现象，如何推断出水分子中氧原子和氢原子的个数比为1:2？ 【学习评价2】 旧知回顾， 新知迁移巩固与评价环节四： 模型 建构 应用 提升【学习评价3】学以致用：某型号氢燃料公交车，每百公里氢耗约6 kg，这些氢气在标准状况下的体积是多少？其中含有的氢分子个数是多少？ 【学习评价3】 完成计算， 学生汇报， 展示点评解决情境问题，以物质的量为桥梁，建立宏观物质和微观粒子数目的联系，有助于解决化学和生活中的计量问题，感受化学与生产、生活密切相关。【活动9】&【课堂小结】请结合所学习的各种计量方式，建立以物质的量为核心的转化模型。 【活动9】 完成模型建构【课后思考】以家用天然气和汽车安全气囊两个生活实例进行有关气体摩尔体积的计算。【自我评价】 完成学习任务单的自我评价。
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