高中化學(xué) 第三冊 第十章 學(xué)習(xí)幾種定量測定方法 10.1 測定1mol氣體的體積（3）教學(xué)實(shí)錄 滬科版

高中化學(xué)第三冊第十章學(xué)習(xí)幾種定量測定方法10.1測定1mol氣體的體積（3）教學(xué)實(shí)錄滬科版主備人備課成員設(shè)計(jì)思路本節(jié)課以滬科版高中化學(xué)第三冊第十章“學(xué)習(xí)幾種定量測定方法”中的“測定1mol氣體的體積”為教學(xué)內(nèi)容，通過實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析，引導(dǎo)學(xué)生掌握氣體體積測定的原理和方法。課程設(shè)計(jì)注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，通過實(shí)驗(yàn)演示和小組合作，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和數(shù)據(jù)分析能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生以下核心素養(yǎng)：1.實(shí)踐能力：通過實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生能獨(dú)立完成氣體體積的測定實(shí)驗(yàn)，提升實(shí)驗(yàn)操作技能；2.數(shù)據(jù)分析能力：引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，培養(yǎng)數(shù)據(jù)分析能力和邏輯思維能力；3.科學(xué)探究精神：鼓勵(lì)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)，培養(yǎng)科學(xué)探究和解決問題的能力；4.合作學(xué)習(xí)能力：在小組合作中，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和溝通能力。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-理解氣體體積測定的原理：重點(diǎn)講解理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT的應(yīng)用，使學(xué)生明白在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol氣體的體積為22.4L。

-掌握實(shí)驗(yàn)操作步驟：強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)中氣體收集、測量和計(jì)算的具體步驟，確保學(xué)生能夠準(zhǔn)確操作并得到可靠數(shù)據(jù)。

-認(rèn)識誤差來源及處理：講解實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的誤差來源，如溫度、壓力變化，以及如何通過重復(fù)實(shí)驗(yàn)和校準(zhǔn)儀器來減少誤差。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-理解理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用：學(xué)生可能難以理解方程在不同條件下的適用性和局限性，需要通過實(shí)例和討論幫助學(xué)生深入理解。

-實(shí)驗(yàn)誤差分析：學(xué)生可能對如何識別和評估實(shí)驗(yàn)誤差感到困惑，需要通過具體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和討論來引導(dǎo)學(xué)生掌握誤差分析的方法。

-數(shù)據(jù)處理和計(jì)算：學(xué)生可能對復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和計(jì)算步驟感到困難，需要通過逐步指導(dǎo)和練習(xí)來幫助學(xué)生克服這一難點(diǎn)。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源-軟硬件資源：氣體收集裝置、氣體體積測量儀器、電子天平、標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)、壓力計(jì)、計(jì)算機(jī)

-課程平臺：多媒體教學(xué)課件、在線實(shí)驗(yàn)?zāi)M軟件

-信息化資源：氣體性質(zhì)相關(guān)科普視頻、實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)的動畫演示

-教學(xué)手段：實(shí)物演示、小組討論、實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求，例如讓學(xué)生預(yù)習(xí)理想氣體狀態(tài)方程及其應(yīng)用。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞“理想氣體狀態(tài)方程在不同條件下的應(yīng)用”，設(shè)計(jì)一系列問題，如“如何通過方程計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol氣體的體積？”和“在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下，如何調(diào)整方程參數(shù)？”

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解理想氣體狀態(tài)方程的基本原理。

思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生針對預(yù)習(xí)問題進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問，為課堂討論做準(zhǔn)備。

提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問題等）提交至平臺或老師處。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：通過預(yù)習(xí)活動，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺和微信群，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

幫助學(xué)生提前了解理想氣體狀態(tài)方程，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動：

導(dǎo)入新課：通過演示氣體體積變化的實(shí)驗(yàn)或展示實(shí)際應(yīng)用案例，引出“測定1mol氣體的體積”這一課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

講解知識點(diǎn)：詳細(xì)講解氣體體積測定的原理和方法，如使用排水集氣法收集氣體，以及如何使用理想氣體狀態(tài)方程進(jìn)行計(jì)算。

組織課堂活動：設(shè)計(jì)小組討論，讓學(xué)生分組討論實(shí)驗(yàn)中可能遇到的誤差及其原因，并討論如何減少誤差。

解答疑問：針對學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問，如“為什么氣體體積會隨溫度和壓力變化？”進(jìn)行及時(shí)解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動：

聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題。

參與課堂活動：學(xué)生積極參與小組討論，通過實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析，掌握氣體體積測定的技能。

提問與討論：學(xué)生針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論，如“如何確定氣體已經(jīng)收集完全？”

教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解氣體體積測定的原理和方法。

實(shí)踐活動法：通過實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握氣體體積測定的技能。

合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論等活動，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識和溝通能力。

作用與目的：

幫助學(xué)生深入理解氣體體積測定的原理和方法，掌握實(shí)驗(yàn)技能。

通過實(shí)踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和解決問題的能力。

通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

布置作業(yè)：布置與“測定1mol氣體的體積”相關(guān)的課后作業(yè)，如計(jì)算不同條件下氣體的體積，鞏固所學(xué)知識。

提供拓展資源：提供與氣體性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)方法相關(guān)的拓展資源，如相關(guān)的科學(xué)雜志、在線實(shí)驗(yàn)視頻等，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)，如指出實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤和改進(jìn)建議。

學(xué)生活動：

完成作業(yè)：學(xué)生認(rèn)真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用老師提供的拓展資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考，如探究不同氣體在相同條件下的體積差異。

反思總結(jié)：學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議，如如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)操作以提高測量精度。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的氣體體積測定的知識點(diǎn)和技能。

通過拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識視野和思維方式。

通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料

-《化學(xué)實(shí)驗(yàn)與探究》：介紹氣體體積測定的實(shí)驗(yàn)原理和操作步驟，以及實(shí)驗(yàn)中可能遇到的問題和解決方案。

-《氣體化學(xué)》：探討氣體的性質(zhì)、分類和應(yīng)用，特別是關(guān)于理想氣體和實(shí)際氣體的區(qū)別。

-《化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)》：詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析技巧。

-《化學(xué)史話》：介紹歷史上著名的氣體實(shí)驗(yàn)和科學(xué)家，如阿伏伽德羅定律的發(fā)現(xiàn)過程。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究

-設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：學(xué)生可以設(shè)計(jì)自己的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證理想氣體狀態(tài)方程在不同條件下的適用性，例如在不同溫度和壓力下測量氣體的體積。

-數(shù)據(jù)分析：引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，探討誤差來源，并嘗試提出減少誤差的方法。

-案例研究：讓學(xué)生研究實(shí)際應(yīng)用中氣體體積測定的案例，如氣象學(xué)、工程學(xué)等領(lǐng)域。

-課題研究：鼓勵(lì)學(xué)生選擇與氣體體積測定相關(guān)的課題進(jìn)行深入研究，如“氣體在環(huán)境變化中的體積變化規(guī)律”。

-實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：學(xué)生可以嘗試改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和效率。

-比較研究：讓學(xué)生比較不同實(shí)驗(yàn)方法（如排水集氣法、排空氣法）的優(yōu)缺點(diǎn)，并分析適用條件。

-應(yīng)用拓展：引導(dǎo)學(xué)生思考?xì)怏w體積測定在其他領(lǐng)域的應(yīng)用，如化學(xué)工程、生物化學(xué)等。

-創(chuàng)新設(shè)計(jì)：鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)造力，設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)方案或儀器，以解決氣體體積測定的實(shí)際問題。典型例題講解1.例題：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L的氧氣和氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量分別是多少？

解答：根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下（P=1atm，T=273K），1mol氣體的體積為22.4L。因此，22.4L的氧氣和氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量都是1mol。

2.例題：在0℃和1.01×10^5Pa的條件下，10.0g的氧氣和氮?dú)獾捏w積分別是多少？

解答：首先計(jì)算氧氣的物質(zhì)的量，n(O2)=m/M=10.0g/32.0g/mol=0.3125mol。然后使用理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算體積，V=nRT/P=(0.3125mol)(8.31J/(mol·K))(273K)/(1.01×10^5Pa)≈0.028L。同理，計(jì)算氮?dú)獾捏w積，n(N2)=m/M=10.0g/28.0g/mol=0.3571mol，V=nRT/P=(0.3571mol)(8.31J/(mol·K))(273K)/(1.01×10^5Pa)≈0.032L。

3.例題：一個(gè)密閉容器內(nèi)裝有1mol的氫氣，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，容器內(nèi)的壓強(qiáng)是多少？

解答：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol氣體的體積為22.4L。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT，P=nRT/V=(1mol)(8.31J/(mol·K))(273K)/22.4L≈101325Pa。

4.例題：在25℃和1.0atm的條件下，一個(gè)氣體的體積是2.5L，求該氣體的物質(zhì)的量。

解答：首先將溫度轉(zhuǎn)換為開爾文，T=25℃+273.15=298.15K。然后使用理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算物質(zhì)的量，n=PV/RT=(1.0atm)(2.5L)/(0.0821L·atm/(mol·K))(298.15K)≈0.105mol。

5.例題：一個(gè)氣體的體積從2.0L增加到4.0L，溫度從27℃增加到127℃，如果氣體的壓強(qiáng)保持不變，求氣體的物質(zhì)的量。

解答：首先將溫度轉(zhuǎn)換為開爾文，T1=27℃+273.15=300.15K，T2=127℃+273.15=400.15K。由于壓強(qiáng)保持不變，可以使用查理定律（V/T=常數(shù)）來計(jì)算物質(zhì)的量。n1/T1=n2/T2，n1=2.0L/300.15K，n2=4.0L/400.15K。解得n1≈0.00667mol，n2≈0.00500mol。由于壓強(qiáng)不變，氣體的物質(zhì)的量在兩個(gè)狀態(tài)下應(yīng)該是相同的，因此n≈0.00667mol。內(nèi)容