基于熟悉的模型学习气体摩尔体积

时间：2024-08-31

林良柱李虹莹

摘要：对于气体摩尔体积（物质的量）不仅仅是学生头痛的课，也是老师特别害怕上的课，有没有办法使这堂课轻松简单化呢，让学生更好地接受，课本一大段的文字枯燥乏味，能否添加有趣的实验增加趣味性、通过熟悉的模型认识这一章的概念。

关键词：气体摩尔体积;概念化;熟系的模型

《普通高中化学课程标准提出2017年版2020年修订》提出建立认知模型，并运用模型解释化学现象，揭示化学本质和规律。张华认为追问为什么深入微观世界探索现实的宏观世界，理解模型的内涵，利用其解决实际问题。陈进前认为学生能够从实际问题中提取认识对象，能够从多个认识角度分析问题。笔者认为学习一些比较抽象的概念时，我们可以借助生活中常见的模型来解释其内在的联系，可以利用学生熟悉化的情境建构出对核心知识的理解。笔者在上物质的量这节时发现很多抽象的概念，理解起来比较枯燥无味。笔者在对气体摩尔体积上课时准备几个学生较为熟悉的认知模型，帮助学生建构起概念学习的认知模型。

一、教学设计思路

通过回顾摩尔质量及其关系式，图片展示1mol不同固体、液体的体积，引导出1mol气体在相同条件下体积是否相同？抛出为什么相同物质的量气体体积一样，而固体液体不同这样的疑惑，通过数据计算和类比摩尔质量的方法建构出气体摩尔体积定义以及关系式。引导学生从微观上思考讨论出影响物质体积的三个因素;展示固体、液体、气体三种不同状态的的微观粒子排布图，得出为什么固体液体体积不同而气体体积相同。通过实验探究温度和压强如何影响气体体积，通过实验结论得到阿福加特罗定率。通过回顾刚才计算的数据得到标准状态下，气体摩尔体积等于22.4L，通过几个篮球类比22.4L体积的大小;最后通过习题巩固气体摩尔体积注意的事项。

二、教学目标（化学学科核心素养）

【变化观念与平衡思想】

化学源于生活，让学生通过将抽象的概念形象化既可以打消学生畏难情绪，引起学生的好奇心，又可以强化学生的感性认识。在进行决定物质体积大小的因素教学时，可让学生思考影响气体体积变化的可能因素，然后在直观的模型或示意图中的引导下讨论出微粒数、微粒大小、压强和温度对气体体积的影响，再用微观知识去分析、解释在一定条件下，某一因素的变化对气体体积大小变化的影响。这样的分析、讨论、启发有利于学生对知识的深刻理解，又有利与学生的逻辑推理能力。通过学生自己计算引导出阿伏加德罗定律。

【宏观探讨与微观探析】

1.通过图片、计算等宏观现象1mol物质体积的差别，用物质的微观粒子排列得到体积不同的本质原因。

2.通过对问题的思考讨论，从微观的角度上分析问题。

【证据推理与模型认知】

1.通過实验探究得出影响气体体积因素，让学生学会运用控制变量法去设计和分析问题;

2.通过理论建模探究，进一步通过学生的思维类比能力，初步学会概念学习的一般方法;

3.通过对比生活中常见的物质（如篮球）在脑海中形成22.4L气体的大小。

【科学探究与创新精神】

高一学生在第一章第一单元的学习形成了一定的实验操作能力。他们对化学现象、化学实验兴趣浓厚，有探究欲。而且学生具备了一定的实验操作能力和观察分析能力。本节课通过学生自己对生活中常见的现象（热胀冷缩）进行探究，从微观上明白了热胀冷缩的原理。

【科学精神与社会责任】

1.重视联系生活实际，学会运用观察、探究、交流讨论多种手段获取信息，运用比较和类比（摩尔质量）的方法得出新的知识概念。

2.充分发挥学生自主性，把生活中的一些小现象联系起来，让学生通过将自己所学的知识应用到生活中去。