构建“气体摩尔体积概念”的探究教学设计甘肃省清水县第六中学车琳
设计思想：气体是学生感觉最平凡的物质，对气体的认识学生早已有一定的经
验积累，但是缺乏一些的理性思考；为此，本节课的重点应在于引
导学生区别、对比三态的属性，尤其抓住气体的属性及影响体积大
小的因素条件，特别注重教材中的实验数据，让学生通过计算、比
较、抓住规律、提取规律是本节课的关键和突破口，同时如何从理
论上解释，引导学生猜想、找证据，分析数据来建立气体摩尔体积
的概念，并为学生自主发现阿伏加德罗定律作好导向和寻找实证性
事例做好铺垫作用。
三维目标：
1、知识与技能：（1）使学生在认识气体的体积与温度和压强有密切关系的
基础上，了解气体摩尔体积的含义。
（2）通过气体摩尔体积和有关计算的教学，培养学生分析，推理、归纳和总结的能力。
（3）培养学生猜想、探究、敏锐观察和对数据的分析、提取与判断的科学方法。
2、情感态度与价值观：培养学生科学探究的一般方法和追求科学真理的情
感意识。
3、过程与方法：通过实验让学生感悟气体的压缩性和流动性，同时结合教
材提供的实验数据让学生发现规律、概括规律。
掌握通过
对实验数据的比较、提取、总结、和概括发现规律的一般
方法
教学重点：气体摩尔体积概念
教学难点：气体摩尔体积概念，影响物质体积大小的因素。
教学策略：“猜想、探究对数据分析提取规律”的方法
教学过程：
[问题情境] 同学们听说过瓦斯爆炸吗？是怎么回事，谁能给我们说说？[生]（学生纷纷举手，教师择其一回答）是煤矿矿坑道中的可燃性气体——主要成分是甲烷气体的燃烧。
[师] 那为什么会爆炸？
[生] 由于周围的空间体积狭小有限，甲烷燃烧要放出大量的热，会使周围的气
体受热而急剧膨胀，从而导致爆炸事故。
[师] 可见温度是改变气体体积大小的主要因素，那除此而外，还有哪些因素能影响呢？
[生] 还有压强
[师] 好！原来压强和温度是影响气体体积的主要因素，为此我们讨论气体的体
积时就一定要注明外界条件。
今天我们专门给大家介绍一个新的物理量——气体摩尔体积
[板书] 第二节气体摩尔体积
[师] 请大家注意我们研究的对象是什么？“气体摩尔体积”和“摩尔质量”的说法很相似，哪大家推推单位是什么？
[生] 对象是气体，单位应该是L/mol
[师] 科学研究往往离不开“猜想、探究和敏锐的观察与对数据的分析和判断”
下面请同学们广开思路，对下列问题展开猜想，并说说自己的观点。
[投影]（提出问题情境）猜想辩论：1mol不同物质是否具有相同的体积？
（教师启发：让学生展开丰富的想象，拓宽思路，说出尽可能的一切所有情况）[板书]（教师根据不同学生说出的情况，板书所有的结果）
观点：1、体积相同2、体积不同3、固体和液体的体积不同，气体的体积相同（同温同压）
[投影] 怎么能知道1mol的物质所具有的体积？
[生] 通过实验测定
[师] 很好！同学们的思维很灵活！这是实验的方法，不过教材中给我们提供了
重要的直接可利用的有关数据，我们可以利用计算的方法来计算体积。
已知质量和密度如何计算体积呢？
[生] 让学生在排上写出计算式：V=M/p
[投影]（1）已知Fe的密度为7.8g/cm3Al的密度为2.702 g/cm3
Cu的密度为8.96 g/cm3H2SO4的密度为1.84 g/cm3 ，
试计算1mol物质具有的体积？
（2）在标准状况时，氢气、氧气、二氧化碳的密度分别为0.089g/L、
1.429 g/L 1.977 g/L。
1mol这三种气体在标准状况时的体积各
为多少？
[师]请同学们计算体积的大小，看能获得什么结论？[生] 学生公布计算结果（教师板书）
[板书] 结论：（1）1mol固体和液体的体积是不相同的。
（2）1mol气态物质的体积是相同的（同温同压）
(标准状况下，１mol气态物质的体积都近似等于22.4L)
[点拨] 影响物质体积大小的因素有那些，如何对上述结论从理论上解释。
请同学们认真仔细研读教材。
[师] 经过同学们认真的看书，现在谁能说说影响物质体积大小的因素有那些？[生]（学生回答）影响物质体积大小的因素有：粒子数目、粒子的大小、粒子间的距离
[师]比较固体和液体、气体的微粒在空间的排列有什么特点？决定它们体积大小的主要因素有哪些？
[生]固体和液体的微粒间的间隔距离小，因此决定体积大小的主要因素是微粒本身的大小，由于不同的物质微粒直径的大小不同，因而1mol的不同的固体和液体的体积不同，而气体分子之间的间隔距离一般是分子本身大小的10倍，因此决定气体体积大小的主要因素是微粒之间的距离，而在同温同压的条件下，不同的气体分子间的平均间隔距离是相等的，所以1mol不同气体的体积同温同压条件下近似相等，在标准状况下体积都近似等于22.4L。
[师] 讲述的多好！我们再来看看固体和液体、气体的微粒在空间的排列情况[投影] 播放flash动画，学生看到固体和液体、气体的微粒在空间的排列情况，同时看到气体的两分子之间可以插入10个相同的分子，因此决定体积大
小的主要因素是微粒之间的距离，
（教师进一步引导讨论决定体积大小的因素，强调同温同压的条件下，1mol 气态物质的体积近似相等）
[点拨] 由于同温同压的条件下不同的气态物质分子间的平均距离相等，因分子数相等，所以体积相等。
同时1mol气态物质所具有的体积我们赋予一个
新的涵义，给予一个专有名词“气体摩尔体积”
[师]“气体摩尔体积”，这是一个物理量，它是一个”导出量”，还是一个”基本定义量”呢？
[生] 是一个“导出量”
[师] 那单位是什么呢？（教师启发学生，“摩尔体积”一词的说法和“摩尔质量”一
词的说法相似，仿照“摩尔质量”的单位，让学生说出“气体摩尔体积”的单位）[生]气体摩尔体积的单位是：L/mol
[师] 请同学们看看这个导出量的单位，看是由哪两个量导出的，能不能写出代数表达式。
[生]（学生很快在排上写出了表达式）Vm=V/n
[师] 气体摩尔体积：“Vm”是在任意条件下，对任意的气体都存在气体摩尔体积，可在标准条件下，气体摩尔体积为多少呢？
[生] 在标准状况下，气体摩尔体积约为22.4L，即Vm=22.4 L/mol
[投影] 在标准状况下，1mol的任何气体所占的体积（叫气体摩尔体积）约为
22.4L，这个体积叫标准状况下的气体摩尔体积。
[点拨] 同温同压下，分子间的距离相等，如分子数目相等，则所占据的体积也相等，这个规律叫阿伏加德罗定律
[投影]阿伏加德罗定律（让学生记忆，注意理解）：同温同压的条件下，同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
[师] 在阿伏加德罗定律中，一共包括了几同？
[生]（教师启发下）共有四同，其中任意“三同”成立，则“第四同”必然成立。
[师]同学多聪明！阿伏加德罗定律是很重要的定律，大家要记住它，并且要注意理解。
[师] 这一节课的重点是什么呢？请同学们总结一下。
[生]（沉默片刻，选一同学发言）这一节课的重要内容为气体摩尔体积概念、影响物质体积大小的因素，和阿伏加德罗定律。
[师] 教师进一步对重点内容作详细的强调与总结。
[学生练习]
1，下列说法中，正确的是（）
A，1mol任何气体的体积都是22.4L/mol
B，1molH2的质量是1克，它所占的体积22.4L/mol
C，在标准状况下，1mol任何物质所占的体积都约为22.4L/mol
D，在标准状况下，1mol任何气体所占的体积都约为22.4L 2，下列说法是否正确，如不正确加以改正。
（1）在标准状况下，某气体的体积为22.4L，则该气体的物质的量为1mol，所含的分子数目约为6.02X1023。
（2）当温度高于00C时，一定量任何气体的体积都大于22.4L。
（3）当压强大于101Kpa时，1mol任何气体的体积都小于22.4L。
[课外作业] 略。
[课后反思] 本节课首先让同学猜想1mol不同物质体积的大小是否相同，让学
生猜想、寻找证据，并通过计算，发现规律，学生思维激活，通过探究的过程，并辅助对教材的研读，学生很自然地建构了“气体摩尔体积”的概念，同时对认识阿伏加德罗定律作好了知识的铺垫，并借助计算机描摹气体分子的行为和间隔距离，及展示两个分子间又能插入10个分子的具体形象图示，学生获得了决定气体体积大小的关键因素是间隔距离的结论，学生印象深刻，难点处理突破自然，概念建立顺畅，特别对阿伏加德罗定律认识深刻，有明显的效果。
(本文刊载于《中学教育科研》杂志2009年6期)。