柴之秀
摘 要:在高中化學(xué)的教學(xué)過程中學(xué)習(xí)氣態(tài)物質(zhì),進行有關(guān)計算,用體積作為參考對象往往比質(zhì)量更方便,所以在對氣體進行研究時,有一個統(tǒng)一的參考標(biāo)準(zhǔn)尤為重要。氣體摩爾體積就是為解決這一問題而專門設(shè)置的參考標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞:氣體摩爾體積;概述;教學(xué)思考
氣體摩爾體積是人教版高中化學(xué)必修一第一章第二節(jié)中的一個重要知識點,它和阿伏伽德羅定律等知識密切相關(guān),是解決關(guān)于氣體相關(guān)計算問題的重要依據(jù)。本知識點由于比較抽象,缺少具體模型作為參考,所以在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中,對學(xué)生的思維能力和空間想象能力有較高的要求,同時在高考題目中屬于必考知識點,對其后續(xù)知識點的學(xué)習(xí)也有著重要的承上啟下作用。所以,如何投入更多的精力,研究更好的教學(xué)方法,提高教學(xué)效果和學(xué)習(xí)效率,是化學(xué)老師必須解決的問題。
一、關(guān)于氣體摩爾體積知識點的概述
物體體積的大小,取決于物體所含粒子的大小、粒子數(shù)目的多少及粒子間的距離大小。為了研究方便,我們統(tǒng)一規(guī)定物體所含粒子數(shù)目為1 mol,如此,在粒子數(shù)目相同的情況下,物體體積的大小就取決于粒子的大小以及粒子之間距離的大小。
對固態(tài)物體和液態(tài)物體來講,由于此兩種狀態(tài)的物體難以壓縮,可知固態(tài)和液態(tài)物體的組成粒子之間的距離很小,相比于粒子大小可以忽略不計,所以在粒子數(shù)目相等、粒子間距離忽略不計的情況下,物體大小就只取決于粒子本身的大小了。根據(jù)V=m/p,
1 mol物質(zhì)的質(zhì)量以克為單位時,其數(shù)值都與該粒子的相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量相等,據(jù)此我們可以結(jié)合不同物質(zhì)的密度值和摩爾質(zhì)量,計算出不同固態(tài)物質(zhì)和液態(tài)物質(zhì)的體積大小。指導(dǎo)學(xué)生完成課本14頁的表格并得出結(jié)論。由此可見,同樣粒子數(shù)目的不同固態(tài)物質(zhì)和液態(tài)物質(zhì)的體積大小是存在著較大差別的,這就像我們在比較放在箱子里的同樣數(shù)量的西瓜和蘋果的體積大小一樣,誰的粒子大小大,誰的體積就大。
氣態(tài)物體有很大的壓縮空間,說明粒子與粒子之間有很大的距離。粒子之間的距離與粒子本身的大小相比,猶如一個標(biāo)準(zhǔn)足球場與一個足球的區(qū)別,所以在考慮氣體體積大小時,只需要考慮粒子間的距離就可以了,粒子本身的大小相對于粒子間距離可以忽略不計。在溫度和壓強相同的條件下,各氣體粒子之間的距離可以看成是相等的,因此我們可以說,所含粒子數(shù)相同的任何氣體都具有相同的體積。指導(dǎo)學(xué)生完成課本14頁表格,并得出
結(jié)論。
根據(jù)計算結(jié)果,在相同的溫度(0度)和壓強(一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)條件下,幾種不同氣體的體積大致是相同的,都在22.4 L左右。同樣道理,如果改變溫度和壓強,但是只要保持各氣體所處的溫度和壓強條件是相同的,那么各種氣體的體積也大致是相同的,只是體積大小不再是22.4 L。我們把單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積。在0度和一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣體摩爾體積為22.4 L/mol,其所占空間大小就是一個邊長為28.2厘米的正方體體積大小;在25度和一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,氣體摩爾體積的大小為24.5 L/mol。據(jù)此結(jié)論我們還可以說,在相同的溫度和壓強條件下,相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的粒子數(shù)。
二、關(guān)于氣體摩爾體積知識點的教學(xué)思考
1.細致入微,講清楚氣體摩爾體積的注意點
氣體摩爾體積的數(shù)值不是固定不變的,而是會隨著溫度和壓強條件的改變而改變,我們所確定的22.4 L/mol,只是氣體在0度和一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的條件下所具有的特殊的數(shù)字,換作其他條件,只要條件合適,也有可能仍然是這個數(shù)字,練習(xí)時務(wù)必要看清題目條件。
2.橫向遷移,強調(diào)氣體摩爾體積與阿伏伽德羅定律之間的關(guān)系
阿伏伽德羅定律講的是同溫同壓下,相同體積的任何氣體都含有相同的粒子數(shù)目,這個具有普遍性;而氣體摩爾體積是在阿伏伽德羅定律的基礎(chǔ)上選擇的一個特殊狀態(tài)。這兩者的本質(zhì)其實是一樣的,在解答題目時,務(wù)必找清二者之間的關(guān)系。
3.加強訓(xùn)練,在訓(xùn)練中發(fā)現(xiàn)問題,及時解決問題
學(xué)生學(xué)習(xí)完新的知識點,在練習(xí)中會出現(xiàn)很多的問題,這些問題的出現(xiàn)往往暴露的就是本節(jié)課知識教授過程中的薄弱點和重難點。所以,針對學(xué)生練習(xí)中出現(xiàn)的各種問題,從老師的角度來看,不要覺得學(xué)生所犯的錯誤都是最簡單的基礎(chǔ)知識方面的錯誤,而是要通過錯誤來反思自己在教學(xué)環(huán)節(jié)中是否把這些知識講透徹,對重難點的突破方式是否符合學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和思維習(xí)慣,同時結(jié)合學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)時的狀態(tài)以及練習(xí)時的狀態(tài),最終形成良好的解決問題的方法,完成對氣體摩爾體積知識點的學(xué)習(xí)。
4.強化監(jiān)督,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自覺性和主動性
新疆地區(qū)的學(xué)生基礎(chǔ)相對要薄弱一些,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性有欠缺。要教好氣體摩爾體積這部分內(nèi)容,教師除了要抓好課堂教學(xué)、提高課堂效率以外,更要強化課后對學(xué)生的監(jiān)督和檢查。(1)加強學(xué)生對基本概念等基礎(chǔ)知識的背誦和記憶,并通過抽背、聽寫等方式形成反饋,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性;(2)強化課后訓(xùn)練,強調(diào)訓(xùn)練細節(jié),提高學(xué)生做題的準(zhǔn)確率;(3)培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成反思及總結(jié)的習(xí)慣,對學(xué)習(xí)中、練習(xí)中出現(xiàn)的各種問題及時總結(jié)、及時反思,形成錯題集及反思集,為今后的學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)提供足夠的參考資料。
總之,氣體摩爾體積這節(jié)課的學(xué)習(xí),需要有一節(jié)課的時間完成對基本知識的討論和講解,還需要有一兩節(jié)課的時間完成有關(guān)訓(xùn)練以及對練習(xí)中問題的解答。在學(xué)習(xí)及訓(xùn)練中,教師務(wù)必要給學(xué)生強調(diào)細心、耐心和恒心,只要靜下心來,認(rèn)真反思,就一定可以把知識學(xué)好并用好。