优化问题设计，让沉闷的理论课鲜活起来——以《气体摩尔体积》为例

陈少茹

（上海市青浦区青浦第一中学）

优化问题设计，让沉闷的理论课鲜活起来
——以《气体摩尔体积》为例

陈少茹

（上海市青浦区青浦第一中学）

化学课尤其是实验课备受学生欢迎，但理论课往往缺少精彩的实验现象，如何让沉闷的化学理论课鲜活起来？首先就要从优化课堂问题设计上下功夫。下面就以高中化学第一册第二章第二节《气体摩尔体积》为例探讨一下如何优化问题设计。

一、教学设计说明

《气体摩尔体积》是本章及本册乃至整个高中化学的重要内容，在这一节内容的学习中，要建立两方面的知识：一是气体摩尔体积概念的建立；二是初步理解阿伏加德罗定律。

二、教学实施过程

（一）预习——温故知新，激发学生兴趣

学生自学课本P28～P29，并相互讨论得出结论决定1 mol固体的体积主要因素是微粒的大小，1 mol决定气体的体积主要因素是微粒间的距离。

Ⅰ.预学单：

1.物质的质量、体积、密度之间有什么关系？__________

2.完成下列表格：

（温度20℃ 压强：101.3KPa）

（温度0℃ 压强：101.3 KPa）

3.观察分析上表中的数据，对1 mol任何固体、液体、气体的体积会得到什么认识？

4.类比“摩尔质量”的定义，给“气体摩尔体积”下定义：___。

Ⅱ.设计说明：

问题1：直接引入，让学生产生猜想。

问题2：培养学生的分析能力和严密的化学思维方法；同时，培养学生发现问题和归纳问题的能力；形成对比，产生好奇。

问题3：培养学生的分析能力和认真严谨的科学态度。

问题4：培养学生的分析能力和知识迁移能力。

在预习单的第3题中特地埋下伏笔，引发学生进一步阅读课本寻找在0℃，101.3 KPa时1 mol气体体积几乎相同的原因，激发学生学习兴趣

（二）课堂——设置情景，让教学内容鲜活起来

首先出示同物质的量固体、液体、气体的表格，然后分组求出体积，这样可以充分发挥学生的积极性。再追问学生：（1）1 mol固体与液体的体积是否相同？（2）在标况下，1 mol不同的气体，它们的体积是否相同？让学生自己讨论分析，得出结论。这样让学生对不同状态的体积有初步感性认识。

Ⅰ.理论学习：

师：设疑：为什么在相同条件下1 mol的固体和液体的体积一般不同？但标准状况下与1 mol气体的体积几乎相同？

生：思考与分析：从微观角度思考：决定物质体积大小的因素有哪些？

师：投影。

图组1：整齐、紧密排列的12个篮球和6个篮球。（代表的微粒紧密堆积）

图组2：整齐、紧密排列的12个篮球和12个乒乓球。（代表的微粒紧密堆积）

图组3：由8个兵乓球组成的两个体积不同的正方体。

生：分析与讨论。

1.决定1 mol固体和液体体积的主要因素。

2.决定1 mol气体体积的主要因素。

Ⅱ.实验活动：

（1）实验活动1：按压具有一定体积的固体（液体），观察固体（液体）的体积是否变化。

分析与讨论：

①如果稍微加热上述固体（液体），体积是否发生变化？

②解释上述实验现象。

③为什么在相同条件下1 mol的固体和液体的体积一般不同？

（2）实验活动2：在针管中封闭15 mL的气体，推动活塞，观察气体的体积是否变化。

分析与讨论：

①解释上述实验现象。

②为什么标准状况下1 mol气体的体积几乎相同？

设计说明：注射器灌空气进行压缩。进一步让学生感受压强对气体分子间距离的影响。再追问当气体的压强改变是否改变分子间的距离？因此，对于气体的体积必须是在相同的压强和温度下才有意义。

Ⅲ.练习巩固：

练习巩固1：

下列说法是否正确？为什么？

（1）1 mol任何气体的体积都是22.4升

（2）1 mol任何物质在标准状况下所占体积都约是22.4升

（3）20摄氏度时，1 molCl2的体积是22.4升

（4）标准状况下，H2的体积约是22.4升

（5）标准状况下，1 molN2和O2的混合气体的体积约22.4升

思考与讨论：同温同压下，体积相同的气体所含分子个数是否相同？请说明理由。

分析与讨论：阿佛加德罗定律的要点。

练习巩固2：

同温同压下，相同体积的CO和CO2的分子数_______（填相同或不同，下同），物质的量_______，质量_______；其中所含碳原子个数比为_______，氧原子个数比为_______；两种气体的质量之比为_______。

设计说明：气体摩尔体积的概念就是要让学生理解并掌握1 mol气体在一定温度和压强下的体积（尤其是在标准状况下1 mol任何气体的体积都约为22.4 L）。设计的几道辨析题就是考查学生对“气体摩尔体积”这个概念的理解和掌握情况；思考与谈论的设计是对“气体摩尔体积”概念掌握情况的进一步考查（即逆向思维：同温同压下1 mol任何气体的体积相同，则同温同压下体积相同的气体物质的量相同），同时也是对学生前面学习过的物质的量之比等于分子个数之比这个重要推论进行巩固复习，也是为阿伏加德罗定律的引出做好铺垫。这样设计不仅将新旧知识进行了紧密联系，还培养了学生对概念的全面掌握情况。

三、教学反思

在本课例基础上我得出如下认识：

1.引导学生自学，培养学习书中精华

教师引导下的自学，可以让学生产生猜想；培养学生的分析能力和严密的化学思维方法；培养学生发现问题和归纳问题的能力；形成对比，激发学生学习兴趣；培养学生的分析能力和认真严谨的科学态度。

2.化抽象为形象，降低学习难度

运用图表，通过形象直观的比较，把复杂、抽象的内容变得简单、形象，学生也容易掌握。

3.运用对比，引导学生分析问题，解决问题

让学生对不同学习内容有了初步感性认识。

4.精辟分析概念，让学生全面掌握新知识

学生自主分析概念，抓住概念的内涵和外延，进行有效的判断和推理，以求在理解和应用方面达到精准化要求。

5.将问题延伸，获得新知

旧知识与新知识相互嵌套，利用旧知识升华认识，便于接受新知识。

把沉闷的化学理论课上得精彩鲜活，需要教师有探究的热情和智慧，长此以往，课堂教学才会生动高效。

·编辑 孙玲娟