設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)突破教學(xué)難點(diǎn)

　　摘要：介紹了為突破氣體摩爾體積教學(xué)難點(diǎn)而設(shè)計(jì)的幾個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，簡(jiǎn)述了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)在概念教學(xué)中的重要作用。
　　關(guān)鍵詞：氣體摩爾體積；創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)；概念教學(xué)
　　文章編號(hào)： 1005–6629(2012)4–0054–02 中圖分類號(hào)： G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B
　　氣體摩爾體積教學(xué)具有涉及概念多、原理抽象、難懂等特點(diǎn)，同時(shí)又是學(xué)習(xí)有關(guān)氣態(tài)反應(yīng)物和生成物的相關(guān)化學(xué)計(jì)算及學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的基礎(chǔ)，故是高一化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。然而，剛剛步入高中的學(xué)生形象思維占有相對(duì)的優(yōu)勢(shì)，抽象思維能力比較薄弱，教學(xué)時(shí)需要教師把抽象的問(wèn)題具體化、形象化，幫助學(xué)生理解概念，掌握概念的內(nèi)涵和外延。所以，宜采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，現(xiàn)將筆者設(shè)計(jì)的幾個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)介紹給大家，以期拋磚引玉。
　　 1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
　　1.1 探究“等物質(zhì)的量的氣體的體積近似相等”實(shí)驗(yàn)
　　（1）計(jì)算：在相同情況下，0.212 g Na2CO3、0.13 g Zn分別與等體積足量鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量分別為多少？
　?。?）預(yù)測(cè)：相同條件下，等物質(zhì)的量的 CO2和 H2所占體積大小的關(guān)系？
　　（3）實(shí)驗(yàn)：安裝好如圖1所示裝置，檢查裝置的氣密性后，向錐形瓶加入0.13 g Zn，安裝好儀器，將分液漏斗中足量鹽酸（已知體積）一次全部注入錐形瓶，當(dāng)反應(yīng)停止后，溫度降至室溫，觀察注射器的讀數(shù)約為49 mL，做好記錄。將錐形瓶中的鋅粒換成0.212 g Na2CO3，安裝好儀器，向錐形瓶加入足量的鹽酸（與前面實(shí)驗(yàn)所加的鹽酸體積相同），如前面實(shí)驗(yàn)操作，產(chǎn)生氣體體積約48.5 mL。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程進(jìn)行計(jì)算，25 ℃時(shí)0.2 mol氣體的體積為48.9 mL，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合。
　?。?）結(jié)論：在相同條件下，等物質(zhì)的量CO2和H2體積大致相同，所以1 mol不同氣體體積大致相同。
　?。?）注意事項(xiàng)：①必須用恒壓分液漏斗，否則測(cè)出氣體的體積要比實(shí)際體積偏大；②注射器活塞松緊合適，即盡量減小摩擦力，同時(shí)保證密閉。若摩擦力大，可適當(dāng)加一些潤(rùn)滑油。
　　設(shè)計(jì)意圖：本實(shí)驗(yàn)為創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，在課前經(jīng)過(guò)多次驗(yàn)證，裝置具有可靠性，碳酸鈉和鋅的質(zhì)量用分析天平稱量，保證了稱量的準(zhǔn)確46893110864c14acb3328bdcc8120a50性，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生能直觀、定量了解到相同物質(zhì)的量氣體在相同條件下體積基本相同，與氣體的種類無(wú)關(guān)。
　　1.2 溫度對(duì)氣體體積的影響
　　按照?qǐng)D2的裝置安裝好儀器，打開(kāi)彈簧夾，使U形管兩側(cè)的液面相平，關(guān)閉U形管，如圖2-a。雙手握住燒瓶，出現(xiàn)圖2-b的現(xiàn)象。
　　設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)生看到了升高溫度，氣體的體積增大。
　　1.3 氣體的物質(zhì)的量對(duì)氣體體積的影響
　　按圖3-a安裝好實(shí)驗(yàn)儀器，檢查裝置的氣密性后，將注射器的活塞由刻度3移動(dòng)到刻度2，可觀察到的圖3-b裝置的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
　　實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)安裝膠塞時(shí)要拔掉注射器活塞，否則U形管兩邊的液面不等。實(shí)驗(yàn)時(shí)再安裝活塞。
　　注意事項(xiàng)：①選擇壓強(qiáng)計(jì)的度數(shù)要準(zhǔn)確，打開(kāi)膠帽時(shí)，壓強(qiáng)正好為1.1×105 Pa；②壓縮活塞使其體積變?yōu)樵瓉?lái)的一半，立即將活塞固定，再讀壓強(qiáng)計(jì)的讀數(shù)。
　　設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生體會(huì)到增大壓強(qiáng)，氣體的體積縮??；減小壓強(qiáng)，氣體的體積增大，并且壓強(qiáng)與氣體的體積成反比。本實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了氣體分子間存在著較大的距離。
　　上述2、3、4三個(gè)實(shí)驗(yàn)表明，其他條件不變時(shí)，溫度升高，氣體體積增大；壓強(qiáng)變大，氣體體積減小，且壓強(qiáng)與氣體體積成反比。氣體分子數(shù)目越多，氣體體積越大。當(dāng)溫度、壓強(qiáng)一定時(shí)，氣體的摩爾體積為一定值。
　　1.5 等量的固體和氣體的體積比較
　　圖5為碘升華球，加熱碘升華球中固體碘的部位，立即看到紫紅色的氣體充滿了容器。
　　注意事項(xiàng)：加熱碘升華球時(shí)要使其均勻受熱，然后再集中加熱固體碘部位，否則會(huì)引起儀器破裂。
　　設(shè)計(jì)意圖：使學(xué)生體驗(yàn)到等質(zhì)量的固體和氣體比較，氣體的體積遠(yuǎn)大于固體的體積，說(shuō)明氣體分子之間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)地大于固體分子間的距離。
　　 2 教學(xué)反思
　　我國(guó)著名化學(xué)教育家傅鷹教授曾說(shuō)過(guò)：“實(shí)驗(yàn)是最高法庭”。課堂教學(xué)的實(shí)踐證明，概念教學(xué)設(shè)計(jì)相應(yīng)的恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)，會(huì)起到事半功倍的效果。在氣體摩爾體積的教學(xué)中，通過(guò)做好上述幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，可使學(xué)生深刻理解1 mol固、液體體積各不相同，且體積遠(yuǎn)小于1 mol氣體的體積，從理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的角度說(shuō)明無(wú)論相同還是不同物質(zhì)，不同狀態(tài)時(shí)體積不同，為學(xué)生學(xué)習(xí)影響固體、液體、氣體體積大小的因素提供了直觀依據(jù)。并且還使學(xué)生能夠從微觀角度解釋相關(guān)的問(wèn)題。
　　利用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，將抽象的微觀問(wèn)題轉(zhuǎn)化為宏觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析、歸納整理等思維過(guò)程，使學(xué)生體驗(yàn)由具體到抽象，再由抽象到具體的思維過(guò)程。這是在概念教學(xué)中的一個(gè)非常重要的教學(xué)策略。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]徐建春.化學(xué)創(chuàng)意實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與教學(xué)應(yīng)用[J].化學(xué)教學(xué)，2008，（8）：32~34.