Цели урока:
- Ввести понятие о количестве вещества и единицах его измерения: моль, ммоль, кмоль.
- Дать представление о постоянной Авогадро.
- Показать взаимосвязь массы, количества вещества и числа частиц.
Оборудование: некоторые вещества количеством в 1 моль и 1 ммоль; презентация (Приложение 1); тест (Приложение 2)
ХОД УРОКА
I. Организационный момент. Проверка домашнего задания
II. Количество вещества
– Давайте вспомним, что за наука «химия»? (Химия
– это наука о веществах и их превращениях.) Для
получения определенного количества продукта (в
химической лаборатории или на заводе) необходимо
брать строго определенные количества исходных
веществ.
– Подумайте, в чем лучше, удобней измерять
вещества?
Ученики предлагают измерять вещества в единицах массы (г, кг, мг). Учитель поясняет, что предлагаемые варианты – это единицы измерения массы, но не вещества. Можно дополнить, что под количеством вещества понимают число атомов и молекул (ведь вещества состоят из атомов и молекул). Другими словами, в чем измерять число атомов и молекул? Ведь атомы и молекулы просто так не сосчитаешь из-за их малых размеров. В химических лабораториях и на заводах при отмеривании веществ пользуются, в основном весами. Значит, надо создать такую единицу измерения, в которой одновременно сочетались бы масса (легко измеряется) и число молекул (или атомов). И такая единица измерения была создана и названа моль. Чтобы подвести ребят к определению этого понятия, учитель задает следующие вопросы:
– Ребята, подумайте какие количества кислорода и водорода содержат одинаковое число атомов?
Ход логических рассуждений:
1) атом кислорода в 16 раз тяжелее атома водорода.
2) значит, одинаковое число атомов кислорода
будет по массе больше такого же числа атомов
водорода в 16 раз.
3) выписываете Аrэтих элементов на доску: А,(Н)
= 1 АТ(O) = 16. Значит, в 16 г кислорода будет
столько же атомов, сколько в 1 г водорода. Далее, в
32 г кислорода будет столько же атомов, сколько в 2
г водорода
4) задаете вопрос: «А какие количества кислорода и
водорода содержат одинаковое число молекул?» Ребята
по аналогии с предыдущим примером, предлагают
рассчитать, во сколько раз молекула кислорода
будет тяжелее молекулы водорода.
Мr(02) = 32; М(Н2) = 2. В 32 г кислорода будет
столько же молекул, сколько молекул в 2 граммах
водорода, значит и в 16 г кислорода будет столько
же молекул, сколько в 1 г водорода. Учитель
выписывает на доску рассчитанные относительные
молекулярные массы Mr, некоторых веществ: M r
(Н2О) = 18; M r (СО2) = 44
– Сколько граммов воды содержит столько же
молекул, сколько их содержится в 2 г водорода
(имеется в виду Н2 простое вещество)?
• В 18 г воды содержится столько же молекул,
сколько в 2 г водорода» Делаете вывод: Одинаковое
число молекул (атомов) веществ содержится в тисах
численно равных их относительным молекулярным
(атомным) массам.
Интересно, а чему равно это число молекул
(атомов)? Ученые рассчитали это число, и
назвали его числом Авогадро по имени ученого,
впервые рассчитавшего его. Обозначатся оно NА
= 6 • 1023 – число Авогадро.
Учитель дает определение моля:
– Моль – это такое количество вещества,
которое содержит 6 • 1023 молекул
этого вещества. Учитель на основании
рассмотренных примеров дополняет, что в молях
измеряют численность и других частиц: атомов,
ионов, электронов и др.
Важно подчеркнуть, что 1 моль любого вещества в
любом агрегатном состоянии содержит 6 • 1023
молекул его.
Вводите обозначение моля – n или v (ню).
Учитель обобщает, что для отмеривания 1 моль вещества надо взять столько граммов этого вещества, какова его относительная молекулярная масса.
Продемонстрируйте классу некоторые вещества количеством 1 моль: 32 г серы, 56 г железного порошка, 18 мл дистиллированной воды, 12 г углерода и др.
Учитель вводит понятие молярной массы:
Масса 1 моль вещества называется молярной массой и обозначается М.
Единица измерения молярной массы – г/моль. Учитель продолжает развивать тему.
– Мы взяли 4 г водорода. Сколько молей (т. е.
какое количество вещества) мы взяли?
– 2 моля
– А как вы это посчитали?
– 4 г разделили на 2
Учитель обобщает: «Значит, вы массу вещества разделили на молярную массу». Далее учитель выписывает на доске полученную формулу:
n = m/M или v =V/Vm
Можно еще раз напомнить про единицы измерения:
Из этой формулы выводим все остальные: m = n * M M = m/n
– Сколько молекул водорода содержит 2 грамма
его?
– 2 г Н2 будет содержать 6 • 1023 молекул
его.
– Сколько молекул водорода содержит 4 г его?
– В 2 раза больше, т. е. 2 • 6 • 1023
= 12 • 1023 молекул его.
– А как вы посчитали?
– В начале 4 разделили на 2, затем полученное
число (количество вещества или число молей)
умножили на число Авогадро.
Учитель записывает на доске полученную
формулу: N = NA/n
Из этой формулы, вместе с классом, выведите все
остальные: n = N/NA
Давайте решим несколько задач.
III. Киломоль и миллимоль
Используем прием аналогии при переходе к производным единицам количества вещества.
– В чем измеряется масса? (Масса измеряется в граммах.)
Учитель развивает мысль.
– Как называется в 1000 раз большая единица
массы? (Килограмм.)
– Как называется в 1000 раз меньшая единица массы? (Миллиграмм.)
– Как называется единица количества вещества? (Моль.)
– Как называется в 1000 раз большая единица
количества вещества? Ребята по аналогии с
предыдущим примером отвечают: «Киломоль».
– Как называется в 1000 раз меньшая единица
количества вещества? (Миллимоль)
Далее учитель объясняет, что молярную массу также можно измерять в пропорциональных величинах: г/моль, кг/кмоль, мг/моль.
Учитель выписывает результаты работы на доске:
По аналогии с массой: г кг мг
Введите обозначения: моль, кмоль, ммоль
Молярная масса: г/моль кг/кмоль мг/моль
Можно представить и такую запись: 1000 моль = 1 кмоль; 1000 ммоль = 1 моль
Домашнее задание: § 15. упр. 1, 2, 3.