Цели:
- Изучить физическую величину – количество вещества, единицу измерения количества вещества – моль, а также число Авогадро.
- Научить учащихся пользоваться этими понятиями, применять их при решении расчетных задач.
- Продолжать развивать и совершенствовать знания учащихся о таких понятиях как атом, химический элемент, металл, неметалл, химическая связь, типы и механизмы образования химической связи, химическая формула, вещество.
Задачи:
- Способствовать формированию мировоззренческих представлений учащихся о взаимосвязи разных свойств явлений окружающего мира.
- Развивать умение учащихся устанавливать причинно-следственные связи, а также наблюдать, обобщать и делать выводы.
Оборудование:
- Химические вещества: Fe, S, H2O, CuSO4 количеством вещества 1 моль;
- Кодоскоп и кодопозитивы.
Ход урока
Организационный момент.
Актуализация знаний и подготовка к восприятию.
Учитель: Эпиграфом сегодняшнего урока будет отрывок из поэмы М.Алигер “Ленинские горы”:
О, физика – наука из наук!
Все впереди!
Как мало за плечами!
Пусть химия нам будет вместо рук.
Пусть станет математика очами.
Не разлучайте этих трех сестер
Познания всего в подлунном мире,
Тогда лишь будет ум и глаз остер
И знанье человеческое шире.
Эти строки раскрывают связь химии с другими естественными науками, причем об этом говорил ещё М.В. Ломоносов более двух веков назад, актуальной является эта мысль и сейчас. Из уроков физики и математики вы узнали, что для изучения окружающего мира недостаточно только наблюдать и описывать явления и предметы, необходимо их характеризовать также количественно. Из курса физики известно определение физической величины: физическая величина – это определенная характеристика тела или явления, которая может быть измерена. Так свойству инертности тела соответствует масса, свойству пространственной протяженности – длина.
Приступая к изучению количественной характеристики веществ в химии, мы будем опираться на ранее приобретенные вами знания и умения. Сегодня на уроке познакомимся с физической величиной – количество вещества.
Наша цель не только изучить, но и научиться использовать эту величину в расчетах.
После изучения темы “Строение атома”, нами было дано определение химии как науки об элементах. Но на самом деле химики работают с веществами. Вещество – это реальная форма существования химического элемента.
Учитель: Что такое вещество?
Учащиеся: Вещество – это совокупность определенных частиц (атомов, молекул, ионов).
Учитель: Как вещества классифицируют по составу?
Учащиеся: Вещества по составу разделяют на простые и сложные.
Индивидуальные задания у доски:
1 ученик. Составьте схему образования ковалентной неполярной связи в молекулах йода – J2. Какими физическими свойствами обладает данное вещество? Почему?
2 ученик. Составьте схему образования ковалентной неполярной связи в молекулах кислорода – О2. Какими физическими свойствами обладает данное вещество? Почему?
Учитель: Простые вещества по свойствам делят на металлы и неметаллы. Дайте общую характеристику физическим свойствам неметаллов исходя из их строения. (В процессе беседы учащиеся дают характеристику свойствам неметаллов, затем заслушиваются индивидуальные ответы учащихся)
Учитель: Дайте общую характеристику физическим свойствам металлов исходя из их строения. В чем причина электропроводности и пластичности металлов? (Вопрос разбирается с учащимися класса)
Задание классу: (проецируется через кодоскоп)
Выберите самые электропроводные металлы:
- золото;
- серебро;
- натрий;
- железо;
- медь;
- марганец;
- алюминий;
- магний.
Учитель: Кроме простых веществ существуют также сложные вещества. Какие типы химических связей характерны для сложных веществ?
Учащиеся класса выполняют самостоятельную работу по вариантам с самопроверкой.
Работа демонстрируется через кодоскоп.
вариант. Для вещества с химической формулой NaJ определите тип химической связи и выпишите из нижеперечисленных формулы веществ с аналогичным типом связи: H2, PH3, MgCl2, Br2, CaO.
вариант. Для вещества с химической формулой H2O определите тип химической связи и выпишите из нижеперечисленных формулы веществ с аналогичным типом связи: Cl2, CaF2, SO3, N2, H2S.
После выполнения письменной работы подводится итог характеристики вещества с качественной стороны и приводятся слова американского ученого Лайнуса Полинга: “Зная типы связей в молекулах любого вещества, можно объяснить его структуру и важнейшие свойства”.
Изучение нового материала.
Учитель:
В начале урока мы выяснили, что любую порцию вещества можно характеризовать разными величинами – массой, объемом. Однако для химии важно характеризовать ту или иную порцию численностью частиц, составляющих вещество. Величина, характеризующая размер данной порции вещества числом структурных частиц, называется количеством вещества. Обозначается буквой греческого алфавита v (ню) или n. Как любая величина количество вещества имеет единицу измерения. Единицей количества вещества является моль.
Учитель читает шуточное стихотворение (“Занимательная химия” Аликберова Л.)
Расскажу сегодня, что ли,
О зловредной роли моли.
Моль съедает шерсть и мех –
Просто паника у всех….
Ну а в химии – изволь!
Есть другое слово “моль”
Прост, как небо и трава,
Моль любого вещества.
Но трудна его дорога:
В моле так частичек много!
1 моль вещества равен количеству вещества, содержащему столько структурных частиц данного вещества, сколько атомов содержится в 12 г. изотопа углерода 12С, а именно 6 x 1023. Величину 6 x 1023 называют постоянной Авогадро и обозначают NA, по имени ученого, который впервые использовал эту величину. Размерность её вытекает из формулы:
N 1
NA = --- = ------ или моль -1.
n моль
Конечно, взять 12 г углерода и посчитать атомы мы не можем, нет таких приборов, которые позволяли бы вести подсчет атомов. Но мы можем поступить другим образом. Атомы имеют массу, которая измеряется в а.е.м. 1 а.е.м. = 0,166 x 10-23г.
Считаем, во сколько раз 1г >1а.е.м.
1г 1г
------ = --------------- = 6,02 x 1023
1 а.е.м 0,166 x 10-23г
Следовательно, 1а.е.м. x 6,02 x 1023 = 1г.
Таким образом: ma (C) = 12а.е.м. (12 x 1а.е.м.),
тогда масса порции: 6,02 x 1023 атомов 12С x 12а.е.м. = 12г.
Следует вывод: 12 г изотопа углерода 12С содержат примерно 6 x 1023 атомов.
Учитель демонстрирует образцы веществ количеством вещества 1 моль: Fe, S, H2O, CuSO4.
Значит, зная количество вещества в молях можно определить число структурных частиц вещества и наоборот.
Приводятся производные формулы:
| N n = -------- NА |
| N = n x NА |
Подводится итог изучения данной темы – все количественные расчеты можно делать очень быстро, если использовать физическую величину – количество вещества.
Рефлексивно-оценочный этап.
Учащиеся выполняют в устной форме следующие упражнения:
1. Имеется 3 моль азотной кислоты. Сколько молекул азотной кислоты в этой порции?
2. Какое количество вещества составляют
а) 3 x 1023 атомов серы;
б)12 x 1023атомов серы?
3) В какой порции углекислого газа и во сколько раз больше молекул?
а) 1 моль и 0,5 моль;
б) 0,5 моль и 0,25 моль?
Учитель читает стихотворение (“Занимательная химия” Аликберова Л.):
Маша маме говорит,
Что из шкафа моль летит
“Как спасти нам вещи наши?”
Отвечает мама Маше:
“Есть такой аэрозоль,
Убивает моли моль!”
Маша химию учила,
Так что маме возразила:
“Что-то это многовато –
Целый моль врагов крылатых!”
Задание: Рассчитайте массу 1 моль моли, если масса каждой бабочки 0,01 г.
Учитель: Целью сегодняшнего урока было не только изучить физическую величину количество вещества, но и научиться применять её при решении расчетных задач, пользуясь производными расчётными формулами. Цель урока достигнута.
После этого учащиеся выражают своё эмоциональное отношение к уроку и оценивают свою активность по пятибалльной системе (на столах имеются карточки).
Домашнее задание:
Решить задачи:
№1
Дано: n (Fe2O3) = 1,5 моль
n (PCl3) = 0,5 моль
________________________
N (Fe2O3) - ?
N (PCl3) - ?
№2
Дано: N (MgO) = 18 x 1023
N (S) = 3 x 1023 ______________________n (MgO) - ?
n (S) - ?
§ 15 (О.С. Габриелян)