Урок № 3. Количество вещества. Моль – единица количества вещества. Постоянная Авогадро.

Урок № 3.
Количество вещества. Моль – единица количества вещества.
Постоянная Авогадро.
Цель урока:
Сформировать представления учащихся о химическом понятии
«количество вещества».
Показать сущность физической величины количества вещества.
Познакомить с единицей измерения количества вещества.
Ввести понятия «моль», «постоянная Авогадро».
Ход урока.
1) ?Из чего состоят все вещества на Земле? (Из атомов, молекул,
ионов.)
2) ?Приведите примеры веществ молекулярного и немолекулярного
строения.
3) ?В каких единицах измеряются размеры атомов? (нм, т.е. 10 9 м),
r à =10 14 см (если атом увеличить до размера типографской точки, то
пропорционально увеличенный человек достигал бы роста около 7 км)
4) ?А какова масса атома? (Это маленькая частичка, реальная масса
которой оценивается величиной порядка 10 27 - 10 26 кг)
5) ?А сколько молекул воды Н 2 О содержится в капле воды? (Много,
порядка 10 23 молекул)
6) ?А сколько атомов углерода содержится в бриллианте весом в 1
карат?
Задачу позволит нам решить величина, с которой мы познакомимся на
этом уроке.
I. Изучение нового материала.
Ещё в ХVIII веке для химических расчётов наряду с массой и объёмом была
введена физическая величина, которая позволяла рассчитать количество
структурных частиц (атомов, молекул, ионов) в определённой порции
вещества. Эта величина получила название «количество вещества».
Количество вещества – это физическая величина, которая показывает
число структурных частиц (атомов, молекул, ионов) в определённой
порции этого вещества. Обозначается греческой буквой ν [ню]. Единица
измерения количества вещества - моль.
Известный итальянский учёный Амедео Авогадро изучил и измерил
количество вещества для различных веществ. С помощью специальных
расчётов А. Авогадро подсчитал, что в 12 г углерода содержится 6,02 * 10 23
атомов. Такое количество вещества назвали 1 моль.
Подобные расчёты показали, что
в 32 г серы содержится 6,02 * 10 23 атомов
в 18 г воды содержится 6,02 * 10 23 молекул.
Эта величина получила название «постоянная Авогадро». Обозначается
N À = 6,02 * 10 23
÷àñòèö
или моль 1 . Эта величина не зависит от агрегатного
ìîëü
состояния вещества.
Итак, 1 моль – это количество вещества, которое содержит
столько же частиц (атомов, молекул, ионов), сколько атомов
содержится в 12 г углерода, т. е. 6,02 * 10 23 частиц.
ν=
N
;
NA
где N – число частиц в порции вещества,
N À - постоянная Авогадро.
II.Закрепление нового материала. (Управляемая практика)
1. Рассчитайте количество вещества в порции воды, содержащей
12,04*10 23 молекул.
Дано:
Решение:
23
Ν(Н 2 О) = 12,04 * 10 молекул ν = N
NA
ν(Н 2 О) = ?
Ответ. 2 моль.
ν(Н 2 О) =
12,04 * 10 23 ìîëåêóë
ìîëåêóë
6,02 * 10 23
ìîëü
= 2 моль
2. Рассчитайте число атомов железа в порции количеством вещества
5моль.
Дано:
Решение:
N
ν (Fe) = 5 моль
ν=
; =>N= ν * N À
NA
Ν (Fe) = ?
Ν (Fe) = 5 моль * 6,02 * 10 23
Ответ. 30,01*10 23 атомов.
àòîìîâ
ìîëü
=
=30, 1*10 23 атомов
III. Подведение итогов
V. Домашнее задание.
Прочитать §1, ответить на вопросы.
Творческое задание.
Рассчитать количество атомов Карбона в бриллианте массой 1 карат
(1карат = 0,2 г).
Урок № 4.
Вычисление количества атомов (молекул) в определённом количестве
вещества.
Цель урока:
Формировать умения и практические навыки химических расчётов с
использованием понятий «количество вещества», «моль», «постоянная
Авогадро».
Ход урока.
Выполните тестовые задания
a. Количество вещества измеряется в:
а) моль;
б) метр;
в) литр.
2) Число частиц, содержащихся в 2 моль:
а) 12,04 * 10 23 ;
б) 6,02 * 10 23 ;
в) 3,01 * 10 23
3) в 1 моль углекислого газа СО 2 содержится:
а) 1,67 * 10 23 молекул;
б) 44 молекулы; в) 6,02 * 10 23 молекул.
2. Какой формулой выражается взаимосвязь между количеством вещества и
постоянной Авогадро? (ν =
N
или N= ν * N À )
NA
3. В чём заключается физический смысл «количества вещества».
Задача 1.
Рассчитайте количество молекул в 3 моль натрий карбоната Na 2 CO 3 .
Дано:
Решение:
N
ν (Na 2 CO 3 ) = 3 моль
ν=
; =>N= ν * N À
NA
Ν (Na 2 CO 3 ) = ?
ìîëåêóë
Ν (Na 2 CO 3 ) = 3 моль * 6,02 * 10 23
=
ìîëü
=18,06*10 молекул
Ответ. 18,06*10 23 молекул.
Задача 2.
Рассчитайте количество атомов Оксигена в 2 моль углекислого газа
СО 2 .
Дано:
Решение:
N
ν (CO 2 ) = 2 моль
ν=
; =>N= ν * N À
NA
Ν (O) = ?
1) Находим количество молекул CO 2
23
N (CO 2 ) = 2 моль * 6,02 * 10 23
ìîëåêóë
ìîëü
= 12,04
* 10 23 молекул
2) 1 молекула CO 2 содержит 2 атома
Оксигена, значит
ν (О) = 2 * ν (О) =2 * 12,04 * 10 23 = 24,04 *
10 23 атомов.
Ответ. 24,04*10 23 атомов.
Задача 3.
Рассчитайте количество вещества сульфатной кислоты Н 2 SO 4
образце, содержащем 3,01*10 23 молекул
Дано:
Решение:
23
Ν(Н 2 SO 4 )=3,01*10 молекул ν = N
NA
ν (Н 2 SO 4 ) = ?
в
ν(Н 2 SO 4 ) =
Ответ: 0,5 моль.
3,01 * 10 23 ìîëåêóë
ìîëåêóë
6,02 *10 23
ìîëü
= 0,5 моль
IV.Самостоятельная работа
Задание: Рассчитайте число молекул сложного вещества и число атомов
каждого химического элемента в заданном количестве вещества.
Формула Количество Число
Число атомов
вещества вещества
молекул
I
0,5 моль
K
S
O
K 2 SO 4
вариант
II
1,5 моль
Na
N
O
NaNO 3
вариант
III
Ca
Ca
H
Ca(OH) 2 0,8 моль
вариант
IV
2 моль
H
P
O
H 3 PO 4
вариант
После выполнения задания выписываем ответы на доске, корректируем.
Составляем алгоритм решения:
1) Найти число молекул сложного вещества по формуле N= ν * N À
2) По химической формуле вещества определить число атомов каждого
элемента в молекуле сложного вещества.
3) Найти число атомов химического элемента в заданном количестве
вещества.
V. Управляемая практика. Развивающее задание.
Рассчитайте количество вещества кислорода, которое прореагирует без
остатка с железом количеством вещества 2 моль с образованием феррум
(ІІІ) оксида.
Для того, чтобы решить задачу, давайте вспомним курс химии 7 класса.
? Что нам показывает уравнение химической реакции?
- Какие вещества взаимодействуют между собой (формулы веществ)
- В каком соотношении эти вещества взаимодействуют друг с другом
(коэффициенты в уравнении реакции)
Правило: Количество вещества любых попарно взятых веществ в
уравнении реакции относятся как их коэффициенты в уравнении
реакции.
Решим задачу.
Дано:
Решение:
ν (Fe) = 2 моль
1) Составим уравнение реакции
4Fe + 3O 2 → 2Fe 2 O 3
ν (O 2 ) = ?
2) Запишем над уравнением известные
количества вещества
2моль х моль
4Fe + 3O 2 → 2Fe 2 O 3
3) По уравнению химической реакции 4 моль
железа реагируют с 3 моль кислорода.
2моль х моль
4Fe + 3O 2 → 2Fe 2 O 3
4моль 3 моль
4) Составим пропорцию:
2
õ
= ; 4х = 6; х = 1,5
4
3
Значит ν (O 2 ) =1,5 моль
Ответ. 1,5 моль кислорода реагируют с 2 моль железа.
Домашнее задание.
Прочитать §2, ответить на вопросы.
Творческое задание.
В каком количестве вещества феррум (ІІІ) оксида содержится 18,06 *10 23
атомов Феррума. Сколько атомов Феррума содержится в таком же
количестве вещества феррум (ІІ) оксида?