Количество вещества. Моль - единица количества вещества. Число Авогадро

Про матеріал

Цель:

учебная: описать проблему измерения величин в химии; дать определение понятием «количество вещества» и «число Авогадро»; определить единицу измерения количества вещества;

развивающая: развивать логическое мышление школьников.

воспитательная: воспитывать у учащихся интерес к изучению химии;

Перегляд файлу

Урок Дата:

Тема: Количество вещества. Моль - единица количества вещества. Число Авогадро.

Цель:

развивающая: развивать логическое мышление школьников.

воспитательная: воспитывать у учащихся интерес к изучению химии;

Тип урока: усвоение новых знаний.

Методы и приемы: беседа, рассказ, работа с учебником, самостоятельная работа учащихся.

Материалы: периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева.

Ход урока

І Организационный момент.

Приветствие, проверка наличия учащихся и их готовности к уроку.

II. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности учащихся.

Почти все, что человек видит вокруг себя, она пытается описать количественными характеристиками. Так, когда мы тратим воду, мы считаем, сколько литров (или кубометров ) ее вытекло из крана. Покупая конфеты, мы говорим продавцу, сколько граммов нужно взвесить. Но в определенных случаях знание массы или объема совсем недостаточно. Например, нам нужно купить столько пирожных, чтобы хватило на всех учеников в школе. Довольно сложно перечислить 500 или полторы тысячи пирожных. Значительно проще, если мы знаем, сколько пирожных находится в одном ящике. В этом случае достаточно лишь сосчитать количество ящиков. То есть мы считаем не отдельные частицы, а число групп или порций частиц.

Похожим принципом пользуются и в химии. Не всегда важно знать массу или объем вещества. Часто гораздо важнее для определения количества вещества знать число отдельных атомов или молекул. В химии, кроме использования таких величин, как масса и объ ем, применяют величину количество вещества.

III. Изучение нового материала.

Все на свете имеет свою историю, все с чего-то начиналось. Поэтому давайте обратимся к истории возникновения понятия «количество вещества».

Историческая справка.

Выдающийся немецкий ученый и философ Иммануил Кант как-то высказал мнение, что в некоторых областях естественных наук истинной науки столько, сколько в них математики. Противоположное мнение о соотношении химии и математики высказал французский ученый Огюст Конт: «Любую попытку применить математические методы для изучения химических вопросов, — писал Конт в 1830 году, — следует рассматривать как абсолютно бестолковую, что противоречит духу химии».

Действительно, для нас высказывания Конта звучит несколько странно, но два столетия назад большинство химиков едва знала четыре правила арифметики.

Высказывания выдающегося ученого Иммануила Канта произвели глубокое впечатление на немецкого химика Иеремию Вениамина Рихтера, который свою докторскую диссертацию назвал «Применение математики в химии». Опираясь на результаты эксперимента, он сформулировал закон, согласно которому вещества реагируют в четко определенных соотношениях.

Например: Zn + S = ZnS

N₂+ O₂ = 2NO

По уравнениям реакций мы видим, что один атом Цинка соединяется с одним атомом Серы; одна молекула азота соединяется с одной молекулой кислорода. Отсюда: 65 г цинка содержится столько же атомов Цинка, сколько атомов Серы содержится в 32 г серы. В 28 г азота содержится столько молекул, сколько их содержится в 32 г кислорода. Но сколько? Атомы очень маленькие, и сосчитать их или взвесить на весах невозможно, поскольку они являются очень мелкими частицами, их массу и количество можно определить с помощью вычислений. Поэтому в химии появилось понятие «количество вещества», что выражает число структурных частиц.

Количество вещества ( - ню) – это число структурных частиц (атомов, молекул, ионов) данного вещества. Единица измерения количества вещества (моль) – это такое количество вещества, содержащее столько структурных частиц, сколько атомов в углероде массой 0,012 кг.

Известный итальянский ученый Амедео Авогадро изучил и измерил количество вещества для различных веществ. С помощью специальных вычислений А. Авогадро подсчитал, что в 12 г углерода содержится 6,02 • 1023 атомов. Такое количество вещества взяли 1 моль.

Подобные вычисления показали, что:

в 32 г серы содержиться 6,02 10²³ атомов;

в 18 г воды содержиться 6,02  10²³ молекул.

Эта величина получило название постоянная (число) Авогадро.

Обозначается она N_A = 6,02 • 10²³ частичек/моль, или моль^-1. Эта величина не зависит от агрегатного состояния вещества.

1 моль — это количество вещества, содержащее столько же частиц (атомов, молекул, ионов), сколько атомов содержится в 12 г углерода, т. е. 6,02 х1023 частиц.

Значит, 1 моль (H₂O) = 6,02  10 ²³ молекул; 1 моль (O₂) = 6,02  10 ²³ молекул;

1 моль (CO₂) = 6,02  10 ²³ молекул; 1 моль (Н₂) = 6,02  10 ²³ молекул.

где N – число частичекк в порции веществ;

N_A – постоянная Авогадро

Интересно

Стала Авогадро настолько велика, что сложно и представить. Вот некоторые примеры, показывающие величие этого числа.

В пустыне Сахара содержится менее, чем 3 моль найдрібншіих песчинок.

Если объем футбольного мяча увеличить в раз, то в нем поместится земной шар. Если в NA раз увеличить диаметр мяча, то в нем поместится самая большая галактика, имеющая сотни миллиардов звезд.

Во Вселенной около, звезд.

При каждом вдохе человека в его легкие попадает несколько молекул кислорода и азота, которые были в последнем выдохе Юлия Цезаря.

Если взять 1 моль долларовых бумажек, они покроют все материки Земли плотным слоем толщиной 2 км.

ІV. Закрепление изученного материала.

Задача 1. Вычислите число молекул в водороде (Н2) количеством вещества 0,8 моль.