Конспект уроку з теми "Кількість речовини. Моль - одиниця кількості речовини. Стала Авогадро."

Тема: Кількість речовини. Моль – одиниця кількості речовини. Число Авогадро.

Мета: формувати знання про кількість речовини, одиницю її вимірювання; розвивати навички обчислення числа атомів (молекул) у певній кількості речовини та кількість речовини за числом атомів, молекул; розвивати ключові та формувати предметні компетентності; виховувати допитливість.

Обладнання і реактиви: періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва, зразки речовин кількістю 1 моль: хлорид натрію, залізо, сірка, вода пробірки, мірний циліндр, терези, портрет Амадео Авогадро, дидактичні матеріали, картки.

Базові поняття й терміни: кількість речовини, число Авогадро.

Тип уроку. Урок вивчення нового матеріалу.

Методи навчання: робота в групах, проблемно-пошукові методи, мозковий штурм, самостійна робота, пояснення, бесіда.

Міжпредметні зв’язки: фізика, біологія, математика, історія.

Очікуванні результати: учні називають одиницю вимірювання кількості речовини, число Авогадро; пояснюють сутність фізичної величини „кількість речовини”; обчислюють число атомів (молекул) у певній речовині.

Зібратися разом — це початок,

триматися разом — це прогрес,

працювати разом — це успіх.

                                                    Генрі Форд

ХІД УРОКУ.

1. Організаційний етап.

Привітання, налаштування на робочий лад.

2. Актуалізація і корекція опорних знань. Мотивація навчальної діяльності.

Давайте пригадаємо ті знання, які знадобляться нам на сьогоднішньому уроці.

Інтерактивна вправа «Мікрофон»

• Що таке масова частка хімічних елементів?
• Як позначається масова частка?
• Які одиниці вимірювання масової частки хімічних елементів?
• Записати загальну формулу для визначення масової частки хімічних елементів для речовини Е_ХО_У.

Робота в малих групах (соціальна, між предметна компетентності)

Кожній групі роздаються картки із завданнями.

Розв’яжіть задачу, розподіливши ролі.

У Старому Завіті описано факт екологічної катастрофи: „вода стала червоною, риба загинула”. Це явище обумовлене великою кількістю планктону – динофлагелятами, які містять сильну отруту – сакси токсин – С₁₀Н₁₇N₂О₄. Обчисліть масову частку елементів у цій отруті.

(Кожен учень групи підраховує масову частку одного елемента).

Презентація роботи груп (предметні компетентності)

Методичний коментар. Презентація відповідей відбувається таким чином: учень з однієї групи демонструє розв’язок біля дошки, учень з іншої групи (який розв’язував аналогічне завдання) є рецензентом і опонентом відповіді, третій учень демонструє відповідь у вигляді колової діаграми.

Методичний коментар. Учитель роздає кожній групі склянку із зафарбованою в червоний колір водою. Таким чином, кожна група отримує склянку води, яка „містить” старозавітний сакси токсин. Потрібно запропонувати спосіб визначення кількості молекул води.

Учні протягом хвилини обговорюють проблемну ситуацію.

„Мозковий штурм”

Учні по черзі висувають варіанти вирішення проблеми.

Аналіз теоретичного матеріалу та умов розв’язку задач.

Розповідь учителя (предметні і міжпредметні компетентності)

Більшість ваших думок зводиться до визначення маси води або масової частки елементів. Але скільки є молекул води, практичними діями визначити, порахувати або зважити на терезах неможливо, оскільки молекули – це дуже дрібні частинки. Тому в хімії ще у XVIII столітті для обчислень водночас із масою та об’ємом було введено фізичну величину „кількість речовини”, яка виражала число структурних одиниць (атомів, молекул, йонів)

3. Вивчення нового матеріалу.
   1. Повідомлення учням теми, мети і завдань уроку.

Сьогодні ми почнемо вивчати тему «Кількість речовини.Розрахунки за хімічними формулами».  Кількість речовини. Моль – одиниця кількості речовини. Число Авогадро.

2. Сприймання й усвідомлення учнями фактичного матеріалу, осмислення зв’язків і залежностей між елементами виучуваного.

- Поняття «Кількість речовини».

Кількість речовини – це фізична величина, що визначається числом структурних частинок, які містяться в даній порції речовини.

Вона позначається латинською літерою (ен) n або грецькою (ню) – v.

- Моль – одиниця кількості речовини.

За одиницю кількості речовини прийнято моль.

Ця назва походить від латинського слова „moles”, що означає „кількість”.

Відомий італійський учений Амедео Авогадро (звертаю увагу учнів на портрет) вивчив і виміряв кількість речовини для різних речовин. Із допомогою спеціальних розрахунків А.Авогадро підрахував, що у 12 г вуглецю міститься 6,02*10²³атомів. Таку кількість речовини прийняли за 1 моль.

Моль – це така кількість речовини, яка містить стільки частинок, скільки міститься атомів у Карбоні масою 0,0012 кг (12г).

Також кількість речовини можна вимірювати в кіломоль, мілімоль і так далі.

Практична робота учнів (соціальна та предметні компетентності)

- Як на вашу думку, якщо ми візьмемо 1 моль різних речовин, чи матимуть вони однаковий об’єм і масу? (Ні).

Давайте перевіримо це на практиці.

Учитель.

1 моль – це 18 мл води. (Учні групи 1 відміряють за допомогою мірного циліндра).

1 моль – це 56 г залізних ошурок. (Учні групи 2 зважують за допомогою терезів).

1 моль – це 58,5 г кухонної солі. (Учні групи 3 зважують за допомогою терезів).

1 моль – це 32 г сірки. (Учні групи 4 зважують за допомогою терезів).

Величина 6,02*10²³ одержала назву „стала Авогадро”. Вона позначається N_А.

Знаючи сталу Авогадро, можна будь-яку кількість речовини виразити в молях. Якщо речовина містить N молекул (атомів, йонів), то кількість речовини можна підрахувати за формулою:

                                                       n =  N / N_А ,

де n – кількість речовини;

N – кількість структурних одиниць;

N_А – число Авогадро.

Визначте, як за допомогою цієї формули знайти кількість структурних одиниць.

N = N_А *  n

Повертаємося до задачі зі склянкою „отрути”. Що ми повинні знати, щоб підрахувати кількість молекул води? (Кількість речовини).

Розв’язування задачі.

 Якщо припустимо, що кількість речовини – 12 моль, підрахуйте це скільки молекул води. (Один учень працює біля дошки, решта – у зошитах).

Дано:

n (H₂ О)=12 моль                                       N = 6,02*10²³*12 = 72,24*10²³ молекул

                                      N = N_А *  n       

N(H₂ О)-? (молекул)                                                                  

 

Відповідь: N(H₂ О) = 72,24 *10²³ молекул.

Диференційоване завдання.

Налийте 1 ложку води в склянку. 1 ложка містить приблизно 0,5 моль води. Дівчата підраховують, скільки молекул буде в 5 ложках, хлопці – у 7 ложках води. (Перевірка проводиться з коментуванням).

Розв’язок.

Дано:

n (H₂ О)=0.5 моль                                   А). 1. Взнаємо кількість речовини води в 5           

А).N(H₂ О)-? (молекул)                            ложках           

в 5 ложках                        N = N_А *  n      n (H₂ О) = 0,5*5 = 2,5 моль

Б).N(H₂ О)-? (молекул)                            2. Взнаємо число молекул у цій кількості               в 7 ложках                                                води.

N(H₂ О)  = 6,02*10²³*2,5 = 15,05*10²³молекул

Б). 1. Взнаємо кількість речовини води в 7  ложках                                                                    

n(H₂ О)  = 0,5*7 = 3,5 моль

2. Взнаємо число молекул у цій кількості води.

N(H₂ О)  = 6,02*10²³*3,5 = 21,07*10²³молекул

Відповідь:А).  N(H₂ О) = 15,05 *10²³ молекул.

                 Б). N(H₂ О)  =21,07*10²³молекул

4. Узагальнення та систематизація знань.

Самостійна робота в групах (соціальна, предметні та міжпредметні компетентності)

Методичний коментар. Учитель роздає учням малюнки: монети, термометр, фото Марії Складовської-Кюрі, та пропонує обєднатися в групи за малюнками. Учні в групах визначають кроки розв’язування задачі, після обговорення кожен учень намагається самостійно розв’язати задачу.

Задача для групи «Монети». У Давньому Римі з простої речовини було зроблено водопровід, монети, кухонний посуд. Це призвело до масового отруєння, бо елемент, який утворює цю речовину, уражає ЦНС, кістковий мозок, кров та ембріони. Назвіть цей елемент, якщо масова частка Оксигену в його вищому оксиді становить 13,37 %, а з Гідрогеном він утворює сполуку ЕН₄. Визначте загальний вміст структурних частинок цього елемента у 25 молях речовини.

Дано:ЕН₄                                                                               1. Знаходимо W елемента у сполуці.          

W (O) = 13.37%                                        W (Е) = 100% - 13,37% = 86,63%

n (ЕН₄)=25 моль              N = N_А *  n      2. Знаходимо елемент у сполуці.

Е - ?                                                           Е:2О = 86,63/х:13,37/16*2

N(ЕН₄)-? (молекул)                                   х  = 86,63*32/13,37                          

N(Е)-? (атомів)                                        х = 207,35  (Плюмбум (свинець)             

                                                                 3. Взнаємо число молекул у сполуці PbH₄

                                                            N(PbH₄)  = 6,02*10²³*25 = 1.505*10²⁵молекул

                                                                4. Взнаємо число атомів Pb у сполуці                                                                   

                                                           N (Pb)  = 1.505*10²⁵*1 = 1.505*10²⁵атомів.

Відповідь: N(PbH₄) = 1.505*10²⁵молекул

                 N (Pb) = 1.505*10²⁵атомів

Задача для групи «Термометр». Назва цього металічного елемента походить від імені непосидючого бога торгівлі Гермеса. Просту речовину знали ще давньогрецькі вчені Аристотель і Діоскорид. І проста речовина, і сполуки цього елемента надзвичайно отруйні, викликають руйнування хромосом. Назвіть цей елемент, якщо його масова частка у вищому оксиді ЕО становить 92,62 %. Визначте загальний вміст структурних частинок цього елемента в 50 молях речовини.

Дано:ЕО                                                                              1. Знаходимо W елемента у сполуці.          

W (Е) = 92,62%                                        W (О) = 100% - 92,62% = 7,38%

n (ЕО)=50 моль              N = N_А *  n      2. Знаходимо елемент у сполуці.

Е - ?                                                           Е:О = 92,62/х:7,38/16

N(ЕО)-? (молекул)                                   х  = 92,62*16/7,38                          

N(Е)-? (атомів)                                        х = 200,81  (Меркурій (ртуть)

                                                                3. Взнаємо число молекул у сполуці HgO

                                                             N(HgO)  = 6,02*10²³*50 = 3.01*10²⁵молекул

                                                                4. Взнаємо число атомів Hg у сполуці                                                                   

                                                             N (Hg)  = 3.01*10²⁵*1 = 3.01*10²⁵атомів.

Відповідь: N(HgO) 3.01*10²⁵молекул

                 N (Hg) = 3.01*10²⁵атомів

Задача для групи «Фото». У лабораторії відомої жінки-хіміка, двічі лауреата Нобелівської премії Марії Складовської-Кюрі одного разу розбився термометр. Пари ртуті дуже отруйні. Жінка легко впоралася з проблемою і зібрала речовину. Обчисліть кількість ртуті, що містить 2,5* 10¹⁹ атомів Меркурію. Запропонуйте спосіб безпечного збирання ртуті.

Дано:                                                                                                

N(Hg)=2.5*10¹⁹ (атомів        n = N /N_А      1. Знаходимо n речовини у сполуці.                                                  

n (Hg) - ? (моль)                                           n(Hg)=2,5*10¹⁹/6,02*10²³=0,42*10^-4моль

                                                               

Відповідь: n (Hg) =0,42*10^-4моль

Пам’ятка

Ртуть є рідким металом, яка при легкому натисканні розбивається на дрібні кульки. Якщо в приміщенні розбився термометр, ртуть може потрапити у ворсинки килима, щілини підлоги, під меблі тощо. Згодом ртуть випаровується, отруюючи повітря в приміщенні. Кожен повинен пам'ятати, що потрібно робити, якщо розбився термометр.

Спочатку терміново слід усіх вивести з при­міщення. Згодом уважно, використовуючи ліхтарик, розглянути поверхню, на яку потрапила ртуть. Для свого убезпечення слід одягнути пов'язку і кожні 10—15 хвилин виходити на свіже повітря. Усі забруднені речі слід зібрати в поліетиленові пакети і винести з приміщення. Збір ртуті слід починати з найбільших крапель за допомогою міцного паперу, зігнутого навпіл. Для закочування крапель слід користуватися товстою голкою. Обережно наближаючи одну краплю до іншої, можна з'єднати їх в одну. Для дрібних крапель використовують липку стрічку або пластир.

Із щілин ртуть можна дістати за допомогою шприца з товстою голкою або резинової груші. Зібрані краплі необхідно помістити в скляну банку і віддати в спеціальні служби.

Забороняється збирати ртуть за допомогою пилососа чи віника, викидати термометр у смітник або каналізацію, прати речі, на які потрапила ртуть. Після фізичного видалення ртуті слід провести хімічну демеркурізацію. Для цього треба приготувати 1 л розчину марганцівки темно-бурого кольору, додати столову ложку кухонної солі, ложку оцту або лимонної кислоти. Одягнувши резинові рукавиці, обробляють забруднену поверхню, залишивши розчин на 7—8 годин, періо­дично змочуючи поверхню. Після цього слід вимити площу різними мийними хімічними засобами.

Тиждень приміщення повинно провітрюватися цілодобово.

5. .Домашнє завдання.

1. Опрацювати § 1

2. Підготувати питання, зміст яких не обговорювався на уроці.

3. Розв’язати задачі по рівням.

І та ІІ рівні

 

Дано:	Мr	M	Маса 1 моль (m)	Число молекул (N)
n (HCl) – 7 моль

 

 

ІІІ рівень

Дано:	Мr	M	Маса 1 молекули (m)	Маса 1 моль (m)	Число молекул (N)	Число атомів (N)
n (H2S) – 0.5 моль

 

ІV рівень

Дано:	Мr	M	Маса 1 молекули (m)	Маса 1 моль (m)	Число молекул (N)	Число атомів (N)
n (HNO3) – 0.25 моль

 

6. Підбиття підсумків уроку.

Бесіда

—Що нового ви дізнались?

— Що вам сподобалося найбільше?

— Що було складним? Над чим слід іще попра­цювати?

— Кому з учнів треба подякувати за урок?

— Які оцінки ви б виставили однокласникам?