Молярна маса. Обчислення за хімічною формулою маси даної кількості речовини і кількості речовини за відомою масою.

Тема. Молярна маса. Обчислення за хімічною формулою маси даної кількості речовини і кількості речовини за відомою масою.

Цілі уроку:

• ознайомити з одиницею вимірювання молярної маси речовини;
• показати фізичний зміст молярної маси речовини;
• пояснити взаємозв’язок між кількістю речовини, масою, молярною масою.

Формування  ключових  компетеностей:

• спілкування державною мовою;
• математична компетентність;
• уміння вчитися впродовж життя;
• розвивати вміння логічно мислити, аналізувати, порівнювати і прогнозувати;
• виховувати в учнів допитливість і самовдосконалення;
• виховувати прагнення працювати самостійно.

Формування  предметних  компетентностей:

• вивести і засвоїти математичний вираз молярної маси та вміти застосувати його під час хімічних обчислень;
• вміння записувати хімічні формули розуміти їхню суть та здійснювати з ними розрахунки;
• застосовувати математичні методи для розв’язування завдань хімічного характеру.

Обладнання та реактиви: періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва

Тип уроку: урок засвоєння нових знань, навичок і вмінь.

Форми роботи: керована практика, самостійна робот

Очікувані результати навчальної діяльності: учні мають застосовувати поняття про молярну масу для обчислення кількості речовини; визначати молярну масу речовин; характеризувати спільні та відмінні ознаки понять «молярна маса» та «відносна молекулярна маса»; обчислювати кількість речовини за відомою масою речовини і числом частинок та масу за відомою кількістю речовини і числом частинок.

Девіз уроку:  «Просто знати – це не все. Знання потрібно використовувати.» (Й. Гете)

Структура уроку:

І. Організаційний момент.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності, повідомлення теми, мети, завдань уроку.

IV. Узагальнення і систематизація знань.

• Бесіда вчителя про молярну масу

1. Визначення маси за відомою кількістю речовини.

а) За формулою речовини.

б) За відомою кількістю речовини і масою.

2. Визначення масової частки елемента в речовині.
3. Визначення кількості речовини за відомою масою.
4. Визначення хімічної формули речовини.
5. Визначення молярної маси речовин.

V. Підбиття підсумків уроку.

VI. Домашнє завдання.

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

ІІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ

Вчитель. Ми, з вами вивчили цікаву величину – кількість речовини, знаємо одиницю її вимірювання, навчилися визначати число атомів і молекул в певній кількості речовини. То ж давайте перевіримо як ви вмієте оперувати цими поняттями. Для цього ми проведемо гру «Хто швидше».

Умови цієї гри: Вчитель ставить запитання. Хто знає відповідь, плеще в долоні та дає відповідь. Отож, розпочинаємо.

1. Як позначається кількість речовини?
2. Що таке кількість речовини?
3. В яких одиницях вимірюється кількість речовини?
4. Що таке моль?
5. Чому дорівнює число Авогадро?
6. Як позначається відносна молекулярна маса речовини?
7. В яких одиницях вимірюється відносна молекулярна маса речовини
8. На що вказує хімічна формула речовини?
9. Чому дорівнює відносна молекулярна маса кисню?

ІІІ. МОТИВАЦІЯ НАВЧАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ ПОВІДОМЛЕННЯ ТЕМИ, МЕТИ, ЗАВДАНЬ УРОКУ

Поки не має таких приладів, які б дали змогу відрахувати певне число частинок речовини і відміряти число молів. Зручніше користуватися масою речовини – це величини, які залежать одна від одної. Нам необхідно вияснити цю закономірність та навчитися користуватися в навчальній діяльності.

IV.  ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Бесіда вчителя про молярну масу, одиниці її вимірювання. Проводиться аналогія між молярною масою речовини та відносною молекулярною масою речовини. Встановлюється зв’язок між масою речовини, молярною масою та кількістю. Отже, молярна маса  це маса 1 моль речовини, а отже, сумарна маса всіх частинок, що входять в 1 моль цієї речовини. Молярна маса пропорційна масі однієї молекули певної речовини. Тому числове значення молярної маси дорівнює відносній молекулярній масі для будь-якої речовини.

Числове значення молярної маси дорівнює відносній атомній або відносній молекулярній (формульній) масі речовини.

Наприклад, потрібно з'ясувати, яка молярна  Маса кисню.

Оскільки М_r(О₂) = 32, то М(О₂) =   = 32 г/моль.

А яка молярна маса заліза?
A_r(Fe) = 56;    M(Fe) = 56 г/моль.
 

Молярну масу складної речовини можна обчислити, виходячи з молярних мас хімічних елементів, які входять до її складу, наприклад:
M_r(H₂SО₄) = 1 2 + 32 + 16 • 4 = 98;
M(H₂SО₄) = 98 г/моль.
m(1 моль H₂SО₄) = 98 г, тобто 98 г сульфатної кислоти H₂SО₄  це її маса, що відповідає кількості речовини 1 моль.

Отже, молярна маса — це стала характеристика кожної окремої речовини. Вона виражає залежність між масою і кількістю речовини, а тому дає змогу визначати одну величину за відомою іншою, наприклад масу за кількістю речовини і навпаки, кількість речовини за масою:
 

Таким чином ,для розв’язування задач будемо використовувати таки формули

;        ;      ;       ;     ;   

V. ЗАКРІПЛЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Визначення молярної маси речовин

1. За формулою речовини.

Приклад:  Визначте молярну масу алюміній оксиду (Al₂O₃).

Дано:                         Розв’язання:

Al₂O₃                          M = M_r

Знайти:                     M(Al₂O₃) = 2A_r(Al) + 3A_r(O) = 2 • 27 + 3 • 16 = 54 + 48 = 102 (г/моль).

M(Al₂O₃) – ?             

Відповідь: М(Al₂O₃) = 102 г/моль.

2. За відомою кількістю речовини і масою.

Молярна маса – це фізична величина, що дорівнює відношенню маси речовини до відповідної кількості речовини: ,  де m – маса речовини (г);  n – кількість речовини (моль).

Приклад:  Обчисліть молярну масу барій оксиду 3 моль якого важать 459 г.

Дано:                                Розв’язання:

m(ВаО) = 459 г                

n(ВаО) = 3 моль               Обчислюємо молярну масу барій оксиду:
Знайти:                             М(ВаО) =                           

М(ВаО) – ?

Відповідь: М(ВаО) = 153 г/моль.

Приклад: Обчисліть молярну масу газу 2 моль якого важать 88 г.

Дано:                                Розв’язання:

n(газу) = 2 моль              

m(газу) = 88 г                   Обчислюємо молярну масу газу:

Знайти:                             М(газу) = 

М(газу) – ?

Відповідь: М(газу) =  44 г/моль.

3. Завдання для самоконтролю.

    Знайдіть відповідність:

4. Визначення маси за відомою кількістю речовини.

Приклад: Яка маса відповідає магній оксиду MgO кількістю речовини 6 моль?
Дано:                                Розв’язання:
n(MgO) = 6 моль              m = M • n;
Знайти:                             M(MgO) = 24 + 16 = 40 г/моль;
m(MgO)  ?                       m(MgO) = 40 г/моль • 6 моль = 240 г.

Відповідь: Кількості речовини магній оксиду MgO 6 моль відповідає його маса, що дорівнює 240 г.

5. Визначення кількості речовини за відомою масою.
Приклад: Яка кількість речовини ортофосфатної кислоти Н₃РО₄ відповідає її масі 392 г?
Дано:                                Розв’явання:
m(Н₃РO₄) = 392 г             

Знайти:                              n( Н₃РO₄) =  = 4 моль

(Н₃РO₄)  ?                         М(Н₃РО₄) = 1 • 3 + 31 + 16 • 4 = 98 г/моль
Відповідь:  Ортофосфатній кислоті масою 392 г відповідає кількість речовини 4 моль.

6. Визначення масової частки елемента в речовині.
Поняття «молярна маса» можна використати і для обчислення масової частки елемента в речовині за формулою: 

Приклад: Обчислити масові частки елементів у сульфур(VI) оксиді SО₃.
Розв’язання:
M(SО₃) = 32 + 16 • 3 = 80 г/моль;
W(S) =                                                          

W(О) = 100 % - 40 % = 60 %.
Відповідь: Масова частка Сульфуру в його оксиді становить 40 %, а Оксигену  60 %.
 

7. Визначення хімічної формули речовини.

Поняття «молярна маса» використовується й тоді, коли хімічну формулу речовини встановлюють на підставі експериментальних даних.
Приклад:  Зразок хімічної сполуки масою 2,61 г містить 1,65 г Цинку та 0,96 г Сульфуру. Яка формула цієї сполуки?
Дано:                                 Розв'язання:
m(ZnxSy) = 3,01 г             Знайди відношення кількості речовини Цинку до кількості

m(Zn) = 1,65 г                    речовини Сульфуру за формулою                           
m(S) = 0,96 г                     За періодичною системою Д. І. Менделєєва визнач молярні

Знайти:                             маси елементів: M(Zn) = 65 г/моль; M(S) = 32 г/моль.
ZnxSy  ?

Знайди кількість речовини Zn і S у зразку:
n(Zn) =  = 0,03 моль;                                  
n(S) =  = 0,03 моль                             
Відношення знайдених величин становить (Zn) : (S) =  0,03 : 0,03 моль = 1 моль : 1 моль.
Отже, на один моль атомів Цинку в сполуці припадає один моль атомів Сульфуру.
Відповідь: Формула сполуки ZnS  цинк сульфід.
Висновки
Молярна маса  це маса 1 моль речовини. Молярна маса чисельно дорівнює формульній масі речовини. Одиницями молярної маси є кілограм на моль (кг/моль) або грам на моль (г/моль).
Молярна маса виражає залежність між масою і кількістю речовини: масу можна визначити за кількістю речовини і, навпаки, кількість речовини за масою:
m = M • n     
                           

8. Завдання для самоконтролю.

9. Розв’яжіть задачу (завдання на три варіанта)

VI. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

1. Бесіда:

1. Що нового ви дізналися ?

2. Що вам сподобалось найбільше?
3. Що було складним? Над чим слід попрацювати?
4. Які оцінки ви б виставили однокласникам?

1. Оцінювання учнів.

VII. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

1. § 23, завдання 5-7.
2. Розв’язати завдання.