Молярний об’єм Обчислення об’єму газу за нормальних умов

8 клас хімія Урок 35-36

Тема. Закон Авогадро. Молярний об’єм  Обчислення об’єму газу за нормальних умов

Мета:

• Ознайомити учнів з поняттям «молярний об'єм»; розкрити особливості використання поняття «молярний об'єм» для газоподібних речовин; навчити учнів використовувати отримані знання для розрахунків об'ємів газів за нормальних умов.
• розвивати пізнавальний інтерес, логічне мислення, пам’ять,    формувати науковий світогляд.
• виховувати творчу , допитливу особистість, почуття гідності, бережливості, вміння працювати в колективі, взаємодопомогу.

 Обладнання та реактиви: періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва, роздаткові картки з завданнями

Девіз:  Вміння розв’язувати задачі – це мистецтво, що набувається практикою.   Д.Пойя.

Хід уроку

І-ий міні-модуль  Адаптивно-перетворвальний

І. Організаційний момент

Учні за допомогою смайликів визначають свій настрій на початку та в кінці уроку

 

 

 

 

 

II. Актуалізація опорних знань.

Перевірка домашнього завдання                        

Фронтальна бесіда

1) Що таке «кількість речовини»? 2) Одиниця вимірювання кількості речовини.

3) Скільки частинок міститься в 1 моль речовини?

4) Яка існує залежність між кількістю речовини й агрегатного стану, в якому перебуває ця речовина?

5) Скільки молекул води міститься в 1 моль льоду?6) А в 1 моль рідкої води?

7) В 1 моль водяної пари?8) Яку масу матимуть:• 1 моль льоду?• 1 моль води?• 1 моль пари?

III. Мотивація навчальної діяльності

 Оголошення теми, мети та завдань уроку.                                                                              

ІІ-ий міні-модуль  Адаптивно-перетворвальний

IV. Вивчення нового матеріалу

Проблемна ситуація.

Казка.

В одному великому будинку в сусідніх кімнатах жили два гази: 1 моль Кисню та 1 моль Водню.( запитання до класу: Скільки молекул кожного газу жило в кімнатах?). Жили вони дружно, поки одного разу не виникла між ними суперечка: хто з них важливіший? Кисень гордовито промовив:                                                                                                                                  - Я підтримую горіння, дихання, без мене не було б життя на Землі.                Водень знітився і тихенько промовив:

-  Але я теж важливий, адже я утворюю одну з найважливіших складних речовин – воду, в якій зароджується життя. Мене так і назвали «Водень» - той, що народжує воду.

    Але Кисень не хотів навіть слухати його. Скільки не старалися сусіди примирити їх, але не змогли. І вирішили розселити ці два гази в нові квартири одинакові за розміром. Але Кисень не згодився на цю пропозицію. Він вважав, що його квартира повинна бути більшою. Як  ви вважаєте , чому Кисень захотів більшої квартири? ( Пропонуємо порівняти молярні маси Кисню і Водню і зробити відповідний висновок). Як ми переконалися, Кисень важчий від Водню в 16 разів, отже і квартира його повинна бути більшою. І пішов Кисень по різних інстанціях, але всюди йому відмовляли, пояснюючи це тим, для всіх газів діє закон Авогадро. Тому, давайте зясуємо зміст закону Авогадро і переконаємось, що з Киснем поступили по закону.

    Вивченням газоподібних речовин займалося безліч учених. Значний внесок у вивчення цього питання зробили французький хімік Жозеф Луї Гей-Люссак та англійський фізик Роберт Бойль, які сформулювали низку фізичних закономірностей, що описують стан газів. Які з цих закономірностей ви знаєте?(відповіді учнів)

Усі гази однаково стискаються, мають однаковий термічний коефіцієнт розширення. Об’єми газів залежать не від розмірів окремих молекул, а від відстані між молекулами. Відстані між молекулами залежать від швидкості їхнього руху, енергії та, відповідно, температури.

На підставі цих законів і своїх досліджень італійський учений Амедео Авогадро сформулював закон:

В однакових об’ємах різних газів міститься однакова кількість молекул.

За звичайних умов газоподібні речовини мають молекулярну будову. Молекули газів дуже дрібні порівняно з відстанню між ними. Тому об’єм газу визначається не розміром частинок (молекул), а відстанню між ними, що для будь-якого газу приблизно однакова. А. Авогадро зробив висновок, що, якщо взяти 1 моль, тобто 6,02 * 10²³ молекул будь-яких газів, то вони займатимуть однаковий об’єм. Але при цьому вимірюватися цей об’єм має за однакових умов, тобто за однакових температури й тиску.

Умови, за яких проводяться подібні розрахунки, назвали нормальними умовами.

Нормальні умови (н. у.):

Т= 273 К або t = 0 °С        Р = 101,3 кПа або Р = 1 атм. = 760 мм рт. ст.

Об’єм 1 моль речовини називають молярним об’ємом (Vm). Для газів за нормальних умов він дорівнює 22,4 л/моль.

Із закону Авогадро випливає, що

V = n · Vm;      отже,     n = V/Vm,    де Vm = 22,4 л/моль для будь-якого газу за н. у.

Отже, знаючи об’єм газу, можна обчислити кількість речовини, і навпаки.

V. Узагальнення та систематизація знань                                                                

 Практика на прикладах

Задача 1 Обчисліть, який об’єм займатимуть 3 моль азоту за н. у.

Дано:                          Розв’язання            

n(N₂)=3 моль              З формули n = V/Vm     випливає   V = n * Vm;     

 

V(N₂)-?                     Тоді V(N₂)=3 моль*22,4 л/моль=67,2л

Відповідь: 67,2 л.

Задача 2  Обчисліть який об’єм (н.у.) займе озон кількістю речовини 0,25 моль

Задача 3  Який об’єм (н.у.) займе карбон(II) оксид масою 47 г

Дано:                          Розв’язання            

m(CO)=47 г                  V_m=22,4л/моль; М(СО)=28г/моль

 

V(СО)-?                     1). Обчислюємо кількість речовини в даній масі газу                                        

                                     n(CO)= m(CO)/M(CO)=47/28=2моль

                                 2). Обчислюємо об’єм карбон (II) оксиду

                                    V(СО)= n(CO)* V_m=2*22,4=44,8 л                                                                   

Відповідь: 44,8л.

Задача 4  Який об’єм (н.у.) займе вуглекислий газ масою 247 г

Задача 5  Обчислити кількість молекул карбон(IV) оксиду в об'ємі 44,8 л (н. у).

Дано:                          Розв’язання            

V(CO₂)=44,8 л                 V_m=22,4л/моль;

 

N(СО₂)-?                     1). Обчислюємо кількість речовини CO₂                                        

                                      n(CO₂)= V (CO₂)/ V_m (CO₂)=44,8/22,4=2моль

                                  2) Обчислимо кількість молекул СO₂ за формулами:

                                      n = N/N_A;           N = n · N_A,

                            N(CO₂) = 2 моль*6,0210²³ молекул/моль = 12,04*10²³ молекул.

Відповідь: 12,04*10²³ молекул.

1.Складіть кросворд і розгадайте його.Запитання для кросворду                                                                                              

1.Одна з фізичних  характеристик, позначається  у  фізиці й хімії  буквою  m

2. Міра  довжини тіл, позначається  буквою l

3. Інша  назва  сталої Авогадро, позначається буквою  N_A

4. Фізична  величина, що вимірюється  в  молях 

5. Найчастіше  вживана  одиниця  вимірювання, позначається  літерою  л.

6. Одиниця  вимірювання маси  тіл,  позначається  кг.

7. Маса, що визначається  як відношення  фізичної  маси  до  об’єму, позначається  М.

8.Одиниця  кількості  речовини.

9. Хімік, на  честь  якого  названа  величина, що позначається  N_А.

10.Вживана  в  побуті  назва  одиниці  об’єму, що позначається  м³

11. Інша  назва  незмінної  величини.

12. Так  читається  літера, якою  позначається  кількість  речовини.

13. Найбільш  прийнята  одиниця  для  вимірювання газів, позначається  літерою V.

Відповіді. 1. маса. 2 Метр. 3 Число. 4 Кількість   речовини. 5 Літр.  6 Кілограм. 7 Молярна. 8 Моль.  9  Авогадро.  10 Кубометр.  11. Стала.  12 Ню.13.Об’єм

ІІІ-ій міні-модуль  Адаптивно-перетворвальний

2.Розв’язування задач                                                                                   Заповнити в  таблиці  пропущені  місця

Речовини	Мr(реч)	М(реч),г/моль	n (реч), моль	m(реч.),г	N, молекул	N,атомів
Na2O			2
K2CO3					1,803* 1022
O2						3,01* 1023
Mg(OH)2				11,6
Ca3(PO4)2				1,55

Заповнити в  таблиці  пропущені  місця

Речовини	М(реч),г/моль	n (реч), моль	m(реч.),г	N, молекул	V(газу),л
N2			1,4
K2O				3,01* 1024
NH3		2,5

Самостійна робота

                                             І варіант                                                                                                                                             1. Укажіть  символ, яким позначається  кількість  речовини : а) М         б) V                 в)n                г) ρ

2. Вкажіть значення  молярного об’єму  за  нормальних  умов

А) 24,2 л/моль      б) 22,4 л/моль    в) 2,24 л/моль      г) 29 л/моль

3 Молярна маса міді ( г/моль )А) 64                 б) 32               в) 29             г) 128

4. Зазначте  формулу, за  якою  можна  обчислити  кількість речовини:

А) n =m/M           б) n = M/m       в) n = mM

5.Вкажіть об’єм  0,5 моль водню:А) 11,2 л             б) 1,12 л           в) 22,4 л            г) 1 л

6. Зазначте  який  об’єм займає  азот N₂, кількістю речовини 2 моль за н.у.

А) 22,4 л            б) 11,2 л            в) 44,8 л            г) 5,6 л

7.Вкажіть кількість речовини газу  об’ємом  5,6 л.

8. Вкажіть масу  азоту (N₂), який займає об’єм 89,6 л (н.у.)

9. Вкажіть  значення  тиску  за нормальних  умов:А) 101,325 кПа б) 6,02*10²³     в) 273 кПа   г) 1 кПа

10. Вкажіть  значення  температури за  нормальних  умов:А) 0 ^оС            б) 18 ^оС   в) 25 ^оС       г) 20  ^оС

                                            ІІ варіант.

1. Укажіть  символ, яким позначається  молярна маса речовини:а) М      б) V       в)n                г) ρ

2. Вкажіть значення  молярного об’єму  за  нормальних  умов

А) 24,2 л/моль      б) 22,4 л/моль    в) 2,24 л/моль      г) 29 л/моль

3 Молярна маса  феруму  ( г/моль )А) 64                 б)56             в) 29             г) 128

4. Зазначте  формулу, за  якою  можна  обчислити  кількість речовини:

А) n =m/M           б) n = M/m       в) n = mM

5.Вкажіть об’єм  0,2 моль хлору:А) 11,2 л             б) 44,8 л         в) 22,4 л            г) 4,48 л

6. Зазначте  який  об’єм займає  вуглекислий  газ, кількістю речовини  0,3 моль за н.у.

А) 22,4 л            б) 75 л            в) 6,72 л            г) 67,2 л

7. Який  об’єм  займе  карбон (ІV) оксид  (СО₂)  масою  440 г ?

8. Зазначте  масу  хлору  об’ємом  3,36 л (н.у).

9. Вкажіть  значення  тиску  за нормальних  умов:А) 101,325 кПа  б) 6,02*10²³     в) 273 кПа  г) 1 кПа

10. Вкажіть  значення  температури за  нормальних  умов:А) 0 ^оС    б) 18 ^оС      в) 25 ^оС   г) 20  ^оС 

VI Підсумок уроку

VII. Домашнє завдання  Опрацювати відповідний параграф підручника, відповісти на запитання.