Тема. Кількість речовини. Моль – одиниця кількості речовини. Стала Авогадро.

Тема. Кількість речовини. Моль – одиниця кількості речовини. Стала Авогадро.

Цілі уроку:

• сформувати  поняття про кількість речовини та одиницю вимірювання кількості речовини – моль;
• з'ясу­вати значення сталої Авогадро;
• розвивати вміння розраховувати число атомів і молекул за відомою кількістю речовини й кількість речовини  за відо­мим числом атомів чи молекул;
• виховувати взаємоповагу, доброзичливість, працюючи в парах.

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:

• засвоїти математичний вираз кількості речовини та вміти застосувати його під час хімічних обчислень;
• застосовувати математичні методи для розв’язування завдань хімічного характеру;
• використовувати логічне мислення, зокрема, для розв’язування розрахункових  задач;
• пояснювати хімічну термінологію іншомовного походження.

Обладнання та матеріали: періодична система хімічних елементів Д.І. Мен­делєєва; картки з завданнями; комп‘ютер, програма «Віртуальна хімічна лабораторія»  демонстрація № 8.6. - зразки різних речовин кількістю речовини 1 моль.

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

Форми роботи: розповідь учителя з демонстрацією на комп’ютері, розв’язування задач, колективне складання таблиці, робота в парах.

Очікувані результати навчальної діяльності: учні мають застосовувати поняття «кількість речовини» для характеристики зразків речовин; розрізняти поняття «маса», «об’єм» та «кількість речовини»; називати значення сталої Авогадро та одиницю її вимірювання; характеризувати кількість речовини як фізичну вличинц; обчислювати кількість речовини за відомим числом частинок та яисло частинок за відомою кількістю речовини.

Структура уроку:

І.   Організаційний етап.

II.  Актуалізація опорних знань.

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

IV. Вивчення нового матеріалу:

1. Поняття про кількість речовини.

2. Моль  одиниця вимірювання кількості речовини.

3. Розрахунок кількості речовини за відомим числом атомів і молекул.

V.  Узагальнення й систематизація знань.

VI. Підбиття підсумків уроку.

VII. Домашнє завдання.

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП

Привітання, оцінка эмоційного стану.

ІІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ

• Фронтальна бесіда

• Що називають молекулою?
• Що таке атом? Чим він відрізняється від йона?
• Про що говорить закон збереження маси?

Для хіміків є дуже важливим знати число структурних частинок (атомів, молекул та йонів), які є в кожній порції речовини, оскільки саме вони вступають у хімічну взаємодію. Ось чому перед нами постало сьогодні дуже важливе завдання: навчитись не лише вимірювати речовину в об’ємі чи масі, а й рахувати число таких маленьких і не помітних для людського ока частинок як атоми, молекули чи йони.

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

1. В яких одиницях вимірюються розміри атомів? (нм, тобто 10^-9 м, rа = 10^-14 см, якщо атом збільшити до розміру друкарської крапки, то пропорційно збільшена людина досягала б зросту близько 7 км)
2. Якою є маса атома? (Це маленька частинка, реальна маса якої оцінюється величиною порядку 10^-27 10^-26 кг)
3. Скільки молекул води Н₂O міститься в краплі води? (Багато, порядку 10²³ молекул)
4. А скільки атомів Карбону міститься в діаманті вагою 1 карат?

Розв'язати задачу нам допоможе величина, з якою ми познайомимося на уроці.

IV.  ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

Відомий італійський учений Амедео Авогадро вивчив і виміряв кількість речовини для різних речовин. З допомогою спеціальних розрахунків А. Авогадро підрахував, що у 12 г вуглецю міститься 6,02 • 10²³ атомів.

Таку кількість речовини взяли за 1 моль.

Подібні розрахунки показали, що

у 32 г сірки міститься 6,02 • 10²³ атомів;

у 18 г води міститься 6,02 • 10²³ молекул.

Ця величина одержала назву «стала Авогадро». Позначається вона N_A = 6,02 • 10²³ частинок/моль, або моль^–1. Ця величина не залежить від агрегатного стану речовини.

Отже, 1 моль  це кількість речовини, що містить стільки ж частинок (атомів, молекул, йонів), скільки атомів міститься у 12 г вуглецю, тобто 6,02 • 10²³ частинок.

n =   Число Авогадро  це дуже велике число. Наприклад, якби всю поверхню Землі (включаючи річки, озера, моря й океани) вистелити рівномірним шаром такої кількості однодоларових купюр, то утво­рився б шар висотою 2 кілометри.

Стала Авогадро неймовірно велика. Ось деякі приклади, що показують величину цього числа.

• У пустелі Сахара міститься менше ніж 3 моль найдрібніших піщинок.
• Якщо футбольний м’яч збільшити у N_А разів за об’ємом, то у ньому поміститься земна куля. Якщо у N_А разів збільшити діаметр м’яча, то у ньому поміститься найбільша галактика, яка має сотні мільярдів зірок.
• У Всесвіті міститься близько N_А зірок.
• За кожного вдиху людини до її легенів потрапляє кілька молекул кисню та азоту, які були в останньому видиху Юлія Цезаря.
• Якщо взяти 1 моль доларових папірців, вони вкриють усі материки Землі щільним шаром завтовшки два кілометри.

Проте молекули, які ми рахуємо за допомогою сталої Авогадро, є дуже маленькими часточками. Якщо ми візьмемо 6 • 10²³ молекул води, то навіть не зможемо наповнити склянку.

Запитання.

Як ви гадаєте, якщо ми візьмемо один моль двох різних речовин, чи будуть це однакові кількості за зовнішнім виглядом?

де N  число частинок у порції речовини;

N_A  стала Авогадро.

                            Одиниця вимірювання кількості речовини – моль

                            Моль – це така кількість речовини, що містить

                            стільки структурних одиниць (молекул, атомів або

                            йонів), скільки їх міститься у 12 г Карбону ¹²С

Обговорення результатів роботи, афішування алгоритму.

Алгоритм розв’язання задач.

1. Уважно прочитати умову задачі, встановити невідомі які треба обчислити.
2. Записати коротку умову задачі, встановити що відомо, вказати одиниці виміру.
3. Оформити розв’язок.
4. Записати ключову формулу в загальному вигляді, чи виразити з неї невідому величину.
5. Підставити числові значення з вказанням одиниць виміру.
6. Провести розрахунки та записати відповідь.

Керована практика. Опрацювання алгоритму.

Умова задачі.

Визначте кількість речовини кисню, що міститься в порції речовини, що містить 12 • 10²³ молекул.

Алгоритм розв’язку.

Дано:                    Розв’язання:

N(О₂) = 12 • 10²³       n(О₂) = = = 2 моль

Знайти:                          

n(О₂)  ?

Відповідь: кількість речовини кисню дорівнює  2 моль.

Умова задачі.

Розрахуйте число атомів, що міститься в порції заліза кількістю речовини 0,5 моль.

Алгоритм розв’язку.

Дано:                    Розв’язання:

n(Fe) = 0,5 моль              N = n • N_A = 0,5 моль • 6 • 10²³ моль^-1 = 3 • 10²³                 

Знайти:               

N(Fe)  ?

Відповідь: 3 • 10²³ атомів заліза.

Відгадайте:

Смак цієї приправи унікальний, його не має жодна інша речовина. У всіх народів вона є сомволом гостинності. У тілі людини міститься понад 200 г цієї речовини, із яких 45 г розчинено в крові.

Розсипати її – погана прикмета. На відомій фресці Леонардо да Вінчі «Тайна вечеря» у трапезній монастиря Санта Марія делле Граціє в Мілані один з апостолів, Юда Іскаріот, незграбним рухом руки перекидає…

Що перекинув Юда і яка речовина там містилася? (Сіль)

Задача. Обчисліть кількість формульних одиниць солі (NaCl), якщо її маса становить 117г.

Розв’язання:

;   N = n • N_A

M_r(NaCl) = 1 • 23 + 1 • 35,5 = 58,5 г/моль

N(NaCl) = 2 моль • 6,02 • 10²³ моль^-1 = 12,04 • 10²³

Відповідь: N(NaCl) = 12,04 • 10²³

V.  УЗАГАЛЬНЕННЯ Й СИСТЕМАТИЗАЦІЯ ЗНАНЬ

• Бесіда

1. Навіщо хіміками була введена нова величина «Кількість речовини»?

2. Якими одиницями вимірюється кількість речовини?

3. Якою літерою позначається кількість речовини?

4. Скільки частинок міститься в 1 моль вуглекислого газу?

5. Чому дорівнює стала Авогадро?

• Заповніть таблицю

VI. ПІДБИТТЯ ПІДСУМКІВ УРОКУ

1. Інтерактивний прийом «Мікрофон». Рефлексивні фрази на екрані: сьогодні я зрозумів.....,  було цікаво...., було важко....., я виконував завдання...., тепер я можу..., в мене вийшло...., мене здивувало...

2. Оцінювання учнів.

VII. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

1. § 22, завдання 3-6.