Урок "кількість речовини. Моль – одиниця кількості речовини. Стала Авогадро".

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКУ З ХІМІЇ

Виконав: студент 45 групи          Безсмертний Богдан

Тема уроку: кількість речовини. Моль – одиниця кількості речовини. Стала Авогадро.

Мета уроку: сформувати уявлення учнів про хімічне поняття «кількість речовини»; показати сутність фізичної величини кількості речовини; ознайомити з одиницею вимірювання кількості речовини; увести поняття «моль», «стала Авогадро». розвивати в учнів уміння робити логічно обумовлені висновки; розвивати навчально-пізнавальний інтерес до вивчення хімії.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

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.

Базові поняття й терміни: атом, молекула, кількість речовини, моль, стала Авогадро.

Форми й методи: хімічний диктант, постановка проблемного питання, розповідь учителя з демонстрацією на комп’ютері, розв’язування задач, колективне складання таблиці, робота в парах.

ХІД УРОКУ

Організація класу (2-3 хвилини).

Підготовка вчителем класу до уроку. Визначення відсутніх; перевірка наявності підручників, таблиці Мендєлєєва, роздаткового матеріалу. Оголошення теми уроку.

Актуалізація опорних знань (3-4 хвилини).

Фронтальна бесіда.

1. Із чого складаються всі речовини на Землі? (З атомів, молекул, іонів)
2. Наведіть приклади речовин молекулярної та немолекулярної будови. (І2, Cl2; NaCl, CaF2, алмаз).
3. 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).
4. Якою є маса атома? (Це маленька частинка, реальна маса якої оцінюється величиною порядку 10-27 -10-26 кг).
5. Скільки молекул води Н2O міститься в краплі води? (Багато, порядку 1023 молекул).

Формулювання мети і завдань уроку (2-3 хвилини)

Пригадайте:

1. усі речовини складаються з дуже маленьких частинок; найменші з них — атоми, для зручності ми їх уявляємо у вигляді кульок;
2. атоми можуть об’єднуватися один з одним і утворювати молекули;
3. кожна речовина характеризується лише їй притаманними молекулами.

Отже, сьогодні тема нашого уроку кількість речовини. Моль – одиниця кількості речовини. Стала Авогадро.

Мотивація навчальної діяльності (2-3 хвилини)

Купуючи цукерки, ми вказуємо їхню масу: скільки грамів треба зважити. Але за певних обставин знання маси або об’єму буде недостатнім. Наприклад, нам потрібно купити стільки яблук, щоб вистачило на всіх учнів у школі. Досить складно на ринку полічити тисячу чи дві тисячі яблук. Значно простішим буде полічити ящики яблук (за умови, що ми знаємо, скільки яблук міститься в одному ящику). Тобто в цьому випадку ми рахуємо не окремі частинки, а кількість груп (порцій) частинок.

Цитата: це завжди здається неможливим, поки це не буде зроблено (Нельсон Мандела).

Вивчення нового матеріалу (20-25 хвилин)

Кількість речовини. Вам відомо, що речовини мають різну будову — атомну, молекулярну, йонну. Перетворення одних речовин на інші відбуваються внаслідок сполучення атомів у молекули, розпаду молекул на атоми, перегрупування атомів або йонів. Коментуючи реакцію горіння вуглецю:

C + O₂ = CO₂

ви скажете, що кожний атом Карбону взаємодіє з однією молекулою кисню з утворенням молекули вуглекислого газу. Щоб підготувати хімічний дослід, немає потреби перераховувати атоми, молекули реагентів.

Це й неможливо зробити. Хіміки використовують фізичну величину, яка визначається кількістю найменших частинок речовини в певній її порції. Назва цієї величини — кількість речовини. Її позначають латинською літерою n; раніше для цього використовували грецьку літеру ν («ню»).

Кількість речовини — фізична величина, що характеризує кількість структурних одиниць речовини (атомів, молекул, йонів тощо).

! Моль  — одиниця вимірювання кількості речовини.

Атоми й молекули дуже малі, тому не дивно, що їх у навколишньому світі незліченна кількість. Навіть у найменшому кристалі цукру міститься понад мільярд мільярдів молекул. Тому практично неможливо перераховувати окремі молекули. Для вимірювання кількості речовини використовують спеціальну одиницю — моль.

1 моль — це така кількість речовини, що містить 6,02 · 1023 структурних одиниць цієї речовини (атомів, молекул, йонів тощо).

Демонстрація: https://www.youtube.com/watch?v=WwKQIm8aLYg

У кожної речовини є власні структурні одиниці. Наприклад, вугілля складається з атомів Карбону, а сірка — з молекул S8. Тому зразки різних речовин кількістю речовини 1 моль мають різні маси та об’єми (мал. 22.3).

Запитання до учнів:

Який висновок про співвідношення розмірів і мас молекул (або атомів) води, заліза, кухонної солі, цукру, магнію … можна зробити?

Число Авоґадро. Число 6,02 · 10²³ називають числом Авоґадро на честь італійського науковця Амедео Авоґадро. Чому саме таке число було обране для визначення моля речовини? Стільки атомів міститься у зразку вуглецю масою 12 г, що в сучасній науці використовують як стандарт для визначення атомної одиниці маси.

Зважаючи на це, можна дати ще одне визначення моля:

1 моль — це така кількість речовини, у якій кількість частинок (атомів чи молекул) дорівнює кількості атомів Карбону 12С, що міститься в зразку вуглецю масою 12 г.

Числу Авоґадро чисельно дорівнює стала Авоґадро N_A. Ця стала, на відміну від числа Авоґадро, виражається в одиницях на моль (1/моль або моль^–1): N_A  =  6,02 · 10²³ моль^–1

Розв’язання задач із використанням кількості речовини.

Знаючи сталу Авоґадро, можна будь-яку кількість речовини виразити в молях. Якщо речовина містить N молекул (або структурних одиниць), то кількість речовини дорівнює:

Навпаки, знаючи кількість речовини в молях, можна обчислити кількість частинок:

Задача 1. У кімнаті міститься 2,77·1026 молекул кисню. Обчисліть кількість речовини кисню в кімнаті.

Задача 2. Обчисліть, скільки атомів Оксигену й Гідрогену містяться у воді кількістю речовини 5 моль.

Задача 3. У склянці міститься близько 11 моль молекул води. Обчисліть кількість молекул у склянці.

Повернімося до хімічної реакції С + О2 = СО₂, згаданої на початку параграфа. Якщо вести мову не про один атом Карбону і одну молекулу кисню чи вуглекислого газу, а про 6,02•10²³ частинок кожного типу, то рівняння реакції з відповідними записами матиме такий вигляд:

Отже, кількості речовини реагентів і продуктів відповідають (або пропорційні) коефіцієнтам у хімічному рівнянні. Це справедливо для будь-якої реакції. Наводимо ще один приклад:

Узагальнення і систематизація (5-7 хвилин)

Робота в парах за завданнями:

1. Скільки молекул міститься у воді кількістю речовини 15 моль?
2. Скільки молекул міститься в сульфатній кислоті кількістю речовини 12 моль?

2. Дано:

1. 1,3∙10²³ атомов Сульфуру;
2. 1,2∙10²³ атомов Сульфуру.

Обчисліть кількість речовини.

1. У ложці води міститься близько 0,5 моль речовини. Обчисліть кількість молекул води в ложці.
2. У склянку вміщується близько 1,5 моль цукру. Обчисліть кількість молекул цукру в склянці.
3. Скільки атомів міститься в міді кількістю речовини 1,5 моль, 2,5 моль?

Дайте відповіді на питання:

4. Що нового ви дізнались на уроці?
5. Чи все було зрозуміле?
6. Що викликало утруднення?

Домашнє завдання (2-3 хвилини)

Вивчити § 19 підручника, виконати завдання 130; 131*.