Урок № 41

Клас







Дата







Тема уроку: Кількість речовини.

Тип уроку: Засвоєння нових знань.

Мета уроку: Кількість речовини, сформувати уявлення про взаємозв’язок маси, молярної маси, а.о.м. та густини тіла.

План-схема уроку.

  1. Організаційний етап – 3 хв.

  2. Повідомлення теми, мети і завдань уроку – 2 хв.

  3. Сприймання і первинне осмислення нового матеріалу – 20 хв.

  4. Закріплення нового матеріалу – 19 хв.

  5. Домашнє завдання – 1 хв.

Хід уроку.

  1. Організаційний етап.

  2. Повідомлення теми, мети і завдань уроку.

Учитель повідомляє тему уроку, пропонує учням ознайомитися з планом її вивчення, який записано на дошці. Потім учитель про­сить учнів самостійно сформулювати мету уроку і, якщо потрібно, вносить корективи у їхні відповіді.

План вивчення теми

  • Кількість речовини.

  • Відносна молекулярна маса.

  • Стала Авогадро.

  • Молярна маса

  1. Сприймання і первинне осмислення нового матеріалу.

Кількість речовини

У минулому столітті італійський вчений Авогадро виявив дивний факт: якщо два різних гази знаходяться в посудинах з однаковим об'ємом, однаковою температурою й тиском, то в кожній посудині знаходиться одне і те ж число молекул. Зауважте, маси газів при цьому можуть відрізнятися дуже сильно: наприклад, якщо в одній посудині водень, а в іншому — кисень, маса кисню в 16 разів більше за масу водню. Це означає, що деякі, причому досить важливі, властивості тіла визначаються числом молекул у цьому тілі: число молекул виявляється навіть більш істотним, ніж маса.

Фізична величина, яка визначає число молекул у даному тілі, називається кількістю речовини й позначається літерою ν.

Так як маси окремих молекул відрізняються одна від одної, то однакові кількості різних речовин мають різну масу. Наприклад, 1025молекул водню й 1025 молекул кисню вважаються однаковою кількістю речовини, хоча мають різні маси (33,45 г і 531,45 г відповідно). Таким чином, маса не є мірою кількості речовини. Одиницею кількості речовини є моль:

Один моль — це кількість речовини, яка містить стільки ж молекул, скільки атомів вуглецю міститься в 12 г вуглецю.

Для більшості розрахунків (у тому числі під час вирішення завдань) можна прийняти, що один моль містить стільки ж молекул, скільки атомів водню міститься в 1 г водню.

Відносна молекулярна маса

Маси окремих молекул дуже малі. Наприклад, маса однієї молекули води близько 3*10-26 кг. Молекули інших речовин мають маси такого ж порядку. Так як маси молекул дуже малі, зручно використовувати в розрахунках не абсолютні значення мас, а відносні. За міжнародними стандартами маси всіх атомів і молекул порівнюють з 1/12 маси атома вуглецю. Головна причина такого вибору полягає в тому, що вуглець входить у велике число різних хімічних сполук. Однак для більшості розрахунків (у тому числі під час розв'язання задач) можна прийняти, що одна атомна одиниця маси (1 а.о.м.) дорівнює масі атома водню.

Масу молекули, виражену в атомних одиницях маси, називають відносною молекулярною масою. Відносна молекулярна маса позначається Мr.

Відносна молекулярна маса Мr дорівнює відношенню маси молекули m0 даної речовини до 1/12 маси атома вуглецю m0C :

Аналогічно до відносної молекулярної маси визначається й від­носна атомна маса, як маса атома, виражена в атомних одиницях маси. Значення відносної атомної маси для даної речовини можна знайти за допомогою таблиці Менделєєва, округливши наведене в ній значення до цілого.

Наприклад, відносні атомні маси гелію, вуглецю й кисню рівні відповідно 4, 12 і 16. Щоб визначити відносну молекулярну масу речовини, необхідно знати його хімічну формулу й відносні атомні маси атомів, що входять до складу молекули даної речовини.

Наприклад, відносна молекулярна маса води дорівнює 18, тому що відповідно до хімічної формули води (Н20), молекула води складається з двох атомів водню (з відносною атомною масою 1) і одного атома кисню (з відносною атомною масою 16).

Стала Авогадро

Число N молекул, що містяться в тілі, пропорційне кількості речовини v, що містяться в цьому тілі: N ~ V. Коефіцієнт пропо­рційності називають постійної Авогадро й позначають NA.

Кількість молекул в одному молі називається постійною Аво­гадро: NА = 6,02*1023 1/моль.

Маса одного моля води, що містить NA молекул, дорівнює 18 г, а маса однієї молекули води дорівнює 18 а.о.м. Таким чином, по­стійна Авогадро є переказним множником між грамом і атомною одиницею маси: в одному грамі міститься NA атомних одиниць маси.

Так як постійна Авогадро чисельно дорівнює числу молекул в одному молі, то

Якщо кількість речовини в даному тілі відома, то легко знайти число молекул N у цьому тілі:

N = vNA.

Молярна маса

Масу одного моля речовини називають молярної масою.

Маса т тіла пропорційна кількості речовини ν, що містить­ся в даному тілі. Тому відношення m/v характеризує речовину, з якої складається це тіло: чим «важчі» молекули речовини, тим більше це відношення.

Відношення маси речовини m до кількості речовини ν назива­ється молярною масою і позначається М:

Якщо взяти в цій формулі ν = l, отримаємо, що молярна маса речовини чисельно дорівнює масі одного моля цієї речовини.

Одиницею виміру молярної маси в СІ є кг/моль, оскільки маса вимірюється в кілограмах, а кількість речовини — у молях. Напри­клад, молярна маса водню дорівнює М = 2 г/моль = 2*10-3 кг/моль.

Якщо молярна маса М і кількість речовини відомі, можна зна­йти масу речовини: m = νM.

Знання постійної Авогадро дозволяє знайти масу однієї моле­кули. Дійсно, нехай дане тіло містить 1 моль речовини. Тоді маса тіла чисельно дорівнює М, а число молекул у ньому чисельно до­рівнює NA. Позначаючи масу однієї молекули m0, отримуємо

Можна сказати, що NA — це «місток» між макросвітом (світом оточуючих нас тіл) і мікросвітом (світом атомів і молекул). Якщо дане тіло містить ν молей речовини, то число молекул N у цьому тілі визначається виразом:


Відношення числа молекул N до об'єму V, займаному цими молекулами, називається концентрацією молекул і позначається n:

Концентрація молекул вимірюється в 1/м3.


Питання до учнів під час викладення нового матеріалу

Чому молекулярна фізика використовує відносні величини для вимірювання маси?

Виразіть у кг / моль молярну масу водню, кисню й вуглекисло­го газу.

Яка відносна атомна маса атома водню? відносна молекулярна маса молекули водню? молекули води? молекули вуглекислого газу?

Як можна обчислити масу молекули будь-якої речовини?

Як знайти число молей речовини в тілі, якщо відома його маса?

Як знайти число молей речовини в тілі, якщо відомо число час­тинок у ньому?


  1. Закріплення нового матеріалу

Тренуємося розв'язувати задачі

Скільки молей міститься в 10 г кисню?

Яка маса 2 молей води?

Яка маса молекули вуглекислого газу?

Який об'єм займають 2 моля алюмінію?

Розв'язок

Об'єм алюмінію можна виразити через його масу та густину V = m / ρ. Масу ж алюмінію можна виразити через кількість речовини і молярну масу m = ν M. => V = ν M / ρ. V = 20 см3.


ЗАВДАННЯ ДО САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ З ТЕМИ «ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ МКТ»


Початковий рівень (1 бал)

Що є підтвердженням існування руху молекул?

А . Виникнення сил пружності при деформації твердих тіл.

Б. Броунівський рух.

В . Фотографія атомів, отриманих за допомогою електронно¬го мікроскопа.

Г. Зчеплення молекул.


Середній рівень (2 бали)

На рисунку показано дифузію парів брому. Що являє собою дифузія?

A. Хаотичний рух частинок, що зважувалися в рідині, зумовлений зіткненням з молекулами.

Б. Взаємопроникнення мо-лекул речовин, що доти-каються, яке призводить їх до взаєного змішування.

B. Сполучення ударів молекул об поверхню колби.

Г. Стан, коли зупиняється тепловий рух молекул.


Достатній рівень (4 бали)

Метою завдання є з'ясувати відповідність (логічна пара). До кожного рядка, який позначений літерою, доберіть формулу, що позначена цифрою.

А. Відносна моле-кулярна маса

Б. Одиниця кількості речовини

В. Стала Авогадро

Г. Молярная маса


1. Кількість речовини, яка складається з такої ж кількості молекул, скільки атомів вуглецю міститься в 12 г вуглецю

2. Дорівнює відношенню маси молекули даної речовини до 1/12 маси атома вуглецю

3. Дорівнює масі одного моля

4. Дорівнює масі одного атому кисню

5. Кількості молекул в одному молі


Високий рівень (5 балів)

Скільки іонів натрію міститься в пачці вареної солі масою 500 г.


  1. Домашнє завдання

Повторити конспект.


‹
›