Закон Авогадро. Молярный объем газов.
план-конспект урока по химии (8 класс) на тему

   Урок учителя химии Банновой И.М. МБОУ «СОШ « 27» г. Симферополя, 8 класс.

Тема: Закон Авогадро. Молярный объем газов.

  Цель:     сформировать представление о сути закона Авогадро, ввести                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    понятие молярного объема газов; вывести формулу для вычисления

                             количества вещества с использованием молярного объема газов;  

                             сформировать навыки решения задач с использованием объема газов    

                             при нормальных условиях.

Задачи:             образовательная: научить вычислять молярный объём по известной массе,

                         количеству одного из вступающих или получающихся в реакции веществ;

                         развивающая: уметь применять и преобразовывать схемы для решения  

                         учебных задач; анализировать на основе предложенной проблемной

                         ситуации;

                         воспитательная: воспитывать интерес к химии как науке, через примеры,

                         связанные с жизнью.  

Тип урока:         комбинированный.

Методы               объяснительно-иллюстративные, репродуктивные,

обучения:            частично-поисковые, практические.

Ход урока

1.  Организационный этап

 Проверяю готовность учеников к уроку.

2.  Проверка домашнего задания

Провожу проверку выполнения письменных домашних заданий (устно).

3.  Актуализация опорных знаний

        Беседа

•  В каких агрегатных состояниях может находиться вещество?
•  Охарактеризуйте газообразное состояние вещества.

—    Как влияет на физическое состояние газов изменение температуры?

•  Как влияет на физическое состояние газов изменение давления?

• Как взвесить газ?
•  Какие три количественные характеристики используют для измерения веществ?

 Мотивация

При решении задач мы часто находим количество вещества или массу газообразных веществ (кислорода, водорода, углекислого газа). Пересчитать количество молекул практически невозможно, но и взвесить газы на практике очень трудно. Для измерения газов принято использовать объемы. Итак, необходимо выяснить, как связаны между собой количество вещества и объем.

Сообщаю тему урока и прошу учеников сформулировать цель урока.        

IV. Изучение нового материала

1. Закон Авогадро.

 Рассказываю.

Итак, нас интересует, как связаны между собой объем газов и количество молекул, содержащихся в этом объеме? Этим вопросом заинтересовался в начале XIX столетия итальянской ученый Амедео Авогадро. После многочисленных экспериментов с газообразными веществами он в 1814 году сформулировал свой закон, который со временем получил название закона Авогадро:

В равных объемах любых газов, которые находятся в одинаковых условиях (температура и давление), содержится одинаковое число молекул.

С современной точки зрения это утверждение довольно легко объясняется. Как и большинство твёрдых и жидких веществ, газы состоят из отдельных молекул. Но в отличие от твердых и жидких веществ, в которых молекулы расположены очень плотно друг к другу, в газах молекулы расположены на больших расстояниях друг от друга. Эти расстояния значительно больше собственных размеров молекул. И хотя молекулы разных газов отличаются друг от друга размерами, формой и объемом, этими отличиями можно пренебречь, и рассматривать их как жесткие крошечные шарики.

Молекулы газа постоянно находятся в состоянии беспорядочного (хаотичного) движения и сталкиваются друг с другом с определенной частотой. Но при этом среднее расстояние между молекулами газа постоянно и зависит только от условий, в которых находится газ. Если разные газы находятся в одинаковых условиях (температура и давление), то расстояния между молекулами приблизительно одинаковы, и потому в одинаковых объемах должно содержаться одинаковое число молекул.

Следует акцентировать внимание учеников на том, что этот закон справедлив только для идеальных газов и не применяется для жидкостей.

Коллективно обсуждаем

Согласно закону Авогадро, в равных объемах разных газов при одинаковых условиях содержится равное число молекул. Какая еще величина характеризуется равным числом частичек? (Ответ: моль.)

Учитель предлагает объединить эти два суждения. Необходимо прийти к выводу о том, что 1 моль любого газа при одинаковых условиях занимает одинаковый объем. Это первое следствие, которое вытекает из закона Авогадро.

Как можно назвать объем 1 моль газа по аналогии с молярной массой?

Каким будет молярный объем любого газа при одинаковых условиях?

Молярный объем — это физическая величина, которая равняется отношению объема вещества к его количеству.

При нормальных условиях молярный объем любого газа составляет приблизительно 22,4л/моль.

Зная молярный объем газа, можно определить количество вещества л, которое содержится в объеме V при нормальных условиях:

          п             Vт = 22,4 л/моль.

Если мы знаем, что в одном моле вещества содержится такое количество молекул, которое равняется числу Авогадро, то можем вычислить число молекул газа в определенном объеме при нормальных условиях:

                  ;  N

Задача 1. Вычислите объем, который занимает при нормальных условиях газ количеством вещества 1,2 моль.

Дано:

n(газа) = 1 моль

V (газа) —?

Решение:

          V=пVт=1,2 моль*22,4 л/моль = 26,88 л.

                Ответ: V(газа) = 26,88 л.

Задача 2.   Вычислите количество вещества,   которое содержится при нормальных условиях в 5,6 л газа.

Решение:

Дано:

   V(газа) = 5 л.

n(газа) —?                                   n=  =  = 0,25

                                                                           Ответ: п(газа) = 0,25 моль.

Задача 3. Вычислите число атомов и число молекул кислорода, которые содержатся в 16,8л кислорода (при н.у.).

Дано:

V(02) = 16,8 л.

N (O2) - ?

N (О) —?

Решение:

N(O2) =  =  х 6  1023 моль

                                                 = 4,5 1023.

Каждая молекула кислорода содержит в своем составе два атома кислорода, поэтому число атомов будет вдвое больше числа молекул кислорода:

N (О) = 2  N (02) = 2- 4,5-1023 = 9  1023.

Ответ: N(02)        = 4,51023 , N(О) = 9 1023.

Задача 4. Вычислите массу одного литра углекислого газа  (н.у.).

Дано:                                                     Решение

V(02) = 16,8 л.            Вычислим количество вещества углекислого газа,

N (O2) - ?                 содержащегося в  1 литре:

N (О) —?                    n(CO2) =  =  = 0,0446 моль

                                    Масса такого количества углекислого газа будет

                                    равняться:

                                    M(CO2) = 12 + 2  16 = 44 г/моль

                                    m(CO2) = n(CO2)  M(CO2) = 0,046 моль  44 г/моль = 1,96 г.

                                    Ответ: m(CO2) = 1,96 г.

5.  Закреплением знаний и умений обучающихся является их личный результат.

          Предлагаю:

1.  Вычислите объем, который занимают при нормальных условиях: а) кислород количеством вещества 0,5 моль; б) водород количеством вещества 2 моль; в) углекислый газ количеством вещества 0,2 моль; г) углекислый газ количеством вещества 10 моль.
2.  Вычислите количество вещества, которое содержится при нормальных условиях в: а) 2,24л азота; б) 22,4л кислорода; в) 11,2л водорода; г) 4,48л углекислого газа.

Можно провести самостоятельную работу

1.  Сколько молекул азота содержится в баллоне объемом 20 л (при н. у.)?
2.  Определите массу кислорода, который содержится в баллоне объемом 3 л (при н. у.).
3.  Во время разложения воды электрическим током было получено 6 г водорода. Какой объем займет этот газ (при н. у.)?

6.  Домашнее задание:

Выучить параграф 38, стр. 128 упр. 4, учебника Г.Е. Рудзитиса, Ф.Г. Фельдмана «Просвещение 2014»

7.  Подведение итогов урока

Предлагаю ученикам определить важнейшие понятия, которые изучались на уроке, а также проанализировать результаты своей деятельности на уроке и оценить свои умения решать задачи с использованием понятия «молярный объем газов».