Масса делить на молярную массу. Молярная масса. Молярный объём. Решение задач

В процессе химических реакций атомы (или молекулы) вещества друг с другом взаимодействуют, образуя новые молекулы. Но определить количество атомов, молекул и других частиц на практике невозможно - они слишком малы и не видны невооруженным глазом. Для определения числа структурных частиц вещества в химии применяют особую величину - количество вещества (n - «эн»).

Единицей количества вещества является моль (от слова «молекула»).

1 моль любого вещества содержит 6,02·10 23 частиц (например, молекул). Это число называют числом Авогадро.

Постоянная Авогадро : N а = 6,02·10 23 1/моль .

Используя постоянную Авогадро, можно находить количество вещества, если известно число молекул в нем, и наоборот. Количество вещества равно отношению общего числа его молекул к постоянной Авогадро.

В равных количествах веществ содержится равное число их структурных частиц (например, молекул).

Установлено, что масса одного моля вещества численно равна его относительной молекулярной массе. Такая величина называется молярной массой вещества, М. Молярная масса измеряется в г/моль. Например, молярная масса азота N 2 равна 28 г/моль.

Количество вещества можно вычислить, разделив массу порции вещества на молярную массу этого вещества: n=m/М.

Условие. Какое количество оксида кальция содержится в 112 г этого вещества?

Дано:

m (СаО)=112г

Найти:

Решение.

Химическая формула оксида кальция - СаО.

n(CaO) = m(CaO)/М(СаО)

M r (CaO) = 40 + 16 = 56

n(CaO) = 112 г/ (56г/моль) = 2 моль

Ответ: 2 моль СаО.

Условие. Вычислите массу порции воды, в которой содержится столько же молекул, сколько их в 22 г углекислого газа.

Дано :

n(CO 2) = n(H 2 O)

Найти:

Алгоритм решения

Зная массу углекислого газа, рассчитывают его количество. Затем находят количество воды (оно будет равно количеству углекислого газа). А потом, зная количество воды, вычисляют ее массу:

m(CO 2) → n(CO 2) → n(H 2 O) → m(H 2 O)

Решение

1. n(CO 2) = m(CO 2)/М(СО 2)

M r (CO 2) = 12 + 16·2 = 44

n(CO 2) = 22 г/ 44 г/моль = 0,5 моль

2. n(H 2 O) = n(CO 2) = 0,5 моль

3. m(H 2 O) = n(H 2 O)·M(H 2 O)

M r (H 2 O) = 1·2+16 = 18

m(H 2 O) = 0,5 моль·18 г/моль = 9 г

Домашнее задание

1. с. 86 №№ 3-5 из учебника П.А. Оржековского «Химия: 8 класс» / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, М.М. Шалашова. - М.: Астрель, 2013.

2. Какой объем при н. у. займут 5 моль кислорода О 2 ?

3. Какая масса соответствует 3,36 л (н. у.) хлора Cl 2 ?

Урок-исследование по теме «Количество вещества. Моль. Молярная масса. Молярный объем».

О, физика – наука из наук!

Все впереди!

Как мало за плечами!

Пусть химия нам будет вместо рук.

Пусть станет математика очами.

Не разлучайте этих трех сестер

Познания всего в подлунном мире,

Тогда лишь будет ум и глаз остер

И знанье человеческое шире.

(отрывок из поэмы М. Алигер “Ленинские горы”)

Задачи урока:

Продолжить формирование понятий: количество вещества, моль, молярная масса, число Авогадро, молярный объем, закон Авогадро.

Выявить их взаимосвязь, пользоваться ими при решении экспериментальных задач.

Вспомнить правила определения массы вещества и объема с помощью весов и измерительного цилиндра.

Закрепить навыки решения задач по данной теме.

Оборудование: весы с разновесами, мерный цилиндр, химический стакан, столовая ложка, фильтровальная бумага, чашка-Петри, одноразовые стаканчики, салфетки, формулы на магнитной доске, таблицы «Весы» и «Мерный цилиндр».

Вещества: сахар-рафинад, вода, вода газированная (минеральная).

ХОД УРОКА

Поприветствовать класс, объявить тему урока.

Объявить задачи урока.

Мотивационный этап урока. Звучит эпиграф.

Эти строки раскрывают связь химии с другими естественными науками, причем об этом говорил ещё М.В. Ломоносов более двух веков назад, актуальной является эта мысль и сейчас. Из уроков физики и математики вы узнали, что для изучения окружающего мира недостаточно только наблюдать и описывать явления и предметы, необходимо их характеризовать также количественно. Из курса физики известно определение физической величины: физическая величина – это определенная характеристика тела, которая может быть измерена.

вы знаете некоторые физические величины. Назовите их. Каждая величина имеет обозначение и единицу измерения. Например, время обозначается t , и измеряется в с., мин., час. А с какой новой величиной мы познакомились на предыдущих уроках? Представим себе, что мы пошли в магазин и хотим купить конфеты. Какую физическую величину будет использовать продавец, чтобы нам их взвесить? А что будет делать продавец, если я попрошу у него 1 моль конфет? Он их начнет считать. И такое число конфет составит 6х10 23 .

Экспресс- опрос (пока учащиеся отвечают у доски вычисляют М веществ: H 2 O , СО 2, H 2 S О 4 ).

Что такое количество вещества? (шуточное стихотворение)
Что такое моль?
Сколько структурных единиц содержится в 1 моле?
Через какие величины можно определить количество вещества?
Что такое Молярная масса, как она обозначается и какие единицы измерения, с чем численно совпадает?

Масса 3 моль H 2 O составляет _______________

Масса 20 моль СО 2 составляет ____________

Что такое молярный объем?

Теоретическое исследование (4 ученика решают индивидуальные задачи)

Задача 1.

В стратосфере на высоте 20-30 км находится слой озона О3, защищающий Землю от мощного ультрафиолетового излучения Солнца. Если бы не «озоновый экран» в атмосфере, то фотоны с большой энергией достигали бы поверхности Земли и уничтожали на ней все живое. Подсчитано, что в среднем на каждого жителя Саранска в воздушном пространстве над городом (вплоть до верхней границы стратосферы) приходится по 10 моль озона. Сколько молекул 03 и какая масса озона приходится в среднем на одного жителя Саранска?

Задача 2.

В школьном химическом кабинете пролили на пол немного соляной кислоты, и к концу урока она полностью испарилась. Хотя хлороводород сильно токсичен и при вдыхании оказывает раздражающее действие, ученики не почувствовали никакого постороннего запаха. Много ли молекул НС1 оказалось в воздухе, если масса хлороводорода, перешедшего в газообразное состояние, равна 1 г?

Задача 3.

Практическое исследование.

Теперь проведём исследование по практическому применению этих величин. Но для работы возьмем только две величины, определяющие n : это m и N .

Приступаем к работе

Задание №1. Мы каждый день употребляем сахар, например, когда пьем чай. Но вы когда-нибудь задумывались: 1. сколько моль сахара содержится в кусочке рафинада?

2. какое количество сахарозы вы выпиваете с чаем?

Чтобы ответить на эти вопросы мы должны провести соответствующие измерения и расчёты

Все расчёты вы будите делать в таблице, которая так и называется «Таблица расчётов» (показать и прокомментировать, отметить, что не все колонки в первом исследовании нужно заполнять, и на второй вопрос расчеты будут индивидуальны, в зависимости от количества сахара в чае).

Также на каждом столе вы видите Инструкционную карту . В ней отмечены цели работы. Внимательно их прочитайте, выделите основную цель, и именно по ней вы будете делать вывод.

В чашках-Петри несколько (2-3) кусочка рафинада. Какое это вещество? (Жидкое, твердое или газообразное). Для определения n мы должны знать массу, т.е. взвесить его. А все кусочки или один? Прежде чем это проделать, вспомни правила взвешивания (таблица «правила взвешивания» на доске). Для взвешивания в школьной химической лаборатории используют рычажные весы. С ними вы знакомились в 7 классе на уроках физики и научились ими пользоваться. Но кто забыл, вам в помощь Приложение 1 . Очень быстро прочитайте и вспомните. После чего приступаем к взвешиванию одного кусочка рафинада. Все данные заносим в Таблицу расчётов.

(на взвешивание и расчёты 7-10 мин.)

Задание№2 . Вам нужно приготовить сахарный сироп, например, для десерта (он готовится в отношении сахара к воде 2:1). Но с сахаром мы уже работали, теперь поработаем с водой. В каком она состоянии? (жидком, твёрдом или газообразном). И поэтому будем определять её объём. Для этого воспользуемся мерным цилиндром (таблица «определение объёма жидкости» на доске)

Как говорится «Повторенье - мать ученья», т. к. пользоваться цилиндром, определять цену деления, вы знаете из курса физики 7 класса. Но кто забыл, очень быстро и внимательно читаем Приложение 2. После чего обращаемся к Инструктивной карте , пункт 5.

В мерный цилиндр отмерьте 12 столовых ложек воды. Определите объём и ответьте на вопрос:

Какое количество моль воды содержится в этом объёме?

Все данные заносим в Таблицу расчётов.

(на измерение и расчёты 5-7 мин.)

Задание №3. Пока вы проводили расчёты, я вам разлила в стаканчики минеральную воду. Вы можете выпить её и ответить на вопрос: Сколько молекул этого напитка вы сейчас проглотили?

Что нужно для этого знать?

Все расчёты делаем в Таблице расчётов.

(на выполнение 10 мин.)

После того, как все расчёты сделаны, вы должны написать вывод по работе.

Вывод: Зная массу вещества и объём, можно найти количество вещества, а по количеству вещества можно определить m , N , V , т.е. все эти величины взаимосвязаны.

Кто выполнит и это задание, есть дополнительные задачи на карте исследования. (Выполняют их на листке Таблице расчётов).

Приводят рабочее место в порядок, сдают тетради и таблицы.

Приложение 1.

Правила взвешивания.

Весы должны быть уравновешены, т. е. стрелка должна быть в нулевом положении.

Взвешиваемое вещество помещают на левую чашку весов, а правая предназначена для разновесов.

Не кладите вещества непосредственно на чашку весов, а используйте для этого фильтровальную бумагу. Обязательно используйте противовес.

Разновесы нельзя брать руками, а специальным пинцетом.

Разновесы нужно ставить на чашку весов по порядку, от большей массы к меньшей.

После того, как будет достигнуто равновесие, посчитайте общую массу гирь и запишите результаты.

Приложение 2.

Измерение объёма с помощью мерного цилиндра.

Для того чтобы правильно измерить объём жидкости нужно правильно расположить его на столе. Правильно посмотреть на шкалу.

Вспомните, как правильно определить цену деления:

а) найти два ближайших штриха шкалы, возле которых написаны значения величины;

б) вычесть из большего значения меньшее и полученное число разделить на число делений, находящихся между ними.

3. Вода у стенок сосуда немного приподнимается (смачивает стенки), а в средней части сосуда поверхность жидкости почти плоская. Глаз следует направлять на деление, совпадающее с плоской частью поверхности.

4. Запишите результаты измерения.

Приложение 3.

Таблица расчётов.

Вывод:

Карта исследования по теме:

«Количество вещества. Моль. Молярная масса».

Цель работы:

Продолжить формирование понятий: количество вещества, моль, молярная масса, число Авогадро.

Выявить их взаимосвязь, пользоваться ими при решении экспериментальных задач.

Вспомнить правила определения массы вещества и объёма с помощью весов и измерительного цилиндра.

Закрепить навыки решения задач по данной теме.

Оборудование: Весы с разновесами, мерный цилиндр, химический стакан, столовая ложка, фильтровальная бумага.

Вещества: Вода, сахар рафинад.

Порядок выполнения работы:

Вспомните правила взвешивания (см. Приложение 1).

В таблице расчетов запишите молекулярную формулу сахара, если известно, что в состав её молекулы входят двенадцать атомов углерода, двадцать два атома водорода, и одиннадцать атомов кислорода.

Подсчитайте её молекулярную массу и результат запишите в таблицу.

На весах взвесьте 1 кусочек рафинада, сделайте соответствующие расчёты в таблице и определите, какое количество сахарозы вы выпиваете с чаем.

В мерный цилиндр отмерьте 12 столовых ложек воды. Определите, какое количество моль воды содержится в этом объёме.

Вспомните правила определения объёма жидкости (см. Приложение 2).

Посчитайте количество молекул напитка, если известно, что в стакане 150 мл.

Сделайте вывод по работе.

Дополнительные задачи:

Сколько стоит 1 моль поваренной соли (хлорида натрия NaCl ), если 1кг стоит – 8 руб.?

Каково количество углерода, содержащегося в самом крупном в мире алмазе (аллотропное видоизменение углерода C ) Куллинан в 3106 карата, если 1 карат – 0,2грамма?

ВАРИАНТ №1

2.Сколько моль составляют 6,2 г белого фосфора P 4 ?

3. Найти количество вещества и массу 1,2х10 23 молекул водорода.

ВАРИАНТ №2

Найти массу 2 моль азота N 2 .

Сколько моль составляют 5,6 г железа?

Найти количество вещества и число молекул, составляющих 6,4 г кислорода.

ВАРИАНТ №3

Найти массу 5 моль алюминия.

Сколько моль составляют 14,2 г хлора Cl 2 ?

Найти число молекул и массу 0,4 моль водорода.

ВАРИАНТ №4

Найти массу 2 моль серы в парах S 4 .

2. Сколько моль составляют 5,6 г кремния?

3. Найти количество вещества и массу 2,4х10 23 молекул кислорода.

Теоретическое исследование по теме

«Количество вещества. Моль. Молярная масса. Молярный объем».

Задача 1.

В стратосфере на высоте 20-30 км находится слой озона О 3 , защищающий Землю от мощного ультрафиолетового излучения Солнца. Если бы не «озоновый экран» в атмосфере, то фотоны с большой энергией достигали бы поверхности Земли и уничтожали на ней все живое. Подсчитано, что в среднем на каждого жителя Саранска в воздушном пространстве над городом (вплоть до верхней границы стратосферы) приходится по 10 моль озона. Сколько молекул 0 3 и какая масса озона приходится в среднем на одного жителя Саранска?

Задача 2.

В школьном химическом кабинете пролили на пол немного соляной кислоты (НС1), и к концу урока она полностью испарилась. Хотя хлороводород сильно токсичен и при вдыхании оказывает раздражающее действие, ученики не почувствовали никакого постороннего запаха. Много ли молекул НС1 оказалось в воздухе, если масса хлороводорода, перешедшего в газообразное состояние, равна

1 г?

Задача 3.

Рассчитайте объем, который занимает (при н. у.) порция газа, необходимого для дыхания, если в этой порции содержится 2,69 1022 молекул этого газа. Какой это газ?

Учитель читает шуточное стихотворение (“Занимательная химия” Аликберова Л.)

Расскажу сегодня, что ли,

О зловредной роли моли.

Моль съедает шерсть и мех –

Просто паника у всех….

Ну а в химии – изволь!

Есть другое слово “моль”

Прост, как небо и трава,

Моль любого вещества.

Но трудна его дорога:

В моле так молекул много!

О, физика – наука из наук!

Все впереди!

Как мало за плечами!

Пусть химия нам будет вместо рук.

Пусть станет математика очами.

Не разлучайте этих трех сестер

Познания всего в подлунном мире,

Тогда лишь будет ум и глаз остер

И знанье человеческое шире.

(отрывок из поэмы М. Алигер “Ленинские горы”)

Цель:

Задачи урока:

Обучающие:

Выявить взаимосвязь величин, уметь пользоваться ими при решении экспериментальных задач.
Закрепить навыки решения задач по данной теме
Вспомнить правила определения массы вещества и объема с помощью весов и измерительного цилиндра.

Развивающие:

Совершенствовать умение анализировать, сравнивать, устанавливать причинно-следственные связи, делать выводы.

Воспитательные:

Формировать потребности в здоровом образе жизни.
вырабатывать культуру умственного труда
Вырабатывать умение работать в парах и группах.

Формы работы : групповая, индивидуальная, лабораторная и самостоятельная работа;

Методы ведения урока : проблемный, поисковый, исследовательский.

Тип урока: комбинированный.

Оборудование: весы с разновесами, мерный цилиндр, химический стакан, столовая ложка, фильтровальная бумага, чашка-Петри, одноразовые стаканчики, салфетки, формулы на магнитной доске, таблицы «Весы» и «Мерный цилиндр».

Вещества: сахар-рафинад, вода, вода газированная (минеральная).

ХОД УРОКА

Поприветствовать класс, здоровьесберегающий аспект (ЗСА):

Каково настроение на начало урока?

Ученики, пользуясь карточкой — настроение, определяют свою психологическую готовность к уроку (веселое, грустное, рабочее, нет настроения)

Объявить тему урока.

Объявить задачи урока.

Мотивационный этап урока. Звучит эпиграф.

Эти строки раскрывают связь химии с другими естественными науками, причем об этом говорил ещё М.В. Ломоносов более двух веков назад, актуальной является эта мысль и сейчас. Из уроков физики и математики вы узнали, что для изучения окружающего мира недостаточно только наблюдать и описывать явления и предметы, необходимо их характеризовать также количественно. Из курса физики известно определение физической величины. Дайте это определение. (Физическая величина – это определенная характеристика тела, которая может быть измерена).

Вы знаете некоторые физические величины. Назовите их, приведите обозначения и единицы измерения. (Например, время обозначается t, и измеряется в с., мин., час) А с какой новой величиной мы познакомились на предыдущих уроках? (Количество вещества). Представим себе, что мы пошли в магазин и хотим купить конфеты. Какую физическую величину будет использовать продавец, чтобы нам их взвесить? А что будет делать продавец, если я попрошу у него 1 моль конфет? Он их начнет считать. И такое число конфет составит 6х10 23 .

Актуализация мыслительной деятельности учащихся.

Экспресс- опрос (пока учащиеся отвечают, ученик у доски вычисляет М (молярную массу) веществ: H 2 O, СО 2, H 2 SО 4).

Что такое количество вещества? (шуточное стихотворение)

Расскажу сегодня, что ли,

О зловредной роли моли.

Моль съедает шерсть и мех –

Просто паника у всех….

Ну а в химии – изволь!

Есть другое слово “моль”

Прост, как небо и трава,

Моль любого вещества.

Но трудна его дорога:

В моле так молекул много!

Что такое моль?
Сколько структурных единиц содержится в 1 моле?
Через какие величины можно определить количество вещества?
Что такое Молярная масса, как она обозначается и какие единицы измерения, с чем численно совпадает?

Масса 3 моль H 2 O составляет _______________

Масса 20 моль СО 2 составляет ____________

Что такое молярный объем?

Повторив основные понятия, приступаем к теоретическому исследованию. Оно заключается в решении задач, с использованием следующих величин: количество вещества, масса, молярная масса, число частиц, объем.

V . Теоретическое исследование (все решают задачу 1, а 4 ученика решают индивидуальные задачи)

Задача 1.(содержит ЗСА)

В стратосфере на высоте 20-30 км находится слой озона О 3 , защищающий Землю от мощного ультрафиолетового излучения Солнца. Если бы не «озоновый экран» в атмосфере, то фотоны с большой энергией достигали бы поверхности Земли и уничтожали на ней все живое. Подсчитано, что в среднем на каждого жителя Саранска в воздушном пространстве над городом (вплоть до верхней границы стратосферы) приходится по 10 моль озона. Сколько молекул 0 3 и какая масса озона приходится в среднем на одного жителя Саранска?

Задача 2. (решают самостоятельно)

Рассчитайте объем, который занимает (при н. у.) порция газа, необходимого для дыхания, если в этой порции содержится 2,69 10 22 молекул этого газа. Какой это газ?

ФИЗКУЛЬТУРНАЯ ПАУЗА (ЗСА): ГИМНАСТИКА ДЛЯ ГЛАЗ.

VI . Практическое исследование.

Приступаем к работе

Задание №1.

Мы каждый день употребляем сахар, например, когда пьем чай. Но вы когда-нибудь задумывались: 1. сколько моль сахара содержится в кусочке рафинада? 2. какое количество сахарозы вы выпиваете с чаем?

Чтобы ответить на эти вопросы мы должны провести соответствующие измерения и расчёты

(на взвешивание и расчёты 7-10 мин.)

Задание№2 .

Вам нужно приготовить сахарный сироп, например, для десерта (он готовится в отношении сахара к воде 2:1). Но с сахаром мы уже работали, теперь поработаем с водой. В каком она состоянии? (жидком, твёрдом или газообразном). И поэтому будем определять её объём. Для этого воспользуемся мерным цилиндром (таблица «определение объёма жидкости» на доске)

Как говорится «Повторенье-мать ученья», т. к. пользоваться цилиндром, определять цену деления, вы знаете из курса физики 7 класса. Но кто забыл, очень быстро и внимательно читаем Приложение 2. После чего обращаемся к Инструктивной карте , пункт 5.

В мерный цилиндр отмерьте 12 столовых ложек воды. Определите объём и ответьте на вопрос:

Какое количество моль воды содержится в этом объёме?

Все данные заносим в Таблицу расчётов.

(на измерение и расчёты 5-7 мин.)

Задание №3. (содержит ЗСА)

Пока вы проводили расчёты, я вам разлила в стаканчики минеральную воду. Вы можете выпить её и ответить на вопрос: Сколько молекул этого напитка вы сейчас проглотили?

Что нужно для этого знать?

Все расчёты делаем в Таблице расчётов.

(на выполнение 10 мин.)

После того, как все расчёты сделаны, вы должны написать вывод по работе

(фомулируют учащиеся)

Приводят рабочее место в порядок, сдают тетради и таблицы.

Итак, сформулируем выводы по исследованию (самостоятельно):

1.Зная массу вещества и объём, можно найти количество вещества, а по количеству вещества можно определить m , N , V , т.е. все эти величины взаимосвязаны.

Вспомним стоки, которые явились эпиграфом к нашему уроку. Сегодня, решая задачи,

мы показали взаимосвязь «трех сестер» физики, химии и математики и доказали то, что

их нельзя «разлучать».

Рефлексия (ЗСА ) :

Ребята, наш урок – исследование подошел к концу. Скажите, как вы себя чувствовали на уроке? На каких этапах урока вам было трудно? Какой вид работы вам был наиболее интересен?

Домашнее задание:

Повторить п.13-16, задача 5 на стр.58