Конспект урока "Масса и размеры молекул. Количество вещества"

Тема: Масса и размеры молекул. Количество вещества.

Цель: -Познакомить учащихся с величинами, характеризующими молекулы (порядок размеров и масса, количество вещества, постоянная Авогадро) и методами их вычисления.

-Прививать интерес к физике, развивать желание узнавать новое;

-Воспитывать самостоятельность мышления.

Ход урока

1. Актуализация знаний

На прошлом уроке мы рассмотрели основные положения МКТ. Повторим их.

1. Основные положения МКТ?

Докажем эти положения.

1.                     Доказать, что вещества состоят из частиц. (Капля масла расплывается на поверхности воды V=1 мм² на 0,6 м² S=10^-9 диаметр молекул 10^-9.)

2.                     Как доказать, что молекулы движутся? (Английский ученый Броун наблюдал движение пыльцы взвешенной в воде. Назвали Броуновским движением.)

3.                     Взаимодействие молекул? (Существование твердых тел доказывает, что молекулы взаимодействуют.) Какие силы присутствуют при взаимодействии? (Притяжение и отталкивание одновременно, они зависят от расстояния и имеют электрическую природу.)

4.    Основная задача МКТ? (ответ)

2. Изучение нового материала.

А) Постановка проблемы: сколько молекул воды в стакане чая?

Подойти к столу, « что–то пить хочется»,  достать стакан чая, отпить.

- Интересно, а сколько молекул воды мы поглощаем, выпивая стакан чая в школьной столовой? Как вы думаете, можно ли это узнать? А что ,по-вашему, для этого нужно или хотелось бы знать?) ( выслушать предложения детей)

Как рассчитать, сколько молекул воды в стакане чая?

/Ученики выдвигают гипотезы./

N =

( но чтобы воспользоваться этим предложением не только для любой жидкости, нам надо знать, чему равны массы молекул.)

Сформулируйте тему нашего сегодняшнего урока.

         Тема: Масса и размеры молекул. Количество вещества.

Зная размеры молекул, можно определить массу молекул.

Для этого нужно m₀=m/N. Массу молекулы  можно выражать в кг. Например: m_H2O=3∙10^-26кг. При вычислениях такими числами пользоваться не удобно. Порядок 10^-26кг.

 Так как массы малы, то удобно использовать в расчетах не абсолютные, а относительные массы.

Удобно сравнивать массы атомов и молекул с массой самого легкого атома – атома водорода, так как массы атомов кратны атому водорода.

Например, масса атома углерода примерно в 12 раз больше атома водорода.

По международным соглашениям массы всех атомов сравнивают с   массы тома углерода. Причина в том, что углерод входит в большинство химических соединений.

    Относительная молекулярная масса М_г равна отношению массы молекулы m₀ данного вещества к  массы атома углерода m_0c

    M_r= .

Относительную молекулярную (атомную) массу определяют с помощью таблицы Менделеева.

Пример: гелий 4, углерод 12, вода 18 (необходимо знать формулу вещества).

В прошлом веке итальянский ученый Авогадро обнаружил, что различные газы, занимающие одинаковые объемы и находящиеся при одинаковых температурах и давлениях имеют одно и то же число молекул.

Это означает, что некоторые свойства тел определяются числом молекул в этом теле. Но обычно оно велико, поэтому в физике вводится величина, которая определяет число молекул в данном теле. Физическая величина, которая определяет число молекул в данном теле, называется количеством вещества

 (обозначается υ).

Единицей количества вещества (не молекула) является 1 моль.

1 моль – это количество вещества, которое содержит столько же молекул, сколько атомов углерода содержится в 12г углерода.

Масса одного моля вещества в граммах численно равна его относительной молекулярной массе, выраженной в граммах.

(Пример, 1 моль кислорода имеет массу 32г).

Отношение  характеризует вещество, из которого состоит это тело.

Отношение массы вещества к количеству вещества называется молярной массой и обозначается M.

 M=,     m=υ∙M.

Исходя из формулы, если υ=1, то молярная масса вещества равна массе одного моля этого вещества, например молярная масса водорода равна М=2. Чтобы найти молярную массу, необходимо пользоваться таблицей Менделеева.

Единицей измерения молярной массы в системе СИ является , так как единицей массы в СИ является кг.

Переведем М=2=2∙10^-3.

М = М_r ∙ 10 ^{– 3} кг/моль

Из определения моля следует, что в одном моле любого вещества  содержится одно и то же число атомов или молекул. Измерения показали, что в одном моле вещества содержится 6,02∙10²³ молекул. Эту величину обозначают N_A и называют постоянной Авогадро

.

Зная постоянную Авогадро, можем найти m₀.

Если известно количество вещества υ, то число молекул можем найти по формуле N= υ∙N_A.В одном моле вещества  массой М содержится N  молекул массой m₀.

  3. Усвоение материала.

Теперь вернемся  к нашей проблеме: как рассчитать число молекул в  стакане чая.

( ученикам предлагается решить эту задачу самостоятельно)

Если данное тело содержит ν  молей вещества, то число молекул N в этом теле определяется выражением  .

4. Решение задач

1. Сколько молей содержится в 4г водорода?

Дано:                                                            Решение

m=4г                                       Из определения М= следует

M=2                        

__________                       υ =.

υ-?                                      Ответ: 2 моль.

2. Какова масса молекулы воды? Водорода?

.

*3. Какой объем занимает 4 моля алюминия?(ρ= 2,7∙10³ кг/м³)

5. Рефлексия.

1.          Что такое количество вещества? Обозначение?

2.          Что такое малярная масса?

3.          Какова относительная масса атома кислорода? Относительная молекулярная масса молекулы кислорода? Воды?

4.          Чему равна молекулярная масса воды, кислорода в ?

6.Домашнее задание: п. 25,

                                  Карточки

Урок по теме: