Конспект урока по теме: "Масса и размеры молекул. Количество вещества".

Тема: Масса и размеры молекул. Количество вещества.

Цель занятия: Познакомить обучающихся с величинами, характеризующими молекулы и методами их вычисления.

Задачи занятия:

Образовательные:

Понимать смысл молекулярной, молярной массы, количества вещества, постоянной Авогадро;

Познакомит с методами их вычисления размеров и массы молекул;

Развивающие:

Научиться решать задачи по теме;

Умения анализировать, выдвигать гипотезы, предположения, строить прогнозы, наблюдать;

Развития умения выражать речью результаты собственной мыслительной деятельности.

Воспитательные:

Пробуждение познавательного интереса к предмету физики, технике и окружающим явлениям;

Развитие способности к сотрудничеству, общению, работе в коллективе.

Оборудование: компьютер, проектор, экран, доска, бланки с заданием, раздаточный материал.

Ход занятия

1. Актуализация знаний

В 7-8 классе на уроках физики вы изучали основы МКТ и рассмотрели основные её положения. Предлагаю вспомнить их в ходе просмотра видеоролика, а затем записать в бланк конспекта.

Основные положения МКТ

1.                      Все вещества состоят из частиц - молекул, атомов и ионов

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

2.                      Частицы вещества беспрерывно и беспорядочно движутся

(Английский ученый Броун наблюдал движение пыльцы взвешенной в воде. Назвали Броуновским движением.)

3.                      Частицы вещества взаимодействуют друг с другом

(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.                      Цель МКТ

2. Изучение нового материала.

А) Постановка проблемы: сколько молекул воды в стакане?

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

- Интересно, а сколько молекул воды мы поглощаем, выпивая стакан чая в нашей столовой?

Как вы думаете, можно ли это узнать? А что, по-вашему, для этого нужно или хотелось бы знать?

Как рассчитать, сколько молекул воды в стакане чая?

N =

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

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. 1 а.е.м. =1,66×10⁻²⁷ кг

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 1/12  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. Закрепление изученного материала. Теперь вернемся  к нашей проблеме: как рассчитать число молекул в  стакане чая. (обучающимся 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                                                    М=                                     υ =.

M=2                                          

__________                                        

υ-?                                                        Ответ: 2 моль.

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

3. Какова масса молекулы воды? Водорода?

.

5. Рефлексия. Решите тест.

1.           Отношение массы вещества к количеству вещества:

А) Масса атома             Б) Молярная масса               В) Молекулярная масса

2.           Как обозначается количество вещества?

А) M_r                                         Б) M                                       В) υ

3.           Как обозначается молярная масса?

А) M_r                                         Б) M                                       В) υ

4.           Как обозначается молекулярная масса?

А) M_r                                         Б) M                                       В) υ

5.           Величина, которая определяет число молекул в данном теле называется:

А) Масса атома             Б) Количество вещества      В) Число Авогадро

6.           Относительная молекулярная масса молекулы кислорода?

А) 15,99 а.е.м                       Б) 30.97 а.е.м.                        В) 31.98 а.е.м

6.Домашнее задание: п. 56, 57 повторить конспект, выучить формулы, определения; решить задачу № 3