Молярный объем газа. Закон Авогадро. Относительная плотность газов.

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.

Методыобъяснительно-иллюстративные, репродуктивные,

обучения:частично-поисковые,практические.

Ход урока

I.         Организационный этап

Проверяю готовность учеников к уроку.

II.      Проверка домашнего задания

Провожу проверку выполнения письменных домашних заданий (устно).

III.             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:

          пV_т = 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=пV_т=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.

V.               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.

3)    

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.)?

VI.             Домашнее задание:

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

VII.          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».