Конспект урока по химии Молярний об’єм газів. Обчислення об’єму газу за нормальних умов

Урок 5.

Тема: Молярний об'єм газів. Обчислення об'єму газу за нормальних умов.

Мета: ознайомлення учнів з поняттям «молярний об'єм»; розкриття особливостей використання поняття «молярний об'єм» для газоподібних речовин; формування і розвиток вміння використовувати отримані знання для розрахунків об'ємів газів за нормальних умов; визначення місця і ролі наукових досліджень вчених Жозефа Луї Гей-Люссака та Амедео Авогадро в розвитку хімії як науки.

Тип уроку: комбінований

Обладнання: Періодична система хімічних елементів Д.І. Менделеєва; куб об'ємом 22,4л; портрети Ж.Л. Гей - Люссака, А. Авогадро

Хід уроку

І. Організація класу

ІІ. Перевірка домашнього завдання, актуалізація опорних знань

1. Фронтальна бесіда

• Що таке «кількість речовини»?

• Одиниця вимірювання кількості речовини

• Скільки частинок міститься в 1 моль речовини?

• Скільки молекул води міститься в 1 моль льоду?

• Скільки молекул води міститься в 1 моль рідкої води?

• Скільки молекул води міститься в 1 моль водяної пари?

• Яку масу матимуть : 1 моль льоду? 1 моль води? 1 моль пари?

2. Під час першої вправи два учні на дошці наводять розв'язання домашніх задач.

ІІІ. Мотивація пізнавальної діяльності

Створення проблемної ситуації

Алхімік знову підготував нам нові запитання. Йому цікаво, який об'єм матиме 1 моль льоду? 1 моль води? 1 моль пари?

IV. Вивчення нового матеріалу.

Розв'язання проблемної ситуації

Відповісти на ці запитання відразу ми не можемо, тому що об'єм речовини залежить від густини речовини. І згідно з формулою V = ^m

^ρ , об'єм буде різним. 1 моль пари займає об'єм більший, ніж 1 моль води або льоду.

Чому?

(Тому, що в рідких і газоподібних речовинах відстань між молекулами води різна)

Вивченням газоподібних речовин займалося безліч учених. Значний внесок у вивчення цього питання зробив французький хімік Жозеф Луї Гей-Люссак, який у 1808 році виявив закономірність, яка відома в науці як закон об'ємних відношень, або «хімічний» закон Гей-Люссака:

У хімічних реакціях об'єми газуватих речовин (реагентів і продуктів реакції) відносяться між собою як невеликі цілі числа.

Використовуючи згадану раніше формулу Алхімік вирішив обчислити об'єми 1 моль деяких речовин. Значення густин він взяв з довідників. Відомо, що для твердих і рідких речовин густина практично не залежить від умов, а для газів змінюється. Тому для газів він вибрав певні, однакові умови: температуру 0⁰С і тиск 760мм. рт. ст. Це - так звані нормальні умови (позначаються скорочено «н.у.»). Результати розрахунків разом із вихідними даними Алхімік помістив у таблицю:

Маси та об'єми 1 моль речовини

Речовини

Хімічна формула

Агрегатний стан

Маса 1 моль, г

Густина (для газів - за н.у), г/см³

Об'єм 1 моль (для газів - за н.у), см³

Алюміній

Al

Твердий

27

2,7

10

Натрій хлорид

NaCl

58,5

2,16

27,1

Вода

Н₂О

Рідкий

18

1,00

18

Спирт

С₂Н₅ОН

46

0,794

57,9

Гелій

Не

Газоподібний

4

0,178

22,5

Кисень

О₂

32

1,43

22,4

Вуглекислий газ

СО₂

44

1,98

22,2

Як бачимо, об'єми твердих речовин і рідин, узятих кількістю речовин7и 1 моль, різні, а газів - практично однакові. Об'єми газів залежать не від розмірів окремих молекул, а відстані між молекулами. Відстані між молекулами залежать від швидкості їхнього руху, енергії та, відповідно, температури.

На підставі закону Гей-Люссака і своїх досліджень Амедео Авогадро у 1811 році сформулював закон:

В однакових об'ємах різних газів за однакових умов міститься однакова кількість молекул.

Авогадро зробив висновок, що, якщо взяти 1 моль, тобто 6, 02  10²³ молекул будь-яких газів, то вони за однакових умов займатимуть однаковий об'єм.

Об'єм 1 моль речовини називають молярним об'ємом (V_m). Для газів за нормальних умов він складає 22,4 л/моль.

(Демонстрація кубу об'ємом 22,4л.)

У такому кубі міститься 6, 02  10²³ молекул будь - яких газів, наприклад, кисню, водню, амоніаку, метану, але тільки за нормальних умов.

Із закону Авогадро випливає, що V = ν∙V_m;

Отже, ν = ^V

^Vm, де V_m = 22,4л/моль для будь-якого газу за н.у.

Тобто, знаючи об'єм газу, можна визначити кількість речовини і навпаки.

(Розгляд прикладу 2 і 3 з підручника с. 26)

V. Закріплення вивченого, формування вмінь і навичок.

Керована практика

Задача 1.

Обчисліть, який об'єм займатимуть 3 моль кисню за н.у.

Задача 2.

Обчисліть кількість молекул вуглекислого газу в об'ємі 44,8л (н.у).

Задача 3.

Обчисліть, який об'єм займає азот масою 112г (н.у).

VІ. Підбиття підсумків.

VІІ. Повідомлення домашнього завдання

Опрацювати &3 підручника, виконати в.3 с.28, додаткове завдання в.6 с.28.