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

Урок­исследование 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: 1. Продолжить формирование понятий: количество вещества, моль, молярная масса, число  Авогадро, молярный объем, закон Авогадро. 2. Выявить их взаимосвязь, пользоваться ими при решении экспериментальных задач. 3. Вспомнить правила определения массы вещества и объема с помощью весов и измерительного цилиндра. 4. Закрепить навыки решения задач по данной теме. Оборудование:  весы   с   разновесами,   мерный   цилиндр,   химический   стакан,   столовая   ложка, фильтровальная   бумага,   чашка­Петри,   одноразовые   стаканчики,   салфетки,   формулы     на магнитной доске, таблицы «Весы» и «Мерный цилиндр». Вещества:  сахар­рафинад, вода, вода газированная (минеральная).  I. Поприветствовать класс,  объявить тему урока. II. Объявить задачи урока.           Мотивационный этап урока. Звучит эпиграф. ХОД УРОКА          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 6х1023. 1 III. Экспресс­ опрос (пока учащиеся отвечают у доски вычисляют М веществ: H2O, СО2,  H2SО4).   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 H2O  составляет _______________      Масса 20 моль СО 2 составляет ____________  Что такое молярный объем? Теоретическое исследование (4 ученика  решают индивидуальные задачи) Задача 1. В стратосфере на высоте 20­30 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. 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?  IV. 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 когда­нибудь 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 2 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 чашках­Петри несколько (2­3) 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 7­10 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 5­7 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:   вещества можно определить m, N, V, т.е. все эти величины взаимосвязаны.     Зная   массу   вещества   и   объём,   можно   найти   количество   вещества,   а   по   количеству 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. 3 Приложение 1. Правила взвешивания. Не кладите вещества непосредственно на чашку весов, а используйте для этого  Весы должны быть уравновешены, т. е. стрелка должна быть в нулевом положении. Взвешиваемое вещество помещают на левую чашку весов, а правая предназначена для  1. 2. разновесов. 3. фильтровальную бумагу. Обязательно используйте противовес. Разновесы нельзя брать руками, а специальным пинцетом. 4. 5. Разновесы нужно ставить на чашку весов по порядку, от большей массы к меньшей. 6. 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 1. столе. Правильно посмотреть на шкалу. 2. 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. Название вещества Масса вещества Молекулярная Молярная формула масса Объём вещества Плотност ь вещества Вычисления Таблица расчётов. Вывод: 4 Карта исследования по теме:  «Количество вещества. Моль. Молярная масса».  Цель работы: 1. Продолжить   формирование   понятий:   количество   вещества,   моль,   молярная масса, число Авогадро. 2. Выявить их взаимосвязь, пользоваться ими при решении экспериментальных задач. 3. Вспомнить правила определения массы вещества и объёма с помощью весов и измерительного цилиндра. 4. 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). 1. В таблице расчетов запишите молекулярную формулу сахара, если известно, 2. что в состав её молекулы входят двенадцать атомов углерода, двадцать два атома водорода, и одиннадцать атомов кислорода. 3. 4. таблице и определите, какое количество сахарозы вы выпиваете с чаем. 5. количество моль воды содержится в этом объёме. 6. 7. 8. Вспомните правила определения объёма жидкости (см. Приложение 2). Посчитайте количество молекул напитка, если известно, что в стакане 150 мл. Сделайте вывод по работе.   Подсчитайте её молекулярную массу и результат запишите в таблицу. На весах взвесьте 1 кусочек рафинада, сделайте соответствующие расчёты в В   мерный   цилиндр   отмерьте   12   столовых   ложек   воды.   Определите,   какое Сколько стоит 1 моль поваренной соли (хлорида натрия NaCl), если 1кг стоит – Дополнительные задачи: 1. 8 руб.? 2. Каково количество углерода, содержащегося в самом крупном в мире алмазе (аллотропное видоизменение углерода  C)  Куллинан  в 3106 карата, если 1 карат – 0,2грамма? 5 ВАРИАНТ №1  1.  Найти массу 3 моль углерода.          2.Сколько моль составляют 6,2 г белого фосфора P4?              3. Найти количество вещества и массу 1,2х1023 молекул водорода. ВАРИАНТ №2 1. Найти массу 2 моль азота N2. 2. Сколько моль составляют 5,6 г железа? 3.  Найти количество вещества и число молекул, составляющих 6,4 г  кислорода. ВАРИАНТ №3  1. Найти массу 5 моль алюминия. 2. Сколько моль составляют 14,2 г хлора Cl2? 3. Найти число молекул и массу 0,4 моль водорода. ВАРИАНТ №4   6 1. Найти массу 2 моль серы в парах S4. 2. Сколько моль составляют 5,6 г кремния? 3. Найти количество вещества и массу 2,4х1023 молекул кислорода. Теоретическое исследование по теме  «Количество вещества. Моль. Молярная масса. Молярный объем». Задача 1.         В стратосфере на высоте 20­30 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 (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?  7 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! 8