Молярный объем газов. Закон Авогадро.

Разработка учителя химии Жулановой Е.П.

Тема урока: Молярный объем газов. Закон Авогадро.

Цели: образовательная – систематизировать знания учащихся о понятиях количество вещества, число Авогадро, молярная масса, на их основе сформировать представление о молярном объеме газообразных веществ; раскрыть сущность закона Авогадро и его практического применения;

развивающая – формировать способность к самоконтролю и самооценке; развивать умение логически мыслить, выдвигать гипотезы, делать аргументированные выводы.

воспитательные - организация самостоятельной деятельности обучающихся на уроке, воспитание взаимовыручки и взаимодействия через игровые и групповые формы работы.

Тип урока: комбинированный

Методы и формы обучения: объяснительно-иллюстративный с элементами проблемно-поискового изложения; групповая работа по решению задач.

Используемые педагогические технологии: групповые, ИКТ, проблемно-поисковый, дифференцированный

Средства обучения:

Оформление: портрет Авогадро,  компьютер, проектор, формулы, модель 1 моль газа, презентация

Оборудование: весы с разновесами, мерный цилиндр, химический стакан, столовая ложка, фильтровальная бумага, чашка Петри, одноразовые стаканчики, салфетки, раздаточный материал

Вещества:  вода минеральная, твердые и жидкие вещества.

Ход урока:

1.Организационный момент. Проверьте готовность, все в порядке?

2.Объявление темы и целей урока.

3.Актуализация опорных знаний.

3.1. Беседа с учащимися: В теме нашего урока фигурирует фамилия ученого А.Авогадро. При изучении какого понятия мы уже встречались с этой фамилией? Какой физический смысл имеет число Авогадро и его числовое значение?

В какой из изученных формул применяется эта величина?

N m

n NA n M

Отработка вывода производных величин из базовых формул

V

m

n Vm

ρ V

Записи на доске

3.2. Решение задач

3.2.1. Покажем на практике применение формулы по взаимосвязи числа Авогадро, числа структурных единиц и количества вещества, заполнив пропуски в таблице (работа в парах, задание по вариантам распространяется на всех учащихся одного ряда парт).

Таблица 1. Выводится на слайд.

(после выполнения задания осуществляется самопроверка, обратная связь, сверка с таблицей на следующем слайде, на котором появились правильные ответы)

3.2.2. В теме сегодняшнего урока проговаривается новое понятие – «молярный объем», а мы уже знакомы с понятием «молярная масса», давайте вспомним, какое принято обозначение для массы 1 моль вещества, в каких единицах измеряется, с какой величиной совпадает численное значение?

Теория не разделима с практикой, чтобы нам было немного легче при изучении нового материала, предлагаю вычислить молярные массы веществ в различных агрегатных состояниях

Работа в лабораториях

А справедливо ли это утверждение для твердых и жидких веществ? Отчего у них будет зависеть молярный объём?

Лаборатории Твердых веществ и Жидких веществ, посмотрите на выданные вам вещества и проанализируйте таблицу в Рабочих листах.

вещества

Агрегатное

состояние

Количество вещества

Плотность,

г/л

Молярный объем,

NaCl

Твердое

1 моль

2160 г/л

H2SO4

Жидкое

1моль

1860 г/л

H2O

Жидкое

1моль

1000 г/л

Одинаковые объёмы?

От чего зависят?

От плотности.

Молодцы!

(групповая работа при формировании групп осуществляется небольшая динамическая пауза)

Задание для групп представлено в таблице 2 на слайде:

1 группа – рассчитывает молярную массу твердых веществ,

2 группа – жидких,

3 группа – газообразных

(после выполнения взаимопроверка, сверка с данными таблицы на следующем слайде)

3.2.3. Подведем итоги актуализации знаний материала:

C помощью каких физических величин можно охарактеризовать порцию вещества?

4.Изучение нового материала.

4.1.Дорогие ребята, на уроке у вас появится возможность повторить то, что в 1811 году удалось итальянскому ученому Амедео Авогадро – сформулировать один из газовых законов. Сегодня вы – исследователи в области химии, физики, а расчеты поможет провести нам «царица наук» - математика.

4.1.1.Сегодня мы повторили многие количественные характеристики вещества – масса, молярная масса, количество вещества, число структурных единиц, объем, из курса физики - плотность.

Плотность = масса / объем (переводим запись в символическую).

Выразим из базовой формулы, чему равен объем – V = m/ρ

4.1.2.Обратите внимание на рисунок 1, он демонстрирует нам расстояние между молекулами в веществах разных по агрегатному состоянию, давайте вместе выясним, какова зависимость плотности и объема (подвести учащихся к выводу, что зависимость обратно пропорциональная)

Р исунок 1.(на слайде)

4.1.3.Допустим, что мы имеем дело с веществами количеством вещества 1 моль, тогда возможно заменить m на М, а объем будет определяться, как молярный (который занимает 1 моль вещества).

Вернемся к понятию «молярная масса», работаем по аналогии, составляем пирамиду к понятию «молярный объем»

4.1.4. Давайте вместе вычислим значение молярного объема для соединений в различных агрегатных состояниях, взятых при одинаковых условиях:

Р = 1 атм = 760 мм рт.ст.

t = 0 С, эти условия мы будем называть НОРМАЛЬНЫМИ

1 группа – молярный объем газообразных веществ,

2 группа – твердых,

3 группа – жидких (из таблицы 2)

(групповая работа - группы нового состава, небольшая динамическая пауза)

Таблица 2.

( данные последней графы таблицы не заполнены, открываются на следующем слайде в ходе проверки выполнения задания)

4.1.5. Можем ли мы сравнить значение объемов 1 моль вещества в разных агрегатных состояниях.

Подводим учащихся к выводу, что значения этой величины для твердых и жидких веществ - малые и разные. А для газообразных соединений – величины большие и практически одинаковые.

Вывод о значении молярного объема для газообразных веществ - При одинаковых условиях газообразные вещества количеством 1 моль занимают одинаковый объем – 22.4 л/моль.

(демонстрируем вещества количеством 1 моль – вода, сода, модель фигуры объемом 22.4 л)

4.1.6. Единица измерения молярного объема нам поможет вывести формулу для расчета этой величины (обращаемся к «пирамиде» отрабатываем составление производных формул).

4.2 Закрепление.

Заполним недостающие данные в таблице 3 (работа в парах по рядам)

Таблица 3-выводится на слайды – как задание и с результатами для самопроверки

4.3.В теме нашего урока фигурирует название закона. Я предлагаю вам самостоятельно сформулировать закон Авогадро.

Этапы рассуждения:

1.Выразим из формул 1, 4 «пирамид» величину - количество вещества

2.Приравняем правые части полученных выражений

3.Выразим, используя правило пропорции, чему будет равно N

4.Используем полученное выражение для расчета N для двух газов

5.В формулах есть две постоянные величины – молярный объем и число Авогадро

Записи рассуждения:

1. n = N/NA n = V/Vm

2. N/NA = V/Vm

3. N = V*NA/ Vm

4. N1 = V1*NA/ Vm - для газа 1.

N2 = V2*NA/ Vm – для газа 2.

5. Постоянные величины в обоих формулах – NA , Vm. , отсюда, если N1 = N2, то V1 = V2

Вывод – если брать одинаковые объемы газов при одинаковых условиях (Р и t), то они будут содержать одинаковое число молекул.

Следствие – при одинаковых условиях 1 моль любого газа занимает одинаковый объем (22.4 л/моль).

Обращаемся к учебнику, сверим полученные выводы с формулировкой А.Авогадро.

5. Домашнее задание

Предложить сильным учащимся заполнить таблицу.  (Слайд № ...)

Д/З . пар.19 (учить формулы, разобрать решение задач), вопр.№ 1, 2,3. Упр.4(а,б) на стр.8

6. Подведение итогов урока. Рефлексия.

Отмечаем активных учащихся в обсуждении материала урока.

Собираем тетради для оценивания работы на уроке учащихся при решении расчетных задач.

Рефлексия. Прошу каждого из вас выразить отношение к нашему занятию.

7. Завершение урока. Молодцы! Спасибо за урок!

Приложение 1. Расчётные задачи

Задача № 1

Какова молярная (киломолярная, миллимолярная) масса водорода?

/Ответ: 2 г/моль, 2 кг/кмоль, 2 мг/ммоль./

Задача № 2

Сколько молекул водорода содержится в 1моль водорода, в 1кмоль, в 1ммоль?

/Ответ: 6 * 1023   молекул, 6 * 1026  молекул, 6 * 1020 молекул./

Задача № 3

Какой объем займут при нормальных условиях 3г водорода?    /Ответ: 33,6 л./

Задача № 4

Сколько будут весить 12 * 1020  молекул водорода, 12 * 1023  молекул,

12 * 1026  молекул?                          /Ответ: 4мг, 4г, 4кг./

Задача № 5

Какой объем займут 12 * 1020 молекул водорода, 12 * 1023  молекул,

12 * 1026  молекул?    /Ответ: 44,8 мл, 44,8 л, 44,8 м3./

Приложение 2. Таблица плотности некоторых газов и паров при 0° С и 760 мм рт. ст.

Плотность показывает..... какая масса содержится в единице объема.

Плотность есть отношение массы вещества к занимаемому им объему .

Таким образом, формула плотности ρ=m/V, V= m/ ρ , Vm= М/ ρ

Расчёт значения молярного объёма любых газов показал, что………………………..

Приложение 3.

Таблица . Решение задач

Приложение 4 . Назначение модели

Модель предназначена для использования на уроках химии в качестве демонстрационного пособия при изучении темы "Количество вещества. Молярный объём газов. Закон Авогадро".

Характеристика изделия

Модель изготовлена из картона. Модель представляет собой куб с длиной грани 28,2 см, объёмом 22,4 л, который занимает 1 моль идеального газа при н. у.

Приложение 5

Приложение 6