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.
I. Изучение нового материала
Повтори материал прошлого урока, посмотрев видеоролик
https://www.youtube.com/watch?v=c92ys3p3Prw
Посмотри видеоролик по новой теме
https://www.youtube.com/watch?v=tLzzmgNAzmg
Запиши и запомни!
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.
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.
Согласно закону Авогадро, в равных объемах разных газов при одинаковых условиях содержится равное число молекул. Какая еще величина характеризуется равным числом частичек? ( моль.)
Тогда 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. (Используя учебник и видеоролик запиши формулы необходимые для расчетов.)
Внимательно разбери решение предложенных задач!
Задача 1. Вычислите объем, который занимает при нормальных условиях газ количеством вещества 1,2 моль.
Дано: n(газа) = 1 моль V (газа) —? |
Решение:
V=пVт=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.
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.
Решить задачи и отправить на проверку!
1) Вычислите объем, который занимают при нормальных условиях: а) кислород количеством вещества 0,5 моль; б) водород количеством вещества 2 моль;
2) Вычислите количество вещества, которое содержится при нормальных условиях в: а) 2,24л азота; б) 4,48л углекислого газа.
3) Сколько молекул азота содержится в баллоне объемом 20 л (при н. у.)?
4) Определите массу кислорода, который содержится в баллоне объемом 3 л (при н. у.)
5) Во время разложения воды электрическим током было получено 6 г водорода. Какой объем займет этот газ (при н. у.)?