Какое количество вещества содержится в 10 граммах углерода
Цель: Познакомить учащихся с понятиями «количество вещества», «молярная масса» дать представление о постоянной Авогадро. Показать взаимосвязь количества вещества, числа частиц и постоянной Авогадро, а также взаимосвязь молярной массы, массы и количества вещества. Научить производить расчёты.
Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.
Ход урока
I. Организационный момент
II. Проверка д/з по теме: «Типы химических реакций»
III. Изучение нового материала
1. Количество вещества – моль
Вещества вступают в реакцию в строго определённых соотношениях. Например, чтобы получить вещество вода нужно взять столько водорода и кислорода, чтобы на каждые две молекулы водорода приходилась одна молекула кислорода:
2Н2 + O2 = 2Н2О
Чтобы получить вещество сульфид железа, нужно взять столько железа и серы, чтобы на каждый атом железа приходился один атом серы.
Fe + S = FeS
Чтобы получить вещество оксид фосфора, нужно взять столько молекул фосфора и кислорода, чтобы на четыре молекулы фосфора приходилось пять молекул кислорода.
4P + 5O2 = 2P2O5
Определить количество атомов, молекул и других частиц на практике невозможно – они слишком малы и не видны невооружённым глазом. Для определения числа структурных единиц (атомов, молекул) в химии применяют особую величину – количество вещества (v – ню). Единицей количества вещества является моль.
- Моль – это количество вещества, которое содержит столько структурных частиц (атомов, молекул), сколько атомов содержится в 12 г углерода.
Экспериментально установлено, что 12 г углерода содержит 6·1023 атомов. Значит один моль любого вещества, независимо от его агрегатного состояния содержит одинаковое число частиц – 6· 1023 .
- 1 моль кислорода (O2) содержит 6·1023 молекул.
- 1 моль водорода (Н2) содержит 6·1023 молекул.
- 1 моль воды (Н2O) содержит 6·1023 молекул.
- 1 моль железа (Fe) содержит 6·1023 молекул.
Задание: Используя полученную информацию, ответьте на вопросы:
а) сколько атомов кислорода содержится в 1 моле кислорода?
– 6·1023·2 = 12· 1023 атомов.
б) сколько атомов водорода и кислорода содержится в 1 моле воды (Н2O)?
– 6·1023·2 = 12· 1023 атомов водорода и 6·1023 атомов кислорода.
Число 6·1023 названо постоянной Авогадро в честь итальянского учёного 19 века и обозначается NА. Единицы измерения атомы/моль или молекулы/моль.
2. Решение задач на нахождение количества вещества
Часто нужно знать, сколько частиц вещества содержится в определённом количестве вещества. Или же найти количество вещества по известному числу молекул. Эти расчёты можно сделать по формуле:
где N – число молекул, NА – постоянная Авогадро, v – количество вещества. Из этой формулы можно выразить количество вещества.
Задача 1. Сколько атомов содержится в 2 молях серы?
N = 2·6·1023 = 12·1023 атомов.
Задача 2. Сколько атомов содержится в 0,5 молях железа?
N = 0,5·6·1023 = 3·1023 атомов.
Задача 3. Сколько молекул содержится в 5 молях углекислого газа?
N = 5·6·1023 = 30·1023 молекул.
Задача 4. Какое количество вещества составляет 12·1023 молекул этого вещества?
v = 12·1023/ 6·1023 = 2 моль.
Задача 5. Какое количество вещества составляет 0,6·1023 молекул этого вещества?
v = 0,6·1023/ 6·1023 = 0,1 моль.
Задача 6. Какое количество вещества составляет 3·1023 молекул этого вещества?
v = 3·1023/ 6·1023 = 0,5 моль.
3. Молярная масса
Для химических реакций нужно учитывать количество вещества в молях.
В: Но как на практике отмерить 2, или 2,5 моль вещества? В каких единицах лучше всего измерять массу веществ?
Для удобства в химии используют молярную массу.
Молярная масса – это масса одного моля вещества.
Обозначается – М. Измеряется в г/моль.
Молярная масса равна отношению массы вещества к соответствующему количеству вещества.
где М – молярная масса вещества, v – количество вещества, т – масса вещества.
Молярная масса – величина постоянная. Численное значение молярной массы соответствует значению относительной атомной или относительной молекулярной массы.
В: Как можно найти значения относительной атомной или относительной молекулярной массы?
Мr (S) = 32; M (S) = 32 г/моль – что соответствует 1 молю серы
Мr (Н2О) = 18; М (Н2О) = 18 г/моль – что соответствует 1 молю воды.
Следует отличать понятия «моль молекул» и «моль атомов».
Например, Н2О соответствует одному молю молекулы воды.
В: Сколько молей атомов кислорода и водорода содержится в одном моле молекулы воды?
В одном моле молекулы воды содержится два моля атомов водорода и один моль атомов кислорода.
4. Решение задач на нахождение массы вещества
Задача 7. Определить массу 0,5 моль железа.
m = 0,5·56 = 28 г
Задача 8. Определить массу 0,25 моль меди
m = 0,25·64 = 16 г
Задача 9. Определить массу 2 моль углекислого газа (СO2)
m = 2·44 = 88 г
Задача 10. Сколько молей оксида меди – CuО составляют 160 г оксида меди?
v = 160 / 80 = 8 моль
Задача 11. Сколько молей воды соответствуют 30 г воды
v =30/18 = 1,66 моль
Задача 12. Сколько молей магния соответствует его 40 граммам?
v = 40 /24 = 1,66 моль
IV. Закрепление
Фронтальный опрос:
- Что такое количество вещества?
- Чему равен 1 моль любого вещества?
- Что такое молярная масса?
- Отличается ли понятия «моль молекул» и «моль атомов»?
- Объясните на примере молекулы аммиака NН3.
- Зачем необходимо знать формулы при решении задач?
Задачи:
- Сколько молекул содержится в 180 граммах воды?
- Сколько молекул составляет 80 г углекислого газа?
V. Домашнее задание
Изучить текст параграфа, составить две задачи: на нахождение количества вещества; на нахождение массы вещества.
Литература:
- Гара Н.Н. Химия. Уроки в 8 классе: пособие для учителя. _ М.: Просвещение, 2009.
- Рудзитес Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия. 8 класс.: Учебник для общеобразовательных учебных учреждений – М.: Просвещение, 2009.
Источник
Задача
Выразить в граммах массу одной молекулы диоксида серы.
Решение:
Находим молекулярную массу диоксида серы:
M(SO2) = 32 + (16 . 2) = 64г/моль.
Молекулярная масса численно составляет массу одного моля вещества, а значит, вес одного моля численно равен молекулярной массе и составляет 64г. Известно, что в одном моле любого вещества содержится 6,02 . 1023 молекул данного вещества. Исходя из этого, рассчитаем массу в граммах одной молекулы диоксида серы:
Ответ: масса одной молекулы диоксида серы равна.
Решение
1.n(SO2)=N/Na=30*10^23/6,02*10^23= 4,98 моль.
2.N=n(H2O)*Na= 5 моль*6,02*10^23=3,01*10^24 молекул.
3.n(K2O)=N/Na=12*10^23/6,02*10^23=1,99 моль.
4.N=n(MgCO3)*Na=10 моль*6,02*10^23=6,02*10^24 молекул.
Расчеты с использованием числа Авогадро.
В -1-1. 1,204 1023.
В-1-2. 1.4 моль.
В-1-3. 2,408*1023.
В-1-4. 3,16 моль.
В-1-5. 3, 01* 1023.
В-1-6. 1,2 моль.
В -2-1. 0,1моль.
В-2-2. 5,418*1023.
В-2-3. 1,5 моль.
В-2-4. 7,224*1023.
В-2-5. 2,5моль.
В-2-6. 12,642*1023.
В -3-1 0,602*1023.
В-3-2. 0,5моль.
В-3-3. 6,622*1023.
В-3-4. 2,2 моль.
В-3-5. 1,806*1023.
В-3-6. 0,2 моль.
В -4-1. 1,3 моль.
В-4-2. 3,612*1023.
В-4-3. 2,4 моль.
В-4-4. 8,428*1023.
В-4-5. 1,3 моль.
В-4-6. 4,214*1023.
В -5-1. 4,618*1023.
В-5-2. 4 моль
В-5-3. 7,826* 1023.
В-5-4. 0,8 моль.
В-5-5. 9,03*1023.
В-5-6. 9,03*1023.
В -6-1. 3,5 моль.
В-6-2. 14,448* 1023.
В-6-3. 0,4 моль.
В-6-4. 12,04* 1023.
В-6-5. 1, 2 моль
В-6-6. 15,05* 1023.
Ответы к задачам
В-1.
В-1-1. Рассчитайте, какое количество молекул содержится в 0.2 моль оксида углерода (IV).
В-1-2.Определите, какому количеству вещества моль кислорода соответствует 8.428* 1023.
В-1-3.Найдите, сколько атомов углерода содержится в 0,4 моль этого вещества.
В-1-4.Определите количество вещества( моль), которое соответствует 19.04 *1023 атомам железа.
В-1-5. Выясните, какое количество молекул азота соответствует 0,5 моль этого вещества.
В1-6. В сосуде находится 7,224 *1023 атомов алюминия. Определите, какому количеству вещества моль это соответствует.
В-2.
В-2-1. Рассчитайте, какому количеству вещества моль соответствует 0,602* 1023 атомов серы
В-2-2. Выясните, какое количество молекул кислорода содержится в 0,9 моль его.
В-2-3. Определите количество вещества ( моль),фосфора, которое содержит 9.03 *1023 атомов его.
В-2-4. Найдите количество молекул оксида серы (IV), которому соответствует 1,2 моль её.
В-2-5.В каком количестве вещества (моль) содержится 15,05 *1023 атомов натрия?
В-2-6.Сколько молекул хлора содержится в 2, 1моль его.
В-3.
В-3-1. Сколько атомов калия содержится в 0,1моль калия.
В-3-2. Определите, количество вещества (моль) серной кислоты, если её взято 3,01 * 1023 молекул.
В-3-3. Найдите, сколько молекул содержится в гидроксиде натрия, взятом количеством вещества 1,1 моль.
В-3-4. Рассчитайте количество вещества (моль) азотной кислоты, если было взято 13,244*1023 ее молекул.
В-3-5. Ученик имеет образец озона количеством вещества 0,3 моль. Выясните, сколько молекул этого газа имеет ученик.
В-3-6. В лабораторных условиях было выяснено, что в сосуде с азотом находится 1,204*1023 молекул. Рассчитайте, какому количеству вещества (моль) это соответствует.
В-4.
В-4-1.В сосуде содержится 7, 826 1023 атомов меди. Определите, какому количеству вещества (моль) это соответствует.
В-4-2. У лаборанта находится образец кальция количеством вещества 0,6 моль. Выясните сколько атомов кальция в этом образце
В-4-3. При пересчёте молекул воды оказалось, что их 14, 448 1023. Рассчитайте, какому количеству вещества(моль) это соответствует.
В-4-4.Ученик имеет 1,4 моль уксусной кислоты. Найдите количество молекул, которое он имеет.
В-4-5. В химическую реакцию вступило 7,826 .1023 атомов серы. Рассчитайте, какому количеству вещества (моль) это соответствует.
В-4-6. Для эксперимента было взято 0,7 моль серной кислоты. Определите, сколько кислоты содержалось в этом образце.
В-5.
В-5-1. В болоне находилось 0,8 моль водорода. Рассчитайте, сколько молекул водорода в нём содержалось.
В-5-2. Для химической реакции требуется 24, 08. 1023 молекул кислорода. Определите, какому количеству вещества (моль) это соответствует.
В-5-3. При аварии 1,3 моль радиоактивного газа попало из установки в атмосферу. Найдите, какое количество молекул этого газа в воздухе.
В-5-4. В ёмкости хранилось 4,816 1023 атомов аргона. Выясните, какому количеству вещества (моль) это соответствует.
В-5-5.Для проведения эксперимента потребовалось 1,5 моль азота. Рассчитайте, сколько молекул азота необходимо взять.
В-5-6. На ёмкости было написано, что в ней хранится 18,06 1023 молекул оксида натрия. Определите, какому количеству вещества (моль) это соответствует.
В-6.
В-6-1. Химику срочно потребовалось 21,07 1023 атомов углерода.
Определите, какое количество вещества (моль) углерода он должен взять.
В-6-2. Для химической реакции потребовалось 2,4 моль натрия. Выясните, сколько атомов натрия участвовало в этой реакции.
В-6-3. Рассчитайте, какому количеству вещества (моль) соответствует
2,408 .1023 молекул уксусной кислоты.
В-6-4. Определите, какое количество атомов калия содержится в 2моль его.
В-6-5. Найдите, какому количеству вещества (моль) соответствуют7,224 .1023
атомов кремния.
В-6-6. Для пробы было взято 2,5 моль воды. Определите, сколько молекул воды находится у исследователя
Источник
Учимся решать задачи 8 класс
Решение задач по теме: «Моль. Количество вещества».
Обозначения:
n- количество вещества, (моль, кмоль, ммоль)
m – масса, ( г, кг, мг)
M – молярная масса, ( г/ моль, кг/ кмоль, мг/ ммоль)
V – объем, (л, м3, см3, мл)
Vм – молярный объем (л/ моль, м3/ кмоль, мл/ ммоль) для любого газа при нормальных условиях (н.у.) равен 22,4 л/моль
N- число частиц (атомы, молекулы, ионы)
NА- постоянная Авогадро равна 6,02.1023 частиц.моль-1
n= m/M n= V/VM n= N/NA
Задача 1. Сколько молекул озона О3 содержится в 72 г его?
Дано:
m(О3)= 72г
Решение
1) n (О3)=m/ M= 72г:48г/моль=1,5моль
M(О3)=16.3= 48 г/моль
2) N (О3)=n NA= =1,5моль.6,02.1023молекул.моль-1=9.1023молекул
Ответ: N (О3)= 9.1023молекул
Найти:
N (О3)-?
Задача 2. Какой объем занимают (при н.у.) 280 кг азота?
Дано:
m(N2) = 280кг
Решение
n (N2)=m/ M= 280кг:28кг/ кмоль =10кмоль
M (N2) = 14.2= 28 г/моль= 28кг/ кмоль
V (N2)= n .Vм =10кмоль.22,4м3/ кмоль=224 м3
Ответ: V (N2)= 224 м3
Найти:
V (N2) -?
Задача 3. Какую массу имеют 112л (при н.у.) углекислого газа?
Дано:
V (СО2) = 112л
Решение
n (СО2)=V/ Vм = 112л/ 22,4л/моль= 5 моль
m (СО2) = n.M= 5моль?(12+16.2) г/ моль= 5.44=220г
Ответ: m (СО2) =220г
Найти:
m (СО2)-?
Решите самостоятельно задачи:
1. Хлориду натрия массой 5,85 г соответствует количество вещества:
1) 1 моль; 2) 0,5 моль; 3) 0,1 моль; 4 ) 0,01 моль.
2. Оксиду кальция массой 28 г соответствует количество вещества:
1) 1 моль; 2) 0,1 моль; 3 )2 моль; 4) 0,5 моль.
3. Масса 0,25 моль хлорида меди (II) равна:
1) 64 г; 2) 24,75 г; 3) 24,875 г; 4) 33,75 г.
Ответы:
1. 3
2. 4
3. 4
4. Какой объем при н.у. занимают 64г оксида серы (IV)?
5. Какую массу имеют 3 • 1024 молекул углекислого газа (оксида углерода (IV))?
6. Какую массу имеют 44,8 л при н.у. угарного газа (оксид углерода (II))?
7. Какой объем занимают 6 • 1023молекул сероводорода H2S?
9. Какой объем при н.у. занимают 96г озона О3?
10. Сколько молекул хлора CI2 cодержится в 284г его?
Решебник по “Химия 8 класс” Рабочая тетрадь Габриелян О.С. Сладков С.А
Тема 15. Молярный объём газов
Часть I
1. 1 моль любого газа при н. у. занимает одинаковый объём, равный 22,4 л. Этот объём называется молярный и обозначается Vm.
2. Количество вещества (n) — отношение объёма газа при н. у. к молярному объёму:
n = V/Vm=> Vm измеряется в л/моль.
3. Следовательно, количество вещества
4. Дополните таблицу «Количественные характеристики веществ», делая необходимые вычисления.
Часть II
1. Установите соотношение между названием и размерностью величины.
2. Укажите формулы, которые являются производными от основной формулы n = V/Vm.
2) V=n•Vm
3) Vm=V/n
3. Сколько молекул содержат 44,8 л (н. у.) углекислого газа? Решите задачу двумя способами.
4. Придумайте условие задачи, в которой нужно найти число молекул N, если известен объём V.
Найти число частиц оксида азота(II), если его объём равен 67,2 л.
Решите задачу любым способом.
5. Вычислите массу 78,4 л (н. у.) хлора.
6. Найдите объём 297 г фосгена (COCl2).
7. Вычислите массу 56 л аммиака, 10% -й водный раствор которого в медицине известен под названием «нашатырный спирт».
8. Придумайте задачу с использованием изученных понятий. С помощью компьютера создайте рисунок, иллюстрирующий данную задачу. Предложите способ её решения. Верно ли, что 22,4 л азота или 22,4 л водорода одинаковы по массе? Ответ подтвердите вычислениями.
Источник
Решениие задач по химии на закон Авогадро
Задача 53.
Сопоставить числа молекул, содержащихся в 1г NH3 и в 1г N2. В каком случае и во сколько раз число молекул больше?
Решение:
В одном моле любого вещества содержится 6,02 . 1023 молекул этого вещества.
Рассчитаем содержание количества вещества в 1г NH3 и N2 по формуле:
(B) – количество вещества (В);
m(B)- масса вещества (В);
M(B) – Молярная масса вещества (В).
М(NH3) = 17г/моль, M(N2) = 28г/моль.
Тогда
Число молекул NH3 больше числа молекул N2, так как (NH3) >(N2) . Теперь рассчитаем, во сколько раз число молекул NH3 больше числа молекул N2:
Ответ: в 1,65 раз число молекул NH3 больше числа молекул N2.
Задача 54.
Выразить в граммах массу одной молекулы диоксида серы.
Решение:
Находим молекулярную массу диоксида серы:
M(SO2) = 32 + (16 . 2) = 64г/моль.
Молекулярная масса численно составляет массу одного моля вещества, а значит, вес одного моля численно равен молекулярной массе и составляет 64г. Известно, что в одном моле любого вещества содержится 6,02 . 1023 молекул данного вещества. Исходя из этого, рассчитаем массу в граммах одной молекулы диоксида серы:
Ответ: масса одной молекулы диоксида серы равна.
Задача 55.
Одинаково ли число молекул в 0,001кг Н2 и в 0,001кг О2? В 1 моле Н2 и в 1 моле 02? В 1л Н2 и в 1л О2 при одинаковых условиях?
Решение:
Молекулярные массы водорода и кислорода равны соответственно 2г/моль и 32г/моль. Отсюда находим количество водорода и кислорода, зная их массы:
Один моль любого вещества содержит 6,02 .1023 молекул. Следовательно, в 0,001кг водорода и в 0,001кг кислорода содержится разное число молекул:
Так как имеется по одному молю водорода и кислорода, то количество молекул веществ будет одинаково:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л, В которых содержится 6,02 . 1023 молекул. Отсюда рассчитаем количество молекул вещества, содержащихся в 1л водорода и в 1л кислорода:
Ответ: а) в 0,001кг водорода и в 0,001кг кислорода содержится разное число молекул; б) в одном моле водорода и в одном моле кислорода содержится одинаковое число молекул: в) в одном литре водорода и в одном литре кислорода содержится одинаковое число молекул.
Задача 56.
Сколько молекул содержится в 1,00 мл водорода при нормальных условиях?
Решение:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л, В которых содержится 6,02 .1023 молекул. Отсюда рассчитаем количество молекул вещества, содержащихся в 1мл водорода из пропорции:
Ответ: 2,69 .1019 молекул.
Задача 57.
Какой объем при нормальных условиях занимают 27 .1021 молекул газа?
Решение:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л, В которых содержится 6,02 . 1023 молекул. Отсюда находим какой объём при нормальных условиях занимают 27 .1021 молекул газа, составив пропорцию:
Ответ: V=1л.
Задача 58.
Каково соотношение объемов, занимаемых 1 молем О2 и 1 молем О3 (условия одинаковые)?
Решение:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л. Следовательно соотношение объёмов, занимаемых одним молем О2 и одним молем О3 иметь вид:
Ответ: 1:1
Задача 59.
Взяты равные массы кислорода, водорода и метана при одинаковых условиях. Найти отношение объемов взятых газов.
Решение:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л. Мольные массы кислорода, водорода и метана, соответственно равны 32 г/моль; 2г/моль; 16 г/моль.
Так как массы кислорода, водорода и метана одинаковы при одинаковых условиях, то отношение объёмов взятых газов находим из пропорции:
Ответ: 1:16:2.
Задача 60.
На вопрос, какой объем займет 1моль воды при нормальных условиях, получен ответ: 22,4л. Правильный ли это ответ?
Решение:
Согласно закону Авогадро в равных объёмах любых газов, взятых при одинаковых условиях, содержится одинаковое число молекул, Один моль любого газа занимает 22,4л. Так как вода при нормальных условиях находится в жидкой, а не в газообразной фазе, то ответ, что 1моль воды займёт 22,4л не правильный. Учитывая, что молярная масса воды равна 18г/моль, а плотность равна единице, то правильный ответ будет равен:
Ответ: 18мл.
Задача 61.
Сколько молекул диоксида углерода находится в 1л воздуха, если объемное содержание СО2 составляет 0,03% (условия нормальные)?
Решение:
При нормальных условиях углекислый газ, содержащийся в 1л воздуха, занимает объём 0,0003л. Зная, что мольный объём любого газа занимает 22,4л, рассчитаем число молей углекислого газа в 0,0003л из пропорции:
Учитывая, что в одном моле вещества содержится 6,02 . 1023 молекул, находим число молекул в 0,0003л газа:
Ответ: 8,07 .1018 молекул.
Источник