Урок-обобщение по теме "Расчеты с использованием понятий «количество вещества», «молярная масса», «молярный объем газов», «постоянная Авогадро»"

Цель урока: Обобщить и повторить понятия: количество вещества, моль, молярная масса, число Авогадро, молярный объем, закон Авогадро.

Задачи:

• Выявить взаимосвязь физических величин, пользоваться ими при решении экспериментальных задач; развить умение и закрепить навыки решения задач по данной теме.
• Вспомнить правила определения массы вещества и объема с помощью весов и измерительного цилиндра.
• Воспитывать умение работать в группе, желание активно учиться, без принуждения и перегрузок; выступать активным субъектом познания.

Оборудование и реактивы: ПК, проектор, индивидуальные маршрутные листы, многовариантные карточки, презентация-путешествие, изображения планет и звезд (оформление класса); весы с разновесами, мерный цилиндр, химический стакан, столовая ложка, фильтровальная бумага, вода, сахар.

Форма проведения: сюжетно-ролевая игра

Продолжительность: 2 часа (по 40 мин)

Ход урока

I. Организационный момент

II. Обобщение и повторение

Эпиграф:

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”) (слайд 2).

- Сегодня на уроке мы обобщим с вами понятия: количество вещества, моль, молярная масса, число Авогадро, молярный объем, закон Авогадро, а для этого придется вспомнить знания из курсов химии, математики и физики (слайд 3).

- Ребята, у нас необычный урок. Наш кабинет – космический корабль и я предлагаю вам стать космическими спасателями. Но путешествовать по космическим просторам может только дружный экипаж. На трап корабля поднимаются парами: кто правильно ответит на заданный вопрос и тот, кого ответивший приглашает с собой в качестве друга (слайд 4).

1) Что такое моль?

2) Что называют молярной массой вещества?

3) Чему численно равна эта молярная масса?

4) Как рассчитать молярную массу?

5) Какова молярная масса озона?

6) Сколько литров газообразного вещества содержится в 1 моль вещества?

7) Сколько молекул газа в 1 моль вещества?

8) Как называют объем 1 моль газообразного вещества?

9) По каким величинам можно рассчитать количество вещества?

- Приветствую вас на нашем космическом корабле и раздаю бортовые журналы (Приложение 1) (слайд 5).

- Спасатели, вы готовы помочь космическим жителям? Наш бортовой компьютер принял первую информацию (слайд 6): «На планете a - Центавра вышел из строя самый большой светофор, который регулирует все траектории полета космических летательных судов. Его срочно нужно починить, чтобы предотвратить столкновение космических аппаратов».

- Знакомьтесь, траектория полета (слайд 7). Ваш корабль работает на экологически чистом топливе – водороде – Н₂. На каждой планете вы должны производить заправку бака, для чего вам следует выполнять любые задания жителей данных планет. Пора отправляться в путь!

1) «На звезде Сириус прошел смерч. Все жители – физические величины, их формулы и единицы измерения перемешались. Они просят восстановить между ними прежний порядок» (слайд 8).

Задание 1 в маршрутном листе, парная работа.

Проверка: правильные ответы (заготовки формул, единиц измерений) крепятся на доску. 1 ученик - восстановить сообщение между величиной и формулой, 2 - восстановить сообщение между величинами и единицами их измерения.

2) «Многие желают посетить планету Антарес, но говорят, что в ее стратосфере на высоте 20-30 км находится маленький слой озона О₃, защищающий эту планету от мощного ультрафиолетового излучения звезды. Если бы не «озоновый экран» в ее атмосфере, то фотоны с большой энергией достигали бы поверхности Антареса и уничтожали на ней все живое. Известно, что на каждого жителя планеты должна приходиться масса озона 450г, которая является безопасной для его существования.

Подсчитано, что в среднем на каждого жителя Антареса в воздушном пространстве приходится по 10 моль озона. Сколько молекул О3 и какая масса озона приходится в среднем на одного жителя этой планеты? Является ли это количество достаточным, чтобы обезопасить все живое на Антаресе?» (слайд 9).

Решение задачи у доски. Оценивается правильность оформления.

Проверка.

Решение:

М(О₃) = 48г/моль

N(О₃) = n ∙ NA= 10 моль ∙ 6 ∙ 10²³ моль-1 = 60 ∙ 10²³ = 6 ∙ 10²⁴ молекул

m(О₃) = n ∙ M= 10 моль ∙ 48 г/моль = 480г

Ответ: N(О₃) = 6 ∙ 10²⁴ молекул, m(О₃) = 480г на каждого жителя. Этого количества достаточно для того, чтобы обезопасить все живое на Антаресе.

3) - Перед нами планета Вега (слайд 10): «На планете Вега случилось наводнение. Месяц идут проливные дожди. Мы приняли информацию о бедствии 25 иноземцев с маленького острова этой планеты. Они просят доставить их на соседнюю планету. Необходимо посчитать достаточно ли на вашем корабле кислорода и воды для перевозки иноземцев. Лететь до следующей планеты сутки. За сутки каждый иноземец потребляет 48 кг кислорода и выпивает 0,45 ∙ 10²³ молекул воды. На борту запасы кислорода составляют 100 м³ и 50 л воды. Рассчитайте, сможем ли мы взять для транспортировки 25 иноземцев?»

Работа в группах: 1 - рассчитывает потребление кислорода, 2 - потребление воды. Взаимопроверка (слайд 11).

- Оцените по 2 балла верные ответы трех последних колонок.

1 группа

2 группа

Вопрос 1-й группе:

- Каким образом можно перейти в вычислениях от массы к объему?

Вопрос 2-й группе:

- Каким образом можно перейти в вычислениях от числа частиц к объему?

- Молодцы! Справились с заданием! Летим на следующую планету.

4) «Увлекательным и единственным занятием жителей Альтаира является приготовление новых, ранее неведомых напитков. Они разрешают посадку, с условием, если вы примете участие в   их создании. Вот один из рецептов: возьмите 5,4 ∙ 10²⁰ молекул воды и добавьте 8,7 ∙ 10²¹ молекул сахара, все тщательно перемешайте и пейте охлажденным. Каким образом можно приготовить этот напиток?» (слайд 12).

Работа в группах: 1 группа отмерят воду, 2 группа взвешивает сахар, предварительно сделав расчеты (Приложение 2, Приложение 3).
Самопроверка (слайд 13).

- Поставьте по 1 баллу за правильный ответ в каждом столбце в оценочный лист (максимальный балл 5)

1 группа

 
2 группа

- 1-я группа, поделитесь опытом, как вы смогли взять 5,4 ∙ 10²⁰ молекул воды?

- 2-я группа, как вам удалось отсчитать 8,7 ∙ 10²¹ молекул сахара?

Молодцы! Правильно рассчитали компоненты. Надеюсь, этот напиток придется по вкусу обитателям Альтаира.

Приготовление раствора.

- Пока приготавливается напиток, сделайте вывод: как зная число молекул, взвесить их массу и отмерить их объем?

5) - Приближаемся к главному пункту назначения (слайд 14): «Вас приветствует a - Центавра! Мы, жители звезды рады встрече с вами! В нашем светофоре четыре цвета: желтый – приготовиться к полету, красный - означает движение, синий желает счастливого полета, зеленый– благополучного приземления!

Для того, чтобы зажглись все лампочки светофора, необходимо произвести расчет четырех неизвестных в одной задаче. Не теряйте времени! Для безопасности космических полетов необходимо как можно быстрее устранить неисправность светофора. Желаем удачи!»

Самостоятельная индивидуальная (для сильных обучающихся) и парная работа (для остальных) по многовариантным карточкам [1].

- Все справились с заданием? Космический светофор снова работает! Сколько кому удалось решить задач? Поднимите руку кто решил 1, 2, 3 задачи? Молодцы! Проверьте себя (слайд 15).

- Держим курс в химический кабинет (слайд 16).

III. Заключительная часть. Подведение итогов

Просуммируйте полученные баллы в маршрутных листах и поставьте себе отметку (слайд 17).

Обобщающая фронтальная беседа:

- С какими величинами мы сегодня работали?

- Какая величина в химии самая главная? Почему?

- Сделайте вывод о взаимосвязи физических величин (слайд 18).

- Оценки за урок получают самые активные члены экипажа, остальные - после проверки бортовых журналов.

IV. Рефлексия (слайд 19)

1. Что на уроке для тебя оказалось простым?

2. Что вызвало затруднения?

3. Что больше всего запомнилось?

4. А что – понравилось?

5. Я понял(а), что …

6. Я хотел(а) бы, чтобы …

 V. Домашнее задание (слайд 20)

Придумать и решить задачу, используя понятия «количество вещества», «молярная масса», «молярный объем газов», «постоянная Авогадро.

Список литературы

1. http://www.psoh1.ru/attachments/article/1101/7.%20Заборовская%20А.В%20Примеры_многовариантной_работы-min.pdf.