Версия 12:41, 6 декабря 2012

Гіпермаркет Знань>>Хімія>>Хімія 8 клас. Повні уроки>>Біологія: Обчислення відносної густини газів. Повні уроки

Тема

• Обчислення відносної густини газів.  

Мета уроку

• ознайомити учнів із сутністю відносної густини газів та обчисленням задач на її визначення.

Задачі уроку

• навчити учнів розв’язувати задачі на відносну густину газів.

Основні терміни

Прості речовини – це речовини, які утворюються з атомів одного елемента.

Складні речовини – які складаються за томів декількох різних елементів.

Відносна густина – це така фізична величина, яка не має чітко встановленого розміру і характеризує відношення густини однієї речовини до іншої.

Відносна густина газів – це величина, яка характеризує, у скільки разів  більша або менша відносна молекулярна маса одного газу щодо відносної молекулярної маси другого газу.

Закон Авогадро –  в однакових об’ємах різних газів за однакових умов міститься однакова кількість молекул.

Відносна молекулярна маса – величина, що дорівнює відношенню середньої маси молекули природного ізотопного складу речовини до маси атома.

Молярна маса – величина, що дорівнює відношенню маси речовини до кількості речовини.

Хід уроку

Відносна густина як властивість хімічної речовини

Взагалі, хімічні речовини бувають  прості і складні.

Прості речовини – це речовини, які утворюються з атомів одного елемента.

А складні речовини, або хімічні сполуки, – це такі речовини, які утворюються з атомів декількох різних елементів. От як вода - складається не просто з речовин водню і кисню, а з таких елементів як Гідроген і Оксиген.

Проста речовина характеризується:
- певною густиною;
- розчинністю;
- температурами плавлення кипіння тощо.

Мал. 2. Прості речовини.

Тобто, густина  (або ще її називають питомою масою) – це маса одиниці тіла, що допомагає дати характеристику кожній речовині.

Відео 1. Зміна густини речовини

А відносна густина (нім. relative Dichte) – це така фізична величина, яка не має чітко встановленого розміру і характеризує відношення густини однієї речовини до іншої.

Контролюючий блок № 1

1.    Що являє собою відносна густина?
2.    Яка різниця між питомою масою та відносною густиною конкретно заданої величини?
3.    Відносна густина характеризує властивості конкретного хімічного елементу чи не є сталою величиною і визначається для виявлення властивостей речовин щодо одна одної?

Відносна густина газів

Із закону Авогадро ми знаємо, що за однакового об’єму газів та при однакових умовах, в них є однаковим число молекул, а отже, і молів газів.

Відношення молярних мас газів до однакових об’ємів газів рівні:

де   – це маса заданого об’єму одного газу;
  – маса такого ж  об’єму іншого газу;
M1 і М2 – молярні маси цих самих газів.

Молекулярна маса елемента знаходиться у періодичній системі поряд з позначкою потрібного елемента.

Мал. 4. Періодична система хімічних елементів.

А відношення мас заданого об’єму одного газу до ідентичного об’єму іншого (взятого за однакових умов) називають відносною густиною газів за другим (позначається літерою D):

Звідки .

Молекулярна маса речовини у газоподібному стані дорівнює її подвоєній густині за воднем:

де  - густина газу відносно водню.
де  – густина газу відносно повітря; середня молярна маса повітря дорівнює: Мпоа 29 г/моль.

Для того щоб дізнатися як людство застосовує той чи інший газ, або визначити в якій частині атмосфери він знаходиться, дуже суттєвим є те, наскільки один газ важчий за інший, чи від суміші газів, чи від повітря. Саме для цього і використовують термін «відносна густина газу».

Відносна густина газу — це величина, яка характеризує, у скільки разів  більша або менша відносна молекулярна маса одного газу щодо відносної молекулярної маси другого газу.

Відео 2.  Зміна густини газу.

Контролюючий блок № 2

1.    Що характеризує відносна густина газу?
2.    Як вираховується відносна густина газу?
3.    Якими є молекулярні маси водню і повітря відповідно?

Обчислення відносної густини газів

Наприклад, маса молекули Оксигену становить 32 г/моль, а Гідрогену – 2 г/моль. Це означає, що відносна густина водню буде дорівнювати 16. Для її визначення ми молекулярну масу кисню (32 г/моль) поділимо на молекулярну масу водню (2 г/моль).
32:2=16

Отже, молекулярна маса кисню у 16 разів більша від молекулярної маси водню, а відносна густина кисню (за воднем) становить 16.

Мал. 5. Взаємодія азоту з гарячою водою.

Як правило, відносну густину різних газів вираховують відносно водню (тому що він найлегший з усіх газів), або ж відносно повітря. Середня молекулярна маса повітря дорівнює 29.

Тобто можемо визначити стандартні формули, що  = М/2, де  — відносна густина заданого газу за воднем, М – молекулярна маса заданого газу, а 2 – стала молекулярна маса водню.
де   – відносна густина заданого газу за повітрям, М – молекулярна маса заданого газу, а 29 – молекулярна маса повітря.

Спробуємо вирішити задачу.

Дано газову суміш, яка складається з азоту, водню і амоніаку. Об’ємні частки цих газів відповідно становлять 30, 10 і 60%. Треба визначити яку густину за воднем і повітрям має ця суміш.

Для початку треба визначити середню молекулярну масу всієї суміші. Для цього молекулярну масу кожного елемента множимо на його частку у суміші.
Mr(суміші) = 280,3 + 20,1 + 170,6 = 18,8
А далі загальну молекулярну масу всієї суміші ділимо на молекулярні маси повітря і водню.
(суміші) = 18,8/2 = 9,4
D пов. (суміші) = 18,8/29 = 0,65
Отже, відносна густина заданої суміші газів за воднем дорівнює 9,4, а за повітрям – 0,65.

Контролюючий блок № 3

1.    Визначте відносну густину газів за воднем: N₂, СО₂, Н₂S, Не.
2.    Визначте відносну густину газів за повітрям: СО, Н₂, Аr, Hg.

Задачі

1.    Обчисліть густину за воднем таких газів: а) хлороводню HCl; б) сірководню H₂S; в) амоніаку NH_3.
2.    Газоподібна сполука Нітрогену з Гідрогеном містить 12,5% (мас.) Гідрогену. Густина сполуки за воднем дорівнює 16. Знайти молекулярну формулу сполуки.

Цікаво знати, що…

В Італії, в укосі однієї з гір вулканічної місцевості, є печера, яка відома всьому світові під назвою «Собача печера».

Мал. 6. Собача печера.

Люди відвідують її без будь-якого ризику для свого життя. Собака ж та інші низькорослі тварини в печері не можуть дихати і гинуть, якщо їх не випустити на свіже повітря.

Провідник, який показує людям цю печеру, кожний раз демонструє «дослід» з собакою.

Вулканічний грунт місцевості, де знаходиться печера, постійно виділяє вуглекислий газ, який внаслідок своєї ваги збирається внизу печери, утворюючи шар висотою 80-100 см. Отже, людина почуває себе в печері нормально, а собака гине.

Нерідко вуглекислий газ збирається у криницях, тому пер ніж спускатися у неї, треба перевірити, чи можна там дихати людині. Для цього в криницю опускають запалений каганець. Якщо каганець погасне, в криницю спускатися не можна.

Здатність вуглекислого газу скупчуватися внизу посудини добре демонструє ще й такий дослід.

Із смужки жерсті жерсті завширшки 10мм зробіть драбинку з 5-6 східцями. На кожному з них закріпіть свічку висотою біля 15 мм. Східці помістіть у банку місткістю 1 л. Запаліть свічки і, спустивши газовідвідну трубку від апарата Кіппа до дна, заповнюйте банку вуглекислим газом. Свічки гаснуть одна за одною, вуглекислий газ «іде по сходах».

Відео 3. Дія вуглекислого газу на вогонь.

Список використаної літератури

1. Урок на тему «Основні закони хімії» Сень С.В., вчителя хімії, м. Донецьк, сш №14.
2. Урок на тему «Відносна густин газів» Черчик Т.В., вчителя хімії, м. Харків, сш №6.
3. Ф. А. Деркач "Хімія", 2009.
4. Л. Б. Цвєткова «Неорганічна хімія» – 2-ге видання, виправлене і доповнене. – Львів, 2009.
5. В. В. Малиновський, П. Г. Нагорний «Неорганічна хімія» -  Київ, 2009.

Відредаговано та вислано Лісняк А. В., викладачем хімії

Над уроком працювали

Сень С.В.

Черчик Т.В.

Лісняк А. В.

Поставить вопрос о современном образовании, выразить идею или решить назревшую проблему Вы можете на Образовательном форуме, где на международном уровне собирается образовательный совет свежей мысли и действия. Создав блог, Вы не только повысите свой статус, как компетентного преподавателя, но и сделаете весомый вклад в развитие школы будущего. Гильдия Лидеров Образования открывает двери для специалистов  высшего ранга и приглашает к сотрудничеству в направлении создания лучших в мире школ.