BÀI 3: MOL VÀ TỈ KHỐI CHẤT KHÍ Mơn Khoa học tự nhiên - Lớp Thời gian thực hiện: 02 tiết I Mục tiêu: Kiến thức: - Nêu khái niệm mol (nguyên tử, phân tử) - Tính khối lượng mol (M); Chuyển đổi số mol (n) khối lượng (m) - Nêu khái niệm tỉ khối, viết cơng thức tính tỉ khối chất khí - So sánh chất khí nặng hay nhẹ chất khí khác dựa vào cơng thức tính tỉ khối - Nêu khái niệm thể tích mol chất khí áp suất bar 25 0C - Sử dụng công thức tính số mol để chuyển đổi số mol thể tích chất khí điều kiện chuẩn: áp suất bar 25 0C Năng lực: 2.1 Năng lực chung: - Năng lực tự chủ tự học: chủ động, tích cực tìm kiếm thơng tin, đọc sách giáo khoa, quan sát tranh ảnh để tìm hiểu mol tỉ khối chất khí - Năng lực giao tiếp hợp tác: Sử dụng ngôn ngữ khoa học để diễn đạt mol (nguyên tử, phân tử), khối lượng mol, thể tích mol chất khí, tỉ khối chất khí - Năng lực giải vấn đề sáng tạo: Thảo luận với thành viên nhóm thực nhiệm vụ học tập tìm hiểu mol (nguyên tử, phân tử), khối lượng mol (M), thể tích mol chất khí, tỉ khối chất khí 2.2 Năng lực khoa học tự nhiên : - Năng lực nhận biết KHTN: + Nêu khái niệm mol (nguyên tử, phân tử) + Nêu khái niệm tỉ khối, viết cơng thức tính tỉ khối chất khí + Nêu khái niệm thể tích mol chất khí áp suất bar 25 0C - Năng lực tìm hiểu tự nhiên: + Tính khối lượng mol (M); Chuyển đổi số mol (n) khối lượng (m) + Sử dụng cơng thức tính số mol để chuyển đổi số mol thể tích chất khí điều kiện chuẩn: áp suất bar 25 0C - Vận dụng kiến thức, kỹ học: So sánh chất khí nặng hay nhẹ chất khí khác dựa vào cơng thức tính tỉ khối Phẩm chất: Trang Thông qua thực học tạo điều kiện để học sinh: - Chăm học, chịu khó tìm tịi tài liệu thực nhiệm vụ cá nhân nhằm tìm hiểu mol tỉ khối chất khí - Có trách nhiệm hoạt động nhóm, chủ động nhận thực nhiệm vụ học tập tìm hiểu mol tỉ khối chất khí II Thiết bị dạy học học liệu Giáo viên: - Thiết kế phiếu học tập, slide - Máy tính, tivi (máy chiếu) Học sinh - SGK, ghi - Ôn tập cũ chuẩn bị trước đến lớp III Tiến trình dạy học Hoạt động 1: Mở đầu a) Mục tiêu: Giúp học sinh xác định vấn đề cần học tập tìm hiểu ngun tố hóa học, tên gọi kí hiệu ngun tố hóa học b) Nội dung: HS hoạt động cá nhân, trả lời câu hỏi mở đầu – SGK trang 16: Bằng phép đo thông thường, ta xác định khối lượng chất rắn, chất lỏng thể tích chất khí Làm để biết lượng chất có phân tử, nguyên tử? c) Sản phẩm: - Câu trả lời HS Dự kiến: Để biết lượng chất có phân tử, nguyên tử ta cần sử dụng khái niệm mol d)Tổ chức thực hiện: Hoạt động giáo viên học sinh Nội dung * Chuyển giao nhiệm vụ học tập GV yêu cầu HS hoạt động cá nhân, suy nghĩ trả lời câu hỏi nêu phần Nội dung * Thực nhiệm vụ học tập - HS hoạt động cá nhân, suy nghĩ trả lời câu hỏi - GV quan sát, đôn đốc HS * Báo cáo kết thảo luận Đại diện vài HS trả lời, HS khác nhận xét, bổ sung có * Đánh giá kết thực nhiệm vụ - Giáo viên nhận xét ý thức tìm tịi kiến thức HS dẫn dắt vào Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Nội dung 1: Tìm hiểu khái niệm mol Trang a) Mục tiêu: - Nêu khái niệm mol - Tính số mol dựa vào số hạt (nguyên tử phân tử …) ngược lại b) Nội dung: Học sinh làm việc nhóm nghiên cứu thơng tin SGK, quan sát hình ảnh, thảo luận theo nhóm (8 phút), hồn thành phiếu học tập số (mục phụ lục) c) Sản phẩm: HS qua hoạt động cá nhân, thảo luận nhóm trả lời câu hỏi Đáp án: Câu 1: + Khối lượng mol nguyên tử carbon 12 gam + Khối lượng mol phân tử iodine 254 gam + Khối lượng mol phân tử nước 18 gam Vậy khối lượng mol nguyên tử carbon < khối lượng mol phân tử nước < khối lượng mol phân tử iodine Câu 2: a) 0,25 mol nguyên tử C có 0,25 × 6,022 × 1023 = 1,5055 × 1023 nguyên tử C b) 0,002 mol phân tử I2 có 0,002 × 6,022 × 1023 = 1,2044 × 1021 phân tử I2 c) mol phân tử H2O có × 6,022 × 1023 = 1,2044 × 1024 phân tử H2O Câu 3: a, 1,2044.1022 phân tử Fe2O3 1,2044.1022 /6,022.1023 = 0,02 mol b, 7,5275.1024 nguyên tử Mg 7,5275.1024 /6,022.1023 = 12,5 mol d) Tổ chức thực hiện: Hoạt động giáo viên học sinh Nội dung Nội dung 1: Nguyên tố hóa học * Chuyển giao nhiệm vụ học tập I Mol - GV giới thiệu: Trong toán học, người ta quy Khái niệm: định: Mol lượng chất có chứa + tá trứng 12 trứng NA (6,022 × 1023) nguyên tử + chục trứng 10 trứng phân tử chất -> đưa định nghĩa mol: Mol lượng chất Số 6,022.1023 gọi số có chứa 6,022.1023 nguyên tử phân tử Avogadro, kí hiệu NA chất - GV giải thích số 6,022.1023 gọi số Avogadro, kí hiệu NA - GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK, quan sát hình 3.1 làm việc theo nhóm, hồn thành phiếu học tập số (thời gian phút) * Thực nhiệm vụ học tập HS thảo luận nhóm, thống đáp án ghi Trang nội dung hoạt động vào phiếu học tập - GV quan sát, giúp đỡ HS cần thiết * Báo cáo kết thảo luận GV chiếu đáp án phiếu học tập lên ti vi, HS đại diện nhóm trình bày kết câu (mỗi HS trình bày câu), nhóm khác nhận xét, bổ sung * Đánh giá kết thực nhiệm vụ - GV nhận xét chốt kiến thức khái niệm mol Nội dung 2: Tìm hiểu khối lượng mol a) Mục tiêu: - Tính khối lượng mol chuyển đổi số mol khối lượng b) Nội dung: - Học sinh hoạt động cá nhân trả lời câu hỏi: + Khối lượng mol gì? So sánh khối lượng mol nguyên tử khối lượng mol phân tử? - GV hướng dẫn tổ chức HS thảo luận nhóm (8 phút) hồn thành phiếu học tập số 2: (mục phụ lục) c) Sản phẩm: - HS qua hoạt động cá nhân, thảo luận nhóm trả lời câu hỏi làm tập phiếu học tập - Đáp án: + Khối lượng mol chất khối lượng N A nguyên tử phân tử chất tính theo đơn vị gam + Khối lượng mol chất có trị số khác đơn vị đo với khối lượng nguyên tử phân tử chất * Phiếu học tập số 2: Khối lượng mol X = 23,4 : 0,4 = 58,5 (g/mol) Số mol phân tử có gam nước bằng: n nước= m nước /M nước = /18 = 0,5 (mol) a Khối lượng phân tử CaCO3 = 40 + 12 + 16 x = 100 (amu) b Khối lượng 0,2 mol CaCO3 = 0,2 x 100 = 20 (gam) d) Tổ chức thực hiện: * Chuyển giao nhiệm vụ học tập Khối lượng mol: GV yêu cầu HS phân tích bảng 3.1, 3.2/ SGK - Khối lượng mol trả lời câu hỏi, giới thiệu công thức tính khối chất khối lượng NA lượng mol tổ chức cho HS thảo luận nhóm nguyên tử phân tử chất Trang hoàn thành phiếu học tập số tính theo đơn vị gam * Thực nhiệm vụ học tập - Công thức tính khối lượng HS hoạt động nhóm thống ý kiến trả lời mol: m * Báo cáo kết thảo luận M= (g/mol) n GV chiếu đáp án phiếu học tập lên ti vi, yêu cầu n: số mol (mol) HS đại diện nhóm trình bày kết m: khối lượng (g) câu (mỗi HS trình bày câu), nhóm khác M: khối lượng mol (g/mol) nhận xét, bổ sung * Đánh giá kết thực nhiệm vụ - GV nhận xét chốt kiến thức cách tính khối lượng mol, số mol phân tử, tính khối lượng phân tử Nội dung 3: Tìm hiểu thể tích mol chất khí a) Mục tiêu: - Nêu khái niệm thể tích mol chất khí áp suất bar 25 0C - Sử dụng cơng thức tính số mol để chuyển đổi số mol thể tích chất khí điều kiện chuẩn: áp suất bar 25 0C b) Nội dung: - Học sinh hoạt động cá nhân làm tập sau: Ở 25°C bar, 1,5 mol khí chiếm thể tích bao nhiêu? Một hỗn hợp gồm mol khí oxygen với mol nitrogen Ở 25°C bar, hỗn hợp khí tích bao nhiêu? Tính số mol khí chứa bình tích 500 mililit 25°C bar c) Sản phẩm: - HS làm tập GV nêu - Đáp án: Thể tích khí 1,5 mol (ở bar, 250C) là: 1,5 x 24,79 = 37,185 lít V hỗn hợp khí = V oxygen + V nitrogen = x 24,79 + x 24,79 = 123,95 lít Số mol khí chứa bình tích 500ml 25°C bar n = V : 22,4 = 0,5 : 24,79 = 0,02 mol d) Tổ chức thực hiện: * Chuyển giao nhiệm vụ học tập Thể tích mol chất khí: GV hướng dẫn yêu cầu HS làm tập Thể tích mol chất khí nêu phần nội dung thể tích chiếm NA phân tử * Thực nhiệm vụ học tập chất khí HS hoạt động cá nhân làm tập - Cơng thức tính thể tích mol * Báo cáo kết thảo luận chất khí đktc: GV: Yêu cầu số đại diện HS lên làm V = 24,79 n (L) tập, HS khác nhận xét, bổ sung n: số mol (mol) Trang * Đánh giá kết thực nhiệm vụ V: thể tích (L) - GV nhận xét chốt kiến thức thể tích mol chất khí Nội dung 4: Tìm hiểu tỉ khối chất khí a) Mục tiêu: - Nêu khái niệm tỉ khối, viết cơng thức tính tỉ khối chất khí - So sánh chất khí nặng hay nhẹ chất khí khác dựa vào cơng thức tính tỉ khối b) Nội dung: GV giới thiệu công thức tính tỉ khối; HS lắng nghe, đọc SGK, trả lời câu hỏi GV, câu hỏi 1, mục I.4/ SGK trang 19 c) Sản phẩm: - HS qua hoạt động cá nhân, thảo luận nhóm trả lời câu hỏi làm câu hỏi 1, mục I.4/ SGK trang 19 - Đáp án câu hỏi 1/ SGK: a) Khối lượng mol khí carbon dioxide (CO2) 12 + 16.2 = 44 (g/mol) Tỉ khối khí carbon dioxide (CO2) khơng khí bằng: dCO2/kk = MCO2/MKK = 44/29 = 1,52 Vậy, khí carbon dioxide (CO2) nặng khơng khí 1,52 lần b) Trong lịng hang sâu thường xảy q trình phân huỷ chất vơ hữu cơ, sinh khí carbon đioxide Khí carbon đioxide tích tụ hang khí nặng khơng khí d) Tổ chức thực hiện: Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ II Tỉ khối chất khí: - GV yêu cầu HS đọc mục II SGK trang 18, 19 - Tỉ khối khí A nêu cơng thức tính tỉ khối hai chất khí, vận khí B tỉ lệ khối lượng mol dụng làm ví dụ: khí A khí B Hãy cho biết khí CO2 nặng hay nhẹ khí - Cơng thức tính tỉ khối H2 lần? khí A khí B: - GV yêu cầu HS thảo luận cặp đôi suy nghĩ trả d A / ¿ = M ¿ M lời câu hỏi: - Cơng thức tính tỉ khối + Người ta bơm khí vào bóng bay để bóng khí A khơng khí: bay bay lên được? d M + Nếu bơm khí oxi khí carbon dioxide A / ¿ = 29 ¿ MA, MB: khối lượng mol bóng bay có bay lên cao khơng? Vì sao? - GV nêu vấn đề: Quả bóng bay bơm đầy khí A, khí B (g/mol) khí hydrogen bay lên cao nhanh, chứng tỏ khí hydrogen nhẹ khơng khí Nhưng bóng bay thổi căng khí carbon dioxide, nằm mặt đất không bay A B B A kk Trang lên, chứng tỏ khí carbonic nặng khơng khí Vậy làm để xác định tỉ khối chất khí khơng khí? - GV hướng dẫn HS tiến hành tính khối lượng mol khơng khí (coi mol khơng khí có 0,2 mol oxygen 0,8 mol nitrogen), yêu cầu HS xác định cơng thức tính tỉ khối chất khí khơng khí - GV u cầu HS trả lời câu hỏi mục II SGK trang 19: Bước 2: Thực nhiệm vụ - HS đọc SGK trả lời câu hỏi GV, câu hỏi mục II SGK trang 19 - GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS cần thiết Bước 3: Báo cáo kết hoạt động thảo luận - Đại diện HS trả lời câu hỏi GV, câu hỏi mục II SGK trang 19 - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung Bước 4: Kết luận, nhận định GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức khái niệm tỉ khối mol chất khí cơng thức Hoạt động 3: Luyện tập a) Mục tiêu: - Hệ thống số kiến thức học mol (nguyên tử, phân tử), khối lượng mol (M), thể tích mol chất khí, tỉ khối chất khí b) Nội dung: - HS tham gia trò chơi “ Ai triệu phú” c) Sản phẩm: - HS tham gia trò chơi sôi nổi, hào hứng - Trả lời câu hỏi GV đưa Đáp án câu hỏi Ai triệu phú: C D A B C C D A D 10 B d) Tổ chức thực hiện: Hoạt động giáo viên học Nội dung sinh * Chuyển giao nhiệm vụ học tập Câu 1: Số Avogadro kí hiệu là: Trang GV yêu cầu HS quản trò tổ chức cho bạn HS tham gia trò chơi * Thực nhiệm vụ học tập HS thực theo yêu cầu quản trò * Báo cáo kết thảo luận - HS tham gia trị chơi sơi nổi, hào hứng - Nếu học sinh trả lời sai HS khác quyền trả lời Mỗi câu hỏi cho phép tối đa HS trả lời * Đánh giá kết thực nhiệm vụ GV chữa bài, chốt đáp án, tuyên dương hoạt động tốt, nhanh xác Những HS trả lời cộng điểm thường xuyên đánh giá trình A 6,022.1023, A B 6,022.10-23, A C 6,022.1023, NA D 6,022.10-24, NA Câu Khối lượng mol chất là: A khối lượng ban đầu chất B khối lượng sau tham gia phản ứng hóa học C 6,022.1023 D khối lượng tính gam NA nguyên tử phân tử chất Câu mol chất khí điều kiện chuẩn tích A 24,79 L B 2,47 L C 0,247 L D 24,79 mL Câu Thể tích mol chất khí là: A thể tích chất lỏng B thể tích chiếm NA phân tử chất khí C thể tích ngun tử D thể tích đktc 24,79 L Câu Thể tích đktc 2,25 mol O2 là: A 24,79 L B 50 L C 55,78 L D 5,57 L Câu 6: Số mol H2 đktc biết V = 5,6 L là: A 0,27 mol B 0,334 mol C 0,226 mol D 0,255 L Câu Số mol kali biết có 6,022.1023 nguyên tử kali: A 1,5 mol B 0,5 mol Trang C 0,25 mol D mol Câu Khí SO2 nặng hay nhẹ khơng khí bao lần? A Nặng khơng khí 2,2 lần B Nhẹ khơng khí 3,1 lần C Nặng khơng khí 2,4 lần D Nhẹ khơng khí 2,7 lần Câu Có thể thu khí N2 cách nào? A Đặt úp bình B Đặt ngang bình C Cách D Đặt đứng bình Câu 10 Trong khí sau: CO2, Cl2, N2, SO2, H2, số khí nặng khơng khí là: A B C D Hoạt động 4: Vận dụng a) Mục tiêu: Củng cố lại kiến thức học thông qua trả lời câu hỏi vận dụng thực tế đời sống tỉ khối chất khí b) Nội dung: HS sử dụng SGK, kiến thức học, liên hệ thực tế để trả lời câu hỏi (nếu khơng cịn thời gian HS thực nhà) Câu hỏi: 1) Khí methane (CH4) nặng hay nhẹ khơng khí lần? 2) Dưới đáy giếng thường xảy trình phân hủy chất hữu cơ, sinh khí methane Hãy cho biết khí methane tích tụ đáy giếng hay bị khơng khí đẩy bay lên trên? c) Sản phẩm học tập: HS trả lời câu hỏi vận dụng Đáp án: 1) Khối lượng mol khí methane (CH4) 12 + 1.4 = 16 (g/mol) Tỉ khối khí methane (CH4) khơng khí bằng: D CH4/kk = MCH4 : 29 = 16 : 29 = 0,55 Vậy khí khí methane (CH4) nhẹ khơng khí 0,55 lần khơng khí 2) Dưới đáy giếng thường xảy q trình phân huỷ chất hữu cơ, sinh khí methane Khí methane bị khơng khí đẩy bay lên khí nhẹ khơng khí nên có xu hướng chuyển động lên d) Tổ chức thực hiện: Trang Hoạt động giáo viên học sinh Nội dung * Chuyển giao nhiệm vụ học tập - Yêu cầu trả lời câu hỏi nêu mục Nội dung * Thực nhiệm vụ học tập Các HS thực trả lời câu hỏi theo cá nhân * Báo cáo kết thảo luận HS đại diện trả lời HS khác nhận xét, bổ sung * Đánh giá kết thực nhiệm vụ GV nhận xét, chuẩn xác kiến thức * Phụ lục: PHIẾU HỌC TẬP SỐ Hãy trả lời câu hỏi hoàn thành tập sau: Đọc thơng tin Hình 3.1 so sánh khối lượng mol nguyên tử carbon, mol phân tử iodine mol phân tử nước Tính số ngun tử, phân tử có lượng chất sau: a) 0,25 mol nguyên tử C; b) 0,002 mol phân tử I2; c) mol phân tử H2O Một lượng chất sau tương đương mol nguyên tử mol phân tử? a) 1,2044 1022 phân tử Fe2O3; b) 7,5275 1024 nguyên tử Mg PHIẾU HỌC TẬP SỐ Hãy hoàn thành tập sau: Tính khối lượng mol chất X, biết 0,4 mol chất có khối lượng 23,4 gam Tính số mol phân tử có gam nước, biết khối lượng mol nước 18 g/ mol Calcium carbonate có cơng thức hố học CaCO3 a) Tính khối lượng phân tử calcium carbonate b) Tính khối lượng 0,2 mol calcium carbonate Trang 10