8. Cấu trỳc của luận văn
2.4.1. Bài toỏn 1: “Thuyết động học phõn tử chất khớ, cấu tạo chất”
Cú thể chia làm hai loại như sau:
- Vận dụng thuyết động học phõn tử để giải thớch.
- Nắm vững khỏi niệm lượng chất, tớnh được khối lượng một chất khớ trong hỗn hợp khớ.
Loại 1: Vận dụng thuyết động học phõn tử để giải thớch.
* Một số lưu ý định hướng hoạt động nhận thức của học sinh.
- Coi phõn tử khớ là chất điểm, chỳng chỉ tương tỏc với nhau khi va chạm với nhau (hoặc va chạm với thành bỡnh).
- Cỏc phõn tử chuyển động hỗn loạn khụng ngừng. Nhiệt độ càng cao thỡ vận tốc chuyển động hỗn loạn càng lớn.
- Một lượng khớ dự rất nhỏ, nhưng cú khả năng chiếm toàn bộ khụng gian của bỡnh chứa.
Bài tập 1: Số 6,023.1023 là:
a. Số phõn tử trong 1cm3 khớ tại cỏc điều kiện bỡnh thường.
b. Số phõn tử khớ trong 22,4cm3 khớ tại cỏc điều kiện bỡnh thường.
c. Số phõn tử (hoặc số nguyờn tử) trong một lớt khớ nằm tại cỏc điều kiện bỡnh thường.
d. Số phõn tử trong một mol khớ. Đỏp số: D.
Bài tập 2: Trong điều kiện chuẩn về nhiệt độ và ỏp suất, số phõn tử trong đơn vị thể tớch của cỏc chất khớ khỏc nhau cú chờnh lệch nhau khụng?
Trả lời: Trong điều kiện chuẩn về nhiệt độ và ỏp suất, số phõn tử trong
đơn vị thể tớch của cỏc chất khớ khụng khỏc nhau vỡ số phõn tử trong 1 lớt =
.
Bài tập 3: Hóy dựng cỏc tớnh chất của phõn tử chất khớ để trả lời cỏc cõu hỏi sau:
a. Tại sao chất khớ cú thể gõy ỏp suất lờn thành bỡnh ?
b. Khi giữ nguyờn thể tớch nhưng tăng nhiệt độ thỡ ỏp suất của chất khớ tăng hay giảm ?
c. Khi giữ nguyờn nhiệt độ nhưng tăng thể tớch thỡ ỏp suất chất khớ tăng hay giảm ?
Hướng dẫn trả lời:
a. Cỏc phõn tử khớ chuyển động hỗn độn va chạm vào thành bỡnh. Mỗi phõn tử tỏc động lờn thành bỡnh một lực rất nhỏ nhưng vỡ số phõn tử rất lớn, nờn lực của cỏc phõn tử khớ tỏc dụng lờn thành bỡnh là đỏng kể. Do đú, ỏp suất chất khớ tỏc dụng lờn thành bỡnh là đỏng kể.
b. Tăng vỡ khi nhiệt độ tăng thỡ cỏc phõn tử khớ chuyển động nhanh lờn; do đú số phõn tử khớ va chạm vào thành bỡnh trong một đơn vị thời gian tăng, đồng thời mỗi va chạm vào thành bỡnh mạnh lờn.
c. Giảm, khi tăng thể tớch thỡ mật độ phõn tử khớ giảm do đú số lần va chạm của phõn tử khớ vào thành bỡnh trong một đơn vị thời gian giảm đi, dẫn đến ỏp suất giảm.
Bài tập 4: Tại sao trong chất lỏng sự khuếch tỏn diễn ra chậm hơn so với trong chất khớ ?
Hướng dẫn trả lời: Do mật độ phõn tử ở trạng thỏi lỏng lớn hơn rất nhiều mật độ phõn tử ở trạng thỏi khớ. Do đú, sự khuếch tỏn của một phõn tử
nào đú trong chất lỏng gặp phải sự cản trở rất lớn vỡ số va chạm với cỏc phõn tử khỏc diễn ra nhiều hơn so với sự khuếch tỏn trong chất khớ.
Loại 2: Nắm vững khỏi niệm lượng chất, tớnh được khối lượng một chất khớ trong hỗn hợp:
* Một số lưu ý định hướng hoạt động nhận thức của học sinh khi giải bài tập loại này.
- Học sinh cần phõn biệt lượng chất chứa trong vật khỏc với khối lượng
của vật ấy. Đơn vị đo lượng chất là mol, đú là lượng chất chứa trong 12g đồng vị cacbon 12, được gọi là 1 mol cacbon 12. Một mol của mọi chất đều cú cựng một giỏ trị NA = 6,023.1023mol-1.
- Một lượng chất bất kỡ chứa số phõn tử hay nguyờn tử bằng số nguyờn tử chứa trong 12g cacbon12, gọi là một mol chất ấy.
- Cần nắm vững ý nghĩa của số Avụga đrụ và lưu ý rằng: Đơn vị lượng chất của cỏc chất khỏc nhau khụng cú cựng khối lượng: 12g cacbon cú lượng chất bằng 32g lưu huỳnh, bằng 2g hđrụ…
Bài tập 5: Một bỡnh chứa N = 3,01.1023 phõn tử khớ Hờli. a. Tớnh khối lượng He chứa trong bỡnh ?
b. Biết nhiệt độ khớ là 00C ỏp suất là 1at. Hỏi thể tớch của bỡnh là bao nhiờu ? Cõu hỏi định hướng tư duy cho học sinh.
1. 1mol He chứa bao nhiờu phõn tử ?
2. Tớnh số mol khớ He chứa trong bỡnh cú N = 3,01.1023 phõn tử.
3. 1mol He cú khối lượng là bao nhiờu gam ? 4. Tớnh khối lượng He chứa trong bỡnh.
5. Ở điều kiện tiờu chuẩn 1 mol khớ cú thể tớch là bao nhiờu ? 6. Hỏi thể tớch của bỡnh là bao nhiờu ?
Bài tập 6: Ở cỏc điều kiện bỡnh thường (t = 00C, p = 1atm) một kilụmol khớ bất kỡ, khụng phụ thuộc vào thành phần húa học, chiếm một thể tớch bằng:
a. 22,4m3.
b. 22,4cm3
c. 22,4lit. d. 2,24m3. Đỏp số: A.
Bài tập 7: Phõn tử gam của ụxi cacbon CO bằng 28kg/kmol. Khối lượng của một phõn tử CO bằng: e. 4,65.10-26kg. f. 5,15.10-26kg. g. 3,16.10-25kg. h. 4,65.10-25kg. Đỏp số: A.
Bài tập 8: Khối lượng của 1 nguyờn tử He bằng
a. 6,64.10-25kg. b. 5,64.10-26kg. c. 3,16.10-25kg. d. 4,65.10-25kg. Đỏp số: D. Bài tập 9:
a. Tớnh tỉ số khối lượng phõn tử nước và khối lượng nguyờn tử cacbon 12.
b. Tớnh số phõn tử nước trong 1g nước. Đỏp số: a. 3/2.
Bài tập 10: Một lượng khớ khối lượng 15kg chứa 5,64.1026 phõn tử. Phõn tử này gồm cỏc nguyờn tử hiđrụ và cacbon. Hóy xỏc định khối lượng của nguyờn tử cacbon và hiđrụ trong khớ này.
Cõu hỏi định hướng tư duy của học sinh. 1. Khớ cú nguyờn tử cacbon và hiđrụ là khớ gỡ ?
2. Khối lượng của phõn tử khớ này được tớnh theo cụng thức nào ? 3. Khối lượng của nguyờn tử hiđrụ là ?
4. Khối lượng của nguyờn tử cacbon là ?.