Giáo án và PPT KHTN 8 cánh diều Bài 4: Mol và tỉ khối của chất khí

BÀI 4: MOL VÀ TỈ KHỐI CHẤT KHÍ

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV yêu cầu HS quan sát hình ảnh và trả lời:

Nếu yêu cầu đếm số lượng viên gạch để xây bức tường của lâu đài (hình 4.1) và đếm số lượng hạt cát để xây bức tường của lâu đài bằng cát (hình 4.2), yêu cầu nào có thể thực hiện được ? Vì sao?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1: Khái niệm mol

GV cho HS đọc thí nghiệm 1 và trả lời câu hỏi: 

• Mol là gì?

• Số 6,022.10²³ được gọi là gì? Có giá trị như thế nào

Sản phẩm dự kiến:

- Mol là lượng chất có chứa 6,022 10²³ hạt vi mô (nguyên tử, phân tử,…) của chất đó. 

- Số 6,02210²³ được gọi là số Avogadro, được kí hiệu là N_A 

Ví dụ : 

+ 1 mol nguyên tử đồng (Cu) là lượng đồng có chứa 6,022 10²³ nguyên tử Cu.

+ 1 mol phân tử nước (H₂O) là lượng nước có chứa 6,022 10²³ phân tử H₂O.

- Giá trị số Avogadro là vô cùng lớn. Nếu một máy đếm các nguyên tử với tốc độ 10 triệu nguyên tử mỗi giây thì sẽ mất khoảng 2 tỉ năm để đếm hết các nguyên tử trong một mol.

Hoạt động 2: Khối lượng mol

GV cho HS thảo luận và trả lời câu hỏi: 

• Em hãy nêu khái niệm khối lượng mol?
• Quan sát hình 4.3, cho biết khối lượng 1 mol nguyên tử đồng và khối lượng 1 mol phân tử sodium chloride.

Sản phẩm dự kiến:

- Khối lượng mol (kí hiệu là M) của một chất là khối lượng tính bằng gam của N nguyên tử hoặc phân tử chất đó. 

+ Đơn vị: gam/mol

+ Khối lượng mol nguyên tử hay phân tử của một chất có cùng trị số với khối lượng nguyên tử hay phân tử chất đó tính theo đơn vị amu. 

Ví dụ: 

+ Khối lượng nguyên tử oxygen là 16 amu, khối lượng mol nguyên tử của oxygen là 16 gam/mol.

+ Khối lượng phân tử nước là 18 amu, khối lượng mol phân tử của nước là 18 gam/mol

- Khối lượng 1 mol nguyên tử đồng là: M_Cu = 64 g/mol

 Khối lượng 1 mol nguyên tử sodium chloride là M_NaCl = 58,5 g/mol

Hoạt động 3: Chuyển đổi giữa số mol chất và khối lượng

HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

• Nếu đặt n là số mol chất, M là khối lượng mol chất và m là khối lượng chất, ta có công thức như thế nào? 
• Áp dụng các công thức đã rút ra ở trên để hoàn thành bảng sau :

Sản phẩm dự kiến:

- Nếu đặt n là số mol chất, M là khối lượng mol chất và m là khối lượng chất, ta có công thức :

n = (mol) m = n M (gam) ; 

M = (gam/mol) 

- Bảng:

Hoạt động 4: Thể tích mol của chất khí

HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

• Nêu khái niệm thể tích mol của chất khí.
• Trong cùng một điều kiện nhiệt độ và áp suất thì thể tích và khối lượng mol của chúng như nào?    
• Quan sát hình 4.4. cho biết ở điều kiện chuẩn (áp suất 1 bar và nhiệt độ 25^oC), thể tích 1 mol khí là bao nhiêu.

Sản phẩm dự kiến:

- Thể tích mol của chất khí là thể tích chiếm bởi N phân tử của chất khí đó.

- Một mol bất kì chất khí nào cũng chiếm những thể tích bằng nhau khi ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất.

- Ở điều kiện áp suất chuẩn, thể tích 1 mol khí là 24,79 l

Hoạt động 5: Chuyển đổi giữa lượng chất và thể tích chất khí

HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

• Nếu đặt n là số mol chất khí, V là thể tích chất khí ở điều kiện chuẩn thì ta có biểu thức như thế nào? 
• Ở 25 ^oC và 1 bar, 1,5 mol khí chiếm thể tích bao nhiêu.

Sản phẩm dự kiến:

- Nếu đặt n là số mol chất khí, V là thể tích chất khí ở điều kiện chuẩn thì ta có biểu thức:

V = 24,79 n (lít) n = (mol)

- Thể tích 1,5 mol khí 25 ^oC, 1 bar là:

V = 24,791,5 = 37,185 (l)

Hoạt động 6: Tỉ khối của chất khí

HS thảo luận trả lời câu hỏi: 

• Tỉ khối của khí A đối với khí B là gì? Kí hiệu và công thức tính? 
• Làm thế nào để biết khí X nặng hay nhẹ hơn không khí bao nhiêu lần? (So sánh khối lượng mol của khí X với khối lượng 1 mol không khí).
• Viết công thức tính tỉ khối của một khí với không khí?

Sản phẩm dự kiến:

- Tỉ khối của khí A đối với khí B là tỉ số giữa khối lượng mol của khí A và khối lượng mol của khí B. 

+  Công thức:

d_A/B =

- d_A/B  cho biết khí A nặng hay nhẹ hơn khí B bao nhiêu lần. Ví dụ: 

Vậy khí CO₂ nặng hơn khí H₂ 22 lần. 

- Tỉ khối của khí X đối với không khí là:

d_X/kk =

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Câu 1: Số Avogadro và kí hiệu là

A. 6,022 10²³, A

B. 6,022 10^-23, A 

C. 6,022 10²³, N

D. 6,022 10^-24, N 

Câu 2. Khối lượng mol chất là

A. khối lượng ban đầu của chất đó

B. khối lượng sau khi tham gia phản ứng hóa học

C. bằng 6,022 10²³

D. khối lượng tính bằng gam của N nguyên tử hoặc phân tử chất đó. 

Câu 3. 1 mol chất khí ở điều kiện chuẩn có thể tích là

A. 2,47 l

B. 0,247 l

C. 24,79 l

D. 24,79 ml

Sản phẩm dự kiến:

Câu 1: A

Câu 2: D

Câu 3: C

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Vận dụng kiến thức, GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi:

Câu 1: Tính số phân tử nước và số nguyên tử của mỗi nguyên tố có trong 3 mol phân tử nước.

Câu 2: Tính khối lượng mol phân tử khí oxygen và khí carbon dioxide.