Soạn mới giáo án KHTN 8 KNTT bài 3: Mol và tỉ khối chất khí

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi :

Trong toán học, người ta quy định :

+ 1 tá trứng bằng bao nhiêu quả trứng? (12 quả trứng)

+ 1 chục quả trứng bằng bao nhiêu quả trứng? (10 quả trứng) 

- GV: 12 và 10 là số lượng quy định chục và tá. Định nghĩa mol cũng được dựa trên cơ sở đó. 

- GV đưa ra định nghĩa về mol: Mol là lượng chất có chứa 6,022.1023 nguyên tử hoặc phân tử của chất đó. 

- GV giải thích số 6,022.1023 được gọi là số Avogadro, kí hiệu NA.

- GV: 

+ Với những hạt vô cùng nhỏ bé như nguyên tử hoặc phân tử, khối lượng chứa 1 mol hạt thường có giá trị trong khoảng cân được bằng cân thông thường trong phòng thí nghiệm (1 gam đến vài trăm gam). 

+ Với những loại hạt, đồ vật mà mắt thường nhìn thấy được, khối lượng của 1 mol đó có giá trị vô cùng lớn.

+ Ví dụ: nếu 1 hạt gạo có khối lượng khoảng 0,025 gam thì 1 mol hạt gạo có khối lượng khoảng 1,51022 gam, tức là 15 triệu tỉ tấn gạo; nếu 1 quả cam có đường kính 6 cm thì khi xếp 1 mol quả cam thẳng hàng thì ta được đường thẳng có độ dài gấp 240 tỉ lần khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời. 

- GV kết luận giá trị số Avogadro là vô cùng lớn, dùng để tính toán khối lượng hạt trong thế giới vi mô. 

- GV yêu cầu HS quan sát các hình vẽ để hình dung được khối lượng một mol hạt của các chất khác nhau.

- GV yêu cầu HS trả lời CH1 mục I.1 SGK trang 17 :

Đọc thông tin Hình 3.1 và so sánh khối lượng của 1 mol nguyên tử carbon, 1 mol phân tử iodine và 1 mol phân tử nước.  

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS suy nghĩ trả lời câu hỏi của GV, CH1 mục I.1 SGK trang 17. 

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết. 

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Đại diện HS trả lời câu hỏi của GV, CH1 mục I.1 SGK trang 17.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức về định nghĩa mol, chuyển sang nội dung mới.

I. Mol

1. Khái niệm

- Số 6,022.1023 được gọi là số Avogadro, được kí hiệu là NA 

- Mol là lượng chất có chứa NA (6,022.1023) nguyên tử hoặc phân tử của chất đó. 

Ví dụ : 

a) 12 gam carbon có NA nguyên tử C hay 1 mol nguyên tử carbon

b) 254 gam iodine có NA phân tử I2 hay 1 mol phân tử iodine

c) 18 gam nước có NA phân tử H2O hay 1 mol phân tử nước. 

Trả lời CH1 mục I.1 SGK trang 17:

Khối lượng 1 mol nguyên tử C < khối lượng 1 mol phân tử H2O < khối lượng 1 mol phân tử I2.

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV giới thiệu khái niệm khối lượng mol của 1 chất: chính là khối lượng của 1 mol phân tử hoặc nguyên tử chất đó. 

- GV yêu cầu HS nhắc lại định nghĩa nguyên tử khối (NTK), phân tử khối (PTK) đã học. 

- GV yêu cầu HS quan sát bảng 3.1 và 3.1 để rút ra kết luận: Về mặt trị số, khối lượng mol của một chất bằng khối lượng nguyên tử (hoặc phân tử) chất đó.

Ví dụ: Khối lượng mol nguyên tử Na là MNa = 23 g/mol 

Khối lượng mol phân tử HCl: MHCl = 36,5 g/mol 

- GV yêu cầu HS lấy ví dụ về khối lượng nguyên tử và khối lượng mol của một số đơn chất, hợp chất.  

- GV chia lớp thành các nhóm, yêu cầu mỗi nhóm hoàn thành bảng sau: 

- GV đặt câu hỏi: Làm thế nào để lấy một lượng mol xác định của chât? (cân khối lượng chất rắn hoặc chất lỏng, đong thể tích chất lỏng,…)

- GV yêu cầu HS trả lời CH1, CH2 SGK mục I.2 trang 18:

1. Tính khối lượng mol của chất X, biết rằng 0,4 mol chất này có khối lượng là 23,4 gam.

2. Tính số mol phân tử có trong 9 gam nước, biết rằng khối lượng mol của nước là 18 g/mol.  

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS thảo luận theo cặp đôi, quan sát bảng 3.1, 3.2, đọc SGK và trả lời câu hỏi của GV, CH1, CH2 mục I.2 SGK trang 18. 

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết. 

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Đại diện HS trả lời câu hỏi của GV, CH1, CH2 mục I.2 SGK trang 18

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức về khái niệm khối lượng mol và công thức tính, chuyển sang nội dung mới.

2. Khối lượng mol

- Khối lượng mol (kí hiệu là M) của một chất là khối lượng của NA nguyên tử hoặc phân tử chất đó tính theo đơn vị gam. 

- Khối lượng mol (g/mol) của một chất và khối lượng nguyên tử hoặc phân tử của chất đó (amu) bằng nhau về trị số, khác về đơn vị đo.

- Gọi n là số mol chất có trong m gam. Khối lượng mol (M) được tính theo công thức:

M = mn (g/mol)

Ví dụ:

Trả lời CH1 mục I.2 SGK trang 18:

Khối lượng mol của chất X :

M = 23,40,4 = 58,5 (g/mol)

Trả lời CH2 mục I.2 SGK trang 18:

Số mol nước là:

n = mM=918=0,5 (mol)

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yêu cầu HS đọc mục I.3 SGK trang 18, thực hiện các nhiệm vụ:

+ Nêu khái niệm thể tích mol của chất khí

+ Trong cùng một điều kiện nhiệt độ và áp suất thì khối lượng mol của chúng như nào? 

- GV yêu cầu HS thảo luận cặp đôi trả lời câu hỏi: 

Tìm thể tích của:

+ 1 mol phân tử khí O2 ở đktc

+ 2 mol phân tử khí H2 ở đktc

- GV lưu ý HS:

+ Giá trị 1 bar = 105 Pa, xấp xỉ bằng áp suất khí quyển ở độ cao ngang mặt nước biển hoặc vùng đồng bằng nơi ta đang sống.

+ Ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, thể tích mol của chất rắn hoặc chất lỏng là khác nhau. 

- GV yêu cầu HS trả lời CH1, CH2 mục I.3 SGK trang 18:

1. Ở 25 oC và 1 bar, 1,5 mol khí chiếm thể tích bao nhiêu?

2. Một hỗn hợp gồm 1 mol khí oxygen với 4 mol khí nitrogen. Ở 25 oC và 1 bar, hỗn hợp khí này có thể tích là bao nhiêu ?

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS thảo luận theo cặp đôi, đọc SGK và trả lời câu hỏi của GV, CH1, CH2 mục I.3 SGK trang 18. 

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết. 

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Đại diện HS trả lời câu hỏi của GV, CH1, CH2 mục I.3 SGK trang 18.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

Bước 4: Kết luận, nhận định

GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức về thể tích mol của chất khí, chuyển sang nội dung mới.

3. Thể tích mol của chất khí

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

- Thể tích mol của các chất khí bất kì ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất đều bằng nhau. 

- Ở điều kiện chuẩn (25oC và 1 bar), n mol chất khí bất kì đều chiếm thể tích là V = 24,79.n (L). 

- Ví dụ: Ở đktc:

+ Thể tích của 1 mol phân tử khí O2 là 24,79 L. 

+ Thể tích của 2 mol phân tử khí H2 là 49,58 L.

Trả lời CH1 mục I.3 SGK trang 18:

Thể tích 1,5 mol khí 25 oC, 1 bar là:

V = 24,79.1,5 = 37,185 (L)

Trả lời CH2 mục I.3 SGK trang 18:

Số mol khí là: 1 + 4  = 5 (mol)

Thể tích hỗn hợp khí thu được là:

V = 24,79.5 = 123,95 (L)

HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN - HỌC SINH

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yêu cầu HS đọc mục II SGK trang 18, 19 nêu công thức tính tỉ khối giữa hai chất khí, vận dụng làm ví dụ:

Hãy cho biết khí CO2 nặng hay nhẹ hơn khí H2 bao nhiêu lần?

- GV yêu cầu HS thảo luận cặp đôi suy nghĩ trả lời các câu hỏi: 

+ Người ta bơm khí nào vào bóng bay để bóng bay bay lên được? 

+ Nếu bơm khí oxi hoặc khí carbon dioxide thì bóng bay có bay lên cao được không? Vì sao? 

- GV nêu vấn đề: Quả bóng bay được bơm đầy khí hydrogen bay lên cao rất nhanh, chứng tỏ khí hydrogen nhẹ hơn không khí. Nhưng nếu quả bóng bay được thổi căng bằng khí carbon dioxide, nó sẽ nằm trên mặt đất chứ không bay lên, chứng tỏ khí carbonic nặng hơn không khí. Vậy làm thế nào để xác định tỉ khối của một chất khí đối với không khí ?

- GV hướng dẫn HS tiến hành tính khối lượng mol của không khí (coi 1 mol không khí có 0,2 mol oxygen và 0,8 mol nitrogen), yêu cầu HS xác định được công thức tính tỉ khối của một chất khí đối với không khí.

- GV yêu cầu HS trả lời CH1 mục II SGK trang 19:

1. a) Khí carbon dioxide (CO2) nặng hơn hay nhẹ hơn không khí bao nhiêu lần?

b) Trong lòng hang sâu thường xảy ra quá trình phân hủy chất vô cơ hoặc hữu cơ, sinh ra khí carbon dioxide. Hãy cho biết khí carbon dioxide tích tụ ở trên nền hang hay bị không khí đẩy bay lên trên. 

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ

- HS đọc SGK và trả lời câu hỏi của GV, CH1 mục II SGK trang 19. 

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết. 

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Đại diện HS trả lời câu hỏi của GV, CH1 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 về khái niệm tỉ khối mol của chất khí và công thức.

II. Tỉ khối chất khí

- Tỉ khối của khí A đối với khí B được biểu diễn bằng công thức:

dA/B = MAMB

- Ví dụ: 

dCO2/H2=MCO2MH2=442=22>1

Vậy khí CO2 nặng hơn khí H2 22 lần. 

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

dA/kk = MA29

Trả lời CH1 mục II SGK trang 19:

a) Tỉ khối của carbon dioxide so với không khí là

dCO2/kk=MO29=4429=1,517

Vậy carbon dioxide nặng hơn không khí 1,517 lần

b) Khí carbon dioxide bị tích tụ trong hang.