Относительная атомная масса и закон сохранения состава вещества
план-конспект урока по химии (8 класс) по теме

Конспект урока.

Тема: Относительная атомная масса и закон сохранения состава вещества.

Всякое вещество – от самого простого
до самого сложного – имеет три различные,
но взаимосвязанные стороны:
свойство, состав, строение...

Б.М.Кедров

  Цель урока.  Сформировать понятие об относительной атомной массе. Показать различие между понятиями «масса атома» и «относительная атомная масса». Научить находить значение относительной атомной массы. Сформировать понятие о постоянстве состава веществ. Показать, что постоянный состав характерен только для веществ, имеющих молекулярное строение.

Тип урока: комбинированный.

Ход урока

I. Орг. момент (1-2мин)

II. Проверка домашнего задания (10 мин)

III.Объяснение нового материала (20)

IV. Домашнее задание (2-3 мин)

V. Закрепление (6-7 мин)

 II. В начале и в конце урока проводится психологическая разминка [1]. Ее цель – определить эмоциональное состояние учащихся. У каждого ученика имеется табличка с шестью лицами – шкала для определения эмоционального состояния (рис. 1). Каждый ученик ставит галочку под той рожицей, чье выражение отражает его настроение.

УЧИТЕЛЬ. Было бы замечательно, если бы к концу урока каждому удалось переместить галочку хотя бы на одну клетку влево. Для этого нужно задуматься над вопросами: может ли человек полюбить неинтересный ему учебный предмет? Что для этого нужно сделать?

Химическая разминка

1)  Проверка знаний химических элементов.
2)  УЧИТЕЛЬ. Вася и Петя любят составлять и разгадывать слова-анаграммы (обычно фантастические), в которых порядок букв переставлен. Попробуйте разгадать некоторые из химических анаграмм.
            Переставив буквы в каждом слове, надо получить название химического элемента.
Леодруг – без этого элемента в печке не будет огня,
сликодор – без этого элемента не проживете и десяти минут,
мникрей – этот элемент ищите среди камней,
орребес – блестит, а не золото.
УЧИТЕЛЬ. Если вы легко справились с этим заданием, скажите себе: «Я – умница».

3)  Вася и Петя очень любили химию, а Коля ее терпеть не мог. Поэтому Коля никогда не понимал содержания записок, которыми обменивались Вася и Петя. Дело в том, что они передавали записки через Колю, а он из любопытства всегда в них заглядывал.

Попытайтесь расшифровать одну фразу из такой записки. Ключ к расшифровке вы найдете в периодической таблице Д.И.Менделеева.

        III.

Относительная атомная масса

Масса молекул и атомов очень мала, поэтому ими неудобно, да и невозможно пользоваться. Невозможно взять для эксперимента 10 молекул кислорода и взвесить их на школьных весах. Масса атома кислорода в кг равна 26,667 · 10-27кг, т.е. 25 нулей после запятой. m(H) = 0,1674 · 10-26кг. Поэтому для микромира используют особую единицу измерения.

Определим отношение атомных масс водорода и углерода:

Масса углерода в 12 раз больше массы водорода. Масса водорода составляет  массы углерода. И наоборот масса углерода составляет 12 относительно атомной массы водорода:

Массу водорода и все известные массы элементов в кг раздели на массу водорода, также взятую в кг. Получились безразмерные величины, которые называются относительными атомными массами элементов, они и приведены в табл. Д.И.Менделеева.

Относительная атомная масса обозначается: Ar 

r – означает «относительная»

Закон постоянства состава веществ был открыт французским ученым Прустом в 1808 г. Вот как этот закон звучал в его изложении: «От одного полюса Земли до другого соединения имеют одинаковый состав и одинаковые свойства. Никакой разницы нет между оксидом железа из Южного полушария и Северного. Малахит из Сибири имеет тот же состав, как и малахит из Испании. Во всем мире есть лишь одна киноварь».

Современная формулировка закона: каждое химически чистое вещество с молекулярным строением независимо от места нахождения и способа получения имеет один и тот же постоянный качественный и количественный состав.

УЧИТЕЛЬ. А сейчас послушайте выступление о знаменитом споре между французскими учеными Ж.Л.Прустом и К.Л.Бертолле, который длился около 10 лет на страницах французских журналов в начале XIX в.
Да, спор двух французских химиков длился с 1799 по 1809 г., а затем был продолжен химиками Англии, Швеции, Италии, России и других стран. Этот спор можно с полным правом назвать первой научной дискуссией такого масштаба и по времени возникновения, и по стратегической важности обсуждаемых проблем. Эта дискуссия определила пути развития химии на столетия вперед.
          В 1799 г. профессор Королевской лаборатории в Мадриде, француз по происхождению, Жозеф Луи Пруст опубликовал статью «Исследования меди». В статье подробно освещены анализы соединений меди и сделан вполне обоснованный вывод, что химически индивидуальное соединение всегда, независимо от способа его образования, обладает постоянным составом. К такому же выводу Пруст пришел и позже, в 1800–1806 гг., исследуя химические соединения свинца, кобальта и других металлов.
В 1800–1803 гг. английский химик Джон Дальтон обосновал этот закон теоретически, установив атомное строение молекул и наличие определенных атомных масс элементов. Чисто теоретически Дальтон пришел к открытию еще одного основного закона химии – закона кратных отношений, находящегося в единстве с законом постоянства состава.
В то же самое время профессор Нормальной школы в Париже Клод Луи Бертолле, уже знаменитый химик, опубликовал ряд статей, в которых отстаивал вывод о том, что состав химических соединений зависит от способа их получения и часто бывает не постоянным, а переменным. Бертолле выступил против законов Пруста и Дальтона, аргументируя это все новыми и новыми опытами по получению сплавов, твердых оксидов металлов. Он воспользовался и данными самого Пруста, указав на то, что в природных сульфидах и оксидах металлов содержится избыток серы и кислорода по сравнению с полученными в лаборатории.
Развитие химии показало, что обе стороны были правы. Точка зрения Пруста и Дальтона для химии 1800-х гг. была понятна, конкретна и почти очевидна. Пруст и Дальтон заложили основы атомно-
молекулярного учения о составе и строении химических соединений. Это была магистральная линия развития химии. Точка зрения Бертолле была практически неприемлема для тогдашней химии, т. к. она отражала химизм процессов, изучение которых началось в основном лишь
с 1880-х гг. И только будущее показало, что и Бертолле был прав!
По предложению академика Н.С.Курнакова вещества постоянного состава были названы дальтонидами (в честь английского химика и физика Дальтона), а вещества переменного состава – бертоллидами (в память о французском химике Бертолле).

УЧИТЕЛЬ. Подведем итоги сообщения. Во-первых, известны вещества немолекулярного строения с переменным составом. Во-вторых, закон постоянства состава веществ справедлив для веществ молекулярного строения. В-третьих, существует категория веществ молекулярного строения, для которых закон постоянства состава неверен. Это полимеры, с ними мы познакомимся на уроках химии позднее.
Что же подразумевается под количественным и качественным составами веществ? На основе закона Пруста можно записать химические формулы веществ при помощи химических знаков.
Рассмотрим в качестве примера состав молекулы воды. Она состоит из атомов водорода и кислорода (качественный состав), причем по массе в воде содержится водорода – 11,19%, а кислорода – 88,81% (количественный состав). Есть несколько способов выражения состава воды.
1-й способ. В состав молекулы воды входят два атома водорода и один атом кислорода (используем слова).
2-й способ. Эту же мысль можно выразить рисунком (используем условные обозначения):
3-й способ. Формула воды – Н2О (используем химические знаки и индексы).
Индекс показывает количество атомов данного элемента в молекуле.
Итак, состав дальтонидов выражается простыми формулами с целочисленными стехиометрическими индексами, например Н2О, НСl, СН4. Состав бертоллидов непостоянен, у них дробные стехиометрические индексы. Так, оксид титана(II) ТiO в действительности имеет состав от ТiO0,7 до ТiO1,3.
Ответьте мне на вопрос: что показывает коэффициент? (Ответ учащихся: число молекул данного вещества.)
Рассмотрим пример: 3Н2О. Какое количество молекул воды отображает эта запись? Сколько атомов водорода в одной молекуле воды, в трех молекулах воды? Сколько атомов кислорода в одной молекуле воды, в трех молекулах воды? (Демонстрация моделей молекул воды.) Читаем формулу: «три-аш-два-о».
запись: 3CuCl2, 5Al2O3, 3FeCl2.
УЧИТЕЛЬ. Как прочитать формулы указанных веществ? Сколько молекул данного вещества отображает химическая формула? Сколько атомов каждого элемента входит в одну молекулу данного вещества? Сколько атомов каждого элемента в трех (пяти) молекулах данного вещества?
Химическая формула – это условная запись состава вещества посредством химических знаков и индексов.
Ученики записывают определение в тетрадь.

IV   Закрепление:

Кем и когда был открыт закон постоянства состава веществ?
2. Дайте определение этого закона.
3. В чем состояла суть спора между химиками Прустом, Дальтоном и Бертолле?
4. Что отображает химическая формула вещества?
5. Что показывают коэффициент и индексы в химической формуле?
6. Есть ли разница в составе веществ, имеющих формулы: СО и СО2, Н2О и Н2О2?
7. Используя химические знаки, индексы и коэффициенты, запишите обозначения двух молекул воды, трех молекул оксида азота (если известно, что в молекуле оксида азота на один атом азота приходится два атома кислорода),трех молекул сероводорода (в его молекуле на два атома водорода приходится один атом серы),четырех молекул оксида фосфора (в каждой молекуле этого оксида на два атома фосфора приходится пять атомов кислорода).
Ученики делают записи в тетради, один ученик – на обратной стороне доски.

Проверка: обмен тетрадями с соседом по парте, сверка по ответу на доске, анализ ошибок.

V. § 9,11(стр 35-37)

                                                                                               Приложение 1.

Химическая разминка

1) Вася и Петя любят составлять и разгадывать слова-анаграммы (обычно фантастические), в которых порядок букв переставлен. Попробуйте разгадать некоторые из химических анаграмм.
Переставив буквы в каждом слове, надо получить название химического элемента.
Леодруг – без этого элемента в печке не будет огня,

сликодор – без этого элемента не проживете и десяти минут,

мникрей – этот элемент ищите среди камней,

орребес – блестит, а не золото.

2) Вася и Петя очень любили химию, а Коля ее терпеть не мог. Поэтому Коля никогда не понимал содержания записок, которыми обменивались Вася и Петя. Дело в том, что они передавали записки через Колю, а он из любопытства всегда в них заглядывал.

Попытайтесь расшифровать одну фразу из такой записки. Ключ к расшифровке вы найдете в периодической таблице Д.И.Менделеева.

3) Просмотрите внимательно периодическую таблицу химических элементов и выпишите из нее как можно больше названий элементов вместе с их символами, которые связаны:

а) с географическими названиями

б) с фамилиями исследователей

                                                                                                                        Приложение 2.