Giáo án Bài 3: Mol và tỉ chất khối khí Hóa học 8 Kết nối tri thức

I. MỤC TIÊU

1. Năng lực

a. Năng lực khoa học tự nhiên

- Nêu được khái niệm mol, tính được khối lượng mol và chuyển đổi được giữa số mol và khối lượng.

- Nêu được khái niệm tỉ khối, viết được công thức tính tỉ khối của chất khí và so sánh được chất khí này nặng hay nhẹ hơn chất khí khác, công thức tính tỉ khối.

- Nêu được khái niệm thể tích mol của chất khí ở áp suất 1 bar và 25 ^oC.

- Sử dụng công thức n (mol) = để chuyển đổi giữa số mol và thể tích chất khí ở điều kiện chuẩn: áp suất 1 bar ở 25 ^oC.

b. Năng lực chung

+ Tự chủ và tự học: Chủ động, tích cực tìm hiểu lĩnh hội kiến thức.

+ Giao tiếp và hợp tác: Hoạt động nhóm một cách hiệu quả theo đúng yêu cầu của GV đảm bảo các thành viên trong nhóm đều được tham gia và trình bày báo cáo.

+ Giải quyết vấn đề và sáng tạo: Thảo luận với các thành viên trong nhóm nhằm giải quyết các vấn đề trong bài học để hoàn thành nhiệm vụ học tập.

2. Phẩm chất

- Hứng thú, tự giác, chủ động, sáng tạo trong tiếp cận kiến thức mới qua sách vở và thực tiễn.

- Trung thực, cẩn thận trong học tập.

- Có ý thức sử dụng hợp lý và bảo vệ nguồn tài sản chung.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

1. Giáo viên

- Hình ảnh phóng to các hình ảnh trong SGK.

- Thiết kế phiếu học tập, slide.

- Máy tính, máy chiếu …

2. Học sinh

- SGK, vở ghi.

- Ôn tập bài cũ và chuẩn bị bài mới trước khi đến lớp.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

A. KHỞI ĐỘNG

Hoạt động 1: Mở đầu

a. Mục tiêu: Khơi gợi kiến thức cũ, tạo tâm thế hứng thú cho học sinh và từng bước làm quen bài mới.

b. Nội dung: HS hoạt động cá nhân, trả lời câu hỏi mở đầu – SGK trang 16, từ đó hình thành mục tiêu bài học.

MỞ ĐẦU

Bằng phép đo thông thường, ta chỉ xác định được khối lượng chất rắn, chất lỏng hoặc thể tích của chất khí. Làm thế nào để biết lượng chất có bao nhiêu phân tử, nguyên tử?

c. Sản phẩm:

- Câu trả lời của HS. Dự kiến:

Để biết được lượng chất có bao nhiêu phân tử, nguyên tử ta cần sử dụng khái niệm mol.

d. Tổ chức thực hiện:

Bước 1. Chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS hoạt động cá nhân, suy nghĩ và trả lời câu hỏi: Bằng phép đo thông thường, ta chỉ xác định được khối lượng chất rắn, chất lỏng hoặc thể tích của chất khí. Làm thế nào để biết lượng chất có bao nhiêu phân tử, nguyên tử?

- HS nhận nhiệm vụ.

Bước 2. Thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS nghiên cứu SGK, suy nghĩ tìm câu trả lời.

- GV quan sát, đôn đốc HS.

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

- Đại diện HS trả lời, các HS khác chú ý lắng nghe (góp ý nếu có).

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ

- Câu trả lời của HS có thể đúng hoặc sai, GV không nhận xét tính đúng/ sai mà dựa vào đó để dẫn vào bài học.

B. HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI

Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm mol

a) Mục tiêu:

- Nêu được khái niệm mol.

- Tính được số mol dựa vào số hạt (nguyên tử hoặc phân tử …) và ngược lại.

b) Nội dung:

- HS nghiên cứu thông tin trong SGK, thảo luận theo nhóm, hoàn thành phiếu học tập số 1 từ đó lĩnh hội kiến thức.

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1

Câu 1: Mol là gì? Thiết lập công thức tính mol của một lượng chất có chứa N hạt.

Câu 2: 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.

Câu 3: Tính số nguyên tử, phân tử có trong mỗi lượng chất sau:

a) 0,25 mol nguyên tử C;

b) 0,002 mol phân tử I₂;

c) 2 mol phân tử H₂O.

Câu 4: Một lượng chất sau đây tương đương bao nhiêu mol nguyên tử hoặc mol phân tử?

a) 1,2044 . 10²² phân tử Fe₂O₃;

b) 7,5275 . 10²⁴ nguyên tử Mg.

c) Sản phẩm:

Câu trả lời của học sinh. Dự kiến.

Câu 1: Mol là lượng chất có chứa N_A (6,022.10²³) nguyên tử hoặc phân tử của chất đó.

+ Khối lượng 1 mol nguyên tử carbon là 12 gam.

+ Khối lượng 1 mol phân tử iodine là 254 gam.

+ Khối lượng 1 mol phân tử nước là 18 gam.

Vậy khối lượng 1 mol nguyên tử carbon < khối lượng 1 mol phân tử nước < khối lượng 1 mol phân tử iodine.

Ta có mol là lượng chất có chứa N_A (6,022 × 10²³) nguyên tử hoặc phân tử của chất đó. Vậy:

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) 2 mol phân tử H₂O có 2 × 6,022 × 10²³ = 1,2044 × 10²⁴ phân tử H₂O.

Ta có mol là lượng chất có chứa N_A (6,022 × 10²³) nguyên tử hoặc phân tử của chất đó. Vậy:

a) 1,2044 . 10²² phân tử Fe₂O₃ tương đương với mol phân tử Fe₂O₃.

b) 7,5275 . 10²⁴ nguyên tử Mg tương đương với mol nguyên tử Mg.

d) Tổ chức thực hiện:

Hoạt động 3: Tìm hiểu khối lượng mol

a) Mục tiêu:

- Tính được khối lượng mol và chuyển đổi được giữa số mol và khối lượng.

b) Nội dung:

- HS làm việc theo nhóm, nghiên cứu SGK, hoàn thiện phiếu học tập số 2, từ đó lĩnh hội kiến thức.

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2

Câu 1: Khối lượng mol của một chất là gì? Mối liên hệ giữa khối lượng mol của một chất với khối lượng nguyên tử (hoặc phân tử) chất đó?

Câu 2: Tính khối lượng mol của chất X, biết rằng 0,4 mol chất này có khối lượng 23,4 gam.

Câu 3: Tính số mol phân tử có trong 9 gam nước, biết rằng khối lượng mol của nước là 18 g/ mol.

Câu 4: Calcium carbonate có công thức hoá học là CaCO₃.

a) Tính khối lượng phân tử của calcium carbonate.

b) Tính khối lượng của 0,2 mol calcium carbonate.

c) Sản phẩm:

Câu trả lời của học sinh. Dự kiến:

- Khối lượng mol (kí hiệu là M) của một chất là khối lượng của N_A 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.

Khối lượng mol của chất X là:

Áp dụng công thức:

Số mol phân tử có trong 9 gam nước là:

Áp dụng công thức:

a) Khối lượng phân tử của calcium carbonate:

40 + 12 + 16 × 3 = 100 (amu).

b) Khối lượng của 0,2 mol calcium carbonate là:

Áp dụng công thức:

d) Tổ chức thực hiện:

Hoạt động 4: Tìm hiểu về thể tích mol của chất khí

a) Mục tiêu:

- Nêu được khái niệm thể tích mol của chất khí ở áp suất 1 bar và 25 ^oC.

- Tính được thể tích mol chất khí ở điều kiện chuẩn khi biết số mol và ngược lại.

b) Nội dung:

- HS làm việc theo nhóm, nghiên cứu SGK, hoàn thiện phiếu học tập số 3, từ đó lĩnh hội kiến thức.

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3

Câu 1: Thể tích mol của chất khí là gì? Ở điều kiện chuẩn, n mol khí chiếm thể tích là bao nhiêu?

Câu 2: Ở 25 ^oC và 1 bar, 1,5 mol khí chiếm thể tích bao nhiêu?

Câu 3: Một hỗn hợp khí gồm 1 mol khí oxygen với 4 mol khí nitrogen. Ở 25^oC và 1 bar, hỗn hợp này có thể tích là bao nhiêu?

Câu 4: Tính số mol khí chứa trong bình có thể tích 500 mililít ở 25 ^oC và 1 bar.

c) Sản phẩm:

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

- Ở điều kiện chuẩn, n mol khí chiếm thể tích là: V = 24,79.n (L).

Ở điều kiện chuẩn (25 ^oC và 1 bar), 1 mol khí bất kì đều chiếm thể tích là 24,79 lít.

Vậy 1,5 mol khí ở điều kiện này chiếm thể tích V = 1,5 × 24,79 = 37,185 lít.

Tổng số mol khí trong hỗn hợp là: 1 + 4 = 5 (mol).

Ở điều kiện chuẩn (25 ^oC và 1 bar), 1 mol khí bất kì đều chiếm thể tích là 24,79 lít.

Vậy 5 mol hỗn hợp khí ở điều kiện này chiếm thể tích:

V = 5 × 24,79 = 123,95 (lít).

Ở điều kiện chuẩn (25 ^oC và 1 bar), 1 mol khí bất kì đều chiếm thể tích là 24,79 lít.

Đổi 500 mililít = 0,5 lít.

Số mol khí chứa trong bình có thể tích 0,5 lít ở điều kiện chuẩn là:

Áp dụng công thức: V = n × 24,79

⇒

d) Tổ chức thực hiện:

Hoạt động 5: Tỉ khối chất khí

a) Mục tiêu:

- Nêu được khái niệm tỉ khối, viết được công thức tính tỉ khối của chất khí và so sánh được chất khí này nặng hay nhẹ hơn chất khí khác, công thức tính tỉ khối.

b) Nội dung:

- Học sinh hoạt động theo nhóm, hoàn thành phiếu học tập số 4, từ đó lĩnh hội kiến thức.

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4

Câu 1: Tỉ khối của khí A đối với khí B được biểu diễn bằng công thức nào? Tỉ khối của khí A đối với khí B cho biết điều gì?

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

b) Trong lòng hang sâu thường xảy ra quá trình phân huỷ 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.

a) Khí methane (CH₄) nặng hơn hay nhẹ hơn không khí bao nhiêu lần?

b) Dưới đáy giếng thường xảy ra quá trình phân huỷ chất hữu cơ, sinh ra khí methane. Hãy cho biết khí methane tích tụ dưới đáy giếng hay bị không khí đẩy bay lên trên.

c) Sản phẩm:

Tỉ số giữa khối lượng mol của khí A (M_A) và khối lượng mol của khí B (M_B) được gọi là tỉ khối của khí A đối với khí B:

Tỉ khối của khí A so với khí B cho biết khí A nặng hay nhẹ hơn khí B khoảng bao nhiêu lần.

a) Khối lượng phân tử CO₂: 12 + 16 . 2 = 44 (amu).

Tỉ khối của khí carbon dioxide so với không khí:

Vậy khí carbon dioxide nặng hơn không khí khoảng 1,52 lần.

b) Trong lòng hang sâu thường xảy ra quá trình phân huỷ chất vô cơ hoặc hữu cơ, sinh ra khí carbon dioxide. Do nặng hơn không khí khoảng 1,52 lần nên khí carbon dioxide tích tụ ở trên nền hang.

a) Khối lượng phân tử khí methane: 12 + 4 . 1 = 16 (amu).

Tỉ khối của khí methane so với không khí:

Vậy khí methane nhẹ hơn không khí khoảng 0,55 lần.

b) Dưới đáy giếng thường xảy ra quá trình phân huỷ chất hữu cơ, sinh ra khí methane. Do nhẹ hơn không khí nên khí methane sẽ không tích tụ dưới đáy giếng mà bị không khí đẩy bay lên trên.

d) Tổ chức thực hiện:

C. LUYỆN TẬP

a) Mục tiêu:

- Hệ thống được một số kiến thức đã học.

b) Nội dung:

- HS hoạt động theo cặp đôi, hoàn thiện phiếu học tập số 5, từ đó củng cố được kiến thức.

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 5

Câu 1: Thể tích mol của chất khí phụ thuộc vào yếu tố nào dưới đây?

A. Khối lượng mol của chất khí.

B. Nhiệt độ và áp suất của chất khí.

C. Bản chất, nhiệt độ và áp suất của chất khí.

D. Khối lượng riêng của chất khí.

Câu 2: Khối lượng mol của một chất là gì?

A. Là khối lượng ban đầu của chất đó.

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

C. Bằng 6.10²³.

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

Câu 3: 1 mol chất khí bất kì ở điều kiện chuẩn có thể tích là

A. 2,479 lít. B. 0,224 lít.

C. 24,79 lít. D. 24,79 ml.

Câu 4: Điều kiện nào sau đây là điều kiện chuẩn?

A. Nhiệt độ 0^oC, áp suất 1 bar.

B. Nhiệt độ 20^oC, áp suất 1 atm.

C. Nhiệt độ 0^oC, áp suất 1 atm.

D. Nhiệt độ 25^oC, áp suất 1 bar.

Câu 5: Ở điều kiện chuẩn thể tích của 2,5 mol khí O₂ là

A. 24,79 lít. B. 61,975 lít.

C. 6,1975 lít . D. 50,4 lít.

Câu 6: Khối lượng mol của phân tử Fe₂O₃ là

A. 72 g/mol. B. 120 g/mol.

C. 160 g/mol. D. 233 g/mol.

Câu 7: Phải lấy bao nhiêu mol phân tử CO₂ để có 1,5.10²³ phân tử CO₂?

A. 0,20 mol. B. 0,25 mol.

C. 0,30 mol. D. 0,35 mol.

Câu 8: Số mol nước có trong 36 gam nước là

A. 1 mol. B. 1,5 mol.

C. 2 mol. D. 2,5 mol.

Câu 9: Trong các khí sau: CO₂, N₂, H₂, SO₂ có bao nhiêu chất khí nhẹ hơn không khí:

A. 5. B. 4.

C. 3. D. 2.

Câu 10: Khí SO₂ nặng hay nhẹ hơn không khí bao nhiêu lần?

A. Nặng hơn không khí 2,2 lần.

B. Nhẹ hơn không khí 3 lần.

C. Nặng hơn không khí 2,4 lần.

D. Nhẹ hơn không khí 2 lần.

c) Sản phẩm:

d) Tổ chức thực hiện:

Bước 1. Chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS thảo luận theo cặp đôi, hoàn thành phiếu học tập số 5.

- HS nhận nhiệm vụ.

Bước 2. Thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS thảo luận và hoàn thành phiếu học tập.

- GV quan sát, đôn đốc và hỗ trợ HS khi cần thiết.

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

- Đại diện HS báo cáo kết quả (mỗi HS báo cáo 1 câu, không trùng lặp). Các HS khác theo dõi, nhận xét.

Bước 4. Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ

- GV tổng kết.

D. VẬN DỤNG

a) Mục tiêu:

- Phát triển năng lực tự học và năng lực tìm hiểu đời sống.

b) Nội dung:

- HS làm việc cá nhân, tại nhà.

Em hãy nêu các nguy cơ mất an toàn và một số biện pháp phòng tránh rủi ro khi nạo vét giếng, thám hiểm hang động …

c) Sản phẩm:

- Câu trả lời của HS. Dự kiến:

Các giếng nước hay hang động, hầm lò sâu … thường có nhiều khí độc tích tụ như CO₂; H₂S … Hàng năm, nước ta có rất nhiều vụ tử vong thương tâm do ngạt khí khi nạo vét giếng … Do vậy, đối với những giếng nước, hang động, hầm lò sâu chúng ta luôn phải cảnh giác, trước khi đưa người xuống cần phải thăm dò xem không khí dưới đó có thở được không.

Ví dụ một số cách thử trước khi xuống nạo, vét giếng như:

+ Thắp một ngọn nến, dòng dây thả dần sát xuống mặt nước nếu ngọn nến vẫn cháy sáng bình thường là không khí dưới đáy giếng có đủ oxygen, người có thể xuống được. Nếu ngọn nến chỉ cháy leo lét rồi tắt thì không nên xuống vì dưới đó thiếu oxygen hoặc phải trang bị bình dưỡng khí trước khi xuống.

+ Nhốt một con vật vào lồng, buộc dây thả gần sát mặt giếng, nếu con vật bị chết ngạt chứng tỏ không khí dưới đáy giếng thiếu oxygen …

d) Tổ chức thực hiện:

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập

- Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà:

Em hãy nêu các nguy cơ mất an toàn và một số biện pháp phòng tránh rủi ro khi nạo vét giếng, thám hiểm hang động …

Học sinh nộp báo cáo vào buổi học sau.

- HS nhận nhiệm vụ.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS thực hiện tại nhà.

Bước 3: Báo cáo kết quả và thảo luận

- HS nộp báo cáo sản phẩm vào buổi học sau.

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ

- GV nhận xét, đánh giá và có thể cho điểm với những bài làm tốt.