測定1mol氣體的體積

會計學1測定1mol氣體的體積科學用實驗看世界！實驗1：電解水得到氫氣和氧氣

——說明水是由氫元素、氧元素組成的；實驗2:噴泉實驗用水吸收氯化氫氣體

——說明氯化氫易溶于水；實驗3：H2O2在MnO2催化下分解速率加快

——說明催化劑可加快化學反應速率第1頁/共38頁化學的定量測定：定量測定是從“量”的角度認識物質及其變化規(guī)律。定量測定技術的進步推動了現代化學的發(fā)展。定量測定是現代化工生產中控制生產的必要條件。定量測定中“準確性”極其重要。第2頁/共38頁化學的定量測定：定量測定方法：

稱量、量出體積、確定溫度的變化數等定量儀器：電子天平、量筒、滴定管、溫度計、秒表等第3頁/共38頁測定1mol氣體的體積，我們需要哪些實驗數據？

問題1：答案：氣體的體積V和氣體的物質的量n。

一、原理與方法1．原理10.1測定1mol氣體的體積第4頁/共38頁氣體的物質的量能用實驗方法直接測定嗎？答案：不能。

根據氣體的物質的量=質量/摩爾質量，可以測氣體的質量。

問題2：10.1測定1mol氣體的體積第5頁/共38頁氣體的體積和質量的實驗數據較難測定，我們是否能將其轉化為其他狀態(tài)的物質進行測定？答案：將氣體的量轉化為測定固態(tài)或液態(tài)的量問題3：10.1測定1mol氣體的體積第6頁/共38頁2．方法直接測量轉化氫氣的質量鎂帶的質量間接測量轉化氫氣的體積轉化直接測量氫氣的體積比較難，怎么辦？？10.1測定1mol氣體的體積第7頁/共38頁設計測定1摩爾氣體體積的實驗裝置以1molH2體積測定為例，用鎂和足量的稀硫酸反應，并測定H2的摩爾體積。探究活動：氣體摩爾體積的測定裝置應該有幾部分組成？想一想：解析：

氣體的發(fā)生裝置氣體收集裝置量體積裝置10.1測定1mol氣體的體積第8頁/共38頁以1molH2體積測定為例，用鎂和足量的稀硫酸反應，并測定H2的摩爾體積。

探究活動：數據轉化：測定鎂帶質量和H2的體積10.1測定1mol氣體的體積第9頁/共38頁一、測定原理

——某溫度下，用一定量的鎂帶跟足量的稀硫酸反應，測出產生氫氣的體積，從而計算出該溫度下1mol氫氣的體積。

二、測定方法

（1）制氫氣，用鎂的質量計算氫氣的質量。（2）產生的氫氣用排液法收集、量出體積。三、計算公式

10.1測定1mol氣體的體積第10頁/共38頁方案1方案展示：介紹：用鎂跟足量的稀硫酸反應制得H2，利用排水法用量筒收集，并量取氣體體積。缺點：量筒不能收集氣體，并且收集后測出體積不準確。10.1測定1mol氣體的體積第11頁/共38頁方案2方案展示：介紹：用鎂跟足量的稀硫酸反應制得H2，并通入短進長出的廣口瓶，氣體將液體壓入量筒中收集，流入量筒中液體的體積就是產生氫氣的體積。注意：量筒中液體體積減去注入硫酸的體積才是生成的氣體體積。10.1測定1mol氣體的體積第12頁/共38頁方案3方案展示：介紹：用鎂跟足量的稀硫酸反應制得H2，將生成的氫氣用氣球收集。氣球的體積就是氫氣的體積。缺點：氣球體積難以準確測定，實驗誤差大。10.1測定1mol氣體的體積第13頁/共38頁方案4方案展示：介紹：用鎂跟足量的稀硫酸反應制得H2，將生成的氫氣用針筒收集。針筒顯示的體積減去注入硫酸的體積就是氫氣的體積。

優(yōu)點：針筒可以直接測出氣體的體積。10.1測定1mol氣體的體積第14頁/共38頁四、氣體摩爾體積測定裝置

1、氣體發(fā)生裝置：氣體發(fā)生器——帶支管的錐形瓶（加料口、橡皮塞）2、排液裝置：儲液瓶——帶有玻璃瓶塞和伸至瓶底的導液管；瓶上刻度線標明容積約200ml的位置3、量液裝置：液體量瓶——量瓶瓶頸上有110—130mL刻度線（可正確讀出進入量瓶的液體體積）10.1測定1mol氣體的體積第15頁/共38頁裝置使用原理：用針筒取硫酸，注入到氣體發(fā)生器中與鎂反應，產生的氫氣將儲液瓶中的品紅溶液壓入液體量瓶中。分析:

這套裝置在使用過程中應注意哪些問題？第16頁/共38頁注意問題：

1、硫酸應過量，保證鎂全部反應。

2、裝置不能漏氣，保證其氣密性，應先檢漏。

3、生成氫氣的體積應是液體量瓶的讀數減去注入硫酸的體積。

4、液體量瓶的讀數范圍是110—130mL，所以對生成的氫氣的量有限制，過多或過少都測不出。10.1測定1mol氣體的體積對鎂的量有限制第17頁/共38頁五、實驗步驟

【準備部分】1、記錄實驗室的溫度和壓強

2、裝配實驗裝置，做好氣密性檢查10.1測定1mol氣體的體積第18頁/共38頁【實驗部分】1、連接裝置，氣密性檢查

——當A瓶連接好裝置然后塞上瓶塞，儲液瓶（B瓶）內導管中液面會上升，觀察上升液面在1分鐘內無明顯下降，可以確認裝置氣密性合格。

10.1測定1mol氣體的體積第19頁/共38頁【實驗部分】2、稱量所需鎂帶

——用砂皮除去鎂帶表面氧化層，稱二份所需的量，記錄數據。10.1測定1mol氣體的體積第20頁/共38頁【實驗部分】3、加料（鎂帶）

——從A瓶出氣口處除下膠管，托盤中移出A瓶，用小燒杯加入20毫升的水，再加入稱量后的鎂帶，加料口塞上橡膠塞，將A瓶置于A托盤內，出氣口接上膠管。10.1測定1mol氣體的體積第21頁/共38頁【實驗部分】4、調整裝置壓強—第1次用注射器

——用注射器從A瓶加料口處吸出空氣，當B瓶中內管液面和外管液面持平時，可以確認裝置內外壓強基本一致，反應位于起始狀態(tài)。10.1測定1mol氣體的體積第22頁/共38頁【實驗部分】5、加amL硫酸——第2次用注射器

——用注射器（去針頭）在小燒杯中吸入a（10）mL3mol/LH2SO4，注射器口向下裝上針頭，排出多余硫酸，移到A瓶加料口上方，左手握A瓶頸右手將注射器針頭迅速拔出注射器。10.1測定1mol氣體的體積第23頁/共38頁【實驗部分】6、讀數——第3次用注射器

（1）反應開始排出液體速度較快，后逐漸變慢，當目測A瓶中鎂帶幾乎都反應完時，可用左手握住A瓶膠塞輕輕上下振蕩，使少量氣體盡可能逸出。當C瓶內插頭口不再滴液時確認反應完成。鎂條反應完后再靜置3~5分鐘，使容器內的溫度冷卻到室溫，記錄10.1測定1mol氣體的體積第24頁/共38頁【實驗部分】6、讀數——第3次用注射器

（2）讀出bmL體積數，用注射器從A瓶加料口處抽氣，使B瓶中導管內外液面持平，讀出注射器內氣體體積數據bmL。

——即為B瓶導管內沒有排出的液體量。10.1測定1mol氣體的體積第25頁/共38頁【實驗部分】6、讀數——第3次用注射器（3）讀出cmL體積數，從C托盤中取出C瓶，讀出液體量cmL。注意：注射器及液體量瓶（C瓶）刻度最小分度均為0.5mL。及時將a、b、c三個體積讀數記錄在案，便于下步計算。

Vm＝————————————————×M(鎂)修正計算公式：V(H2O)-V(H2SO4)+V(注射器)m(鎂)

10.1測定1mol氣體的體積第26頁/共38頁【實驗部分】7、恢復裝置起始狀態(tài)

——將C瓶中液體倒回B瓶中，補加少量品紅溶液，使液面基本恢復到刻度線。將A瓶中反應液倒入廢液缸，用水沖洗A瓶使之冷卻，可以開始重復實驗。

10.1測定1mol氣體的體積第27頁/共38頁8．再做一次，取兩次的平均值9．計算，做好記錄

10．誤差分析

重復測量時，要確保兩次量之間的差異符合實驗要求（按分析化學要求，兩次所測量之間的差異不超過0.5%）?！緦嶒灢糠帧?0.1測定1mol氣體的體積第28頁/共38頁六、注意事項1、鎂帶要用砂皮打磨干凈，兩次稱量鎂帶的重量應該盡可能的接近，即時記錄數據（精確到0.001g）2、裝配裝置時：連接C瓶和B瓶時要嚴格按照要求左右移動C瓶來操作3、加料時，第一次加入10mL水是為防止鎂帶進入時敲到瓶底，第二次是為了防止鎂帶附在瓶壁上，可用水來沖。10.1測定1mol氣體的體積第29頁/共38頁六、注意事項4、反應開始前：要用橡皮筋固定B瓶的玻璃塞——以防氣壓過大沖出5、反應開始前一定要調整整個裝置的氣壓和外壓一致6、用針筒取稀硫酸的整個過程中要求針頭一直朝下，以防硫酸濺出傷人10.1測定1mol氣體的體積第30頁/共38頁六、注意事項7、用針筒加硫酸時要一氣呵成，拔出針頭要迅速又要保證橡皮塞不被沖出8、針筒讀數時要看平端所對的刻度9、復原時用水沖洗氣體發(fā)生器是為了降溫，將其恢復到室溫10.1測定1mol氣體的體積第31頁/共38頁實驗誤差的來源及處理辦法1、系統(tǒng)誤差2、偶然誤差3、過失誤差來源于儀器裝置和藥品自身的誤差儀器的精密度高、試劑品質好，誤差就小來源于測定時的某些偶然因素如測定時，環(huán)境溫度的變化操作失誤所引起的誤差，或叫測量錯誤如液體的讀數偏差、裝置漏氣系統(tǒng)誤差有專門的方法來處理偶然誤差可用多次平行實驗求平均值來減小由測定人的正確操作來消除。第32頁/共38頁以下情況是否會造成實驗誤差。為什么？1、鎂帶中含有與硫酸不反應的雜質；2、鎂帶中含有鋁雜質；V(排)減小，即：Vm偏低；V(排)增大，Vm偏高；3、沒有進行裝置的氣密性檢查，有漏氣V(排)偏低——Vm偏低；4、鎂帶表面氧化鎂沒有擦除或沒有除盡V(排)偏低——Vm偏低；5、液體量瓶刻度讀數未扣去硫酸的體積V(排)偏高——Vm偏高；6、硫酸的量不足，鎂帶沒有完全反應V(排)偏低——Vm偏低Vm＝————————————————×M(鎂)V(H2O)-V(H2SO4)+V(注射器)m(鎂)7、沒有冷卻到室溫讀數V(排)偏高——Vm偏高。第33頁/共38頁測定氣體摩爾體積的裝置氣體發(fā)生裝置氣體收集裝置量體積裝置氣體摩爾體積的測定裝置應該有幾部分組成？根據制氣反應的反應物狀態(tài)和反應條件選擇裝置如果把氣體收集與量體積結合起來的裝置設計通過測定被氣體從廣口瓶中壓出來的水的體積來測得氣體的體積，或用量氣管，使生成的氣體直接通入原本裝滿水的管中，水被排向另一管，從另一管的刻度可讀出氣體的體積。以上兩種裝置在讀取氣體體積時都應使兩邊的水面保