高中化學(xué)——測(cè)定1mol氣體的體積

1、整理課件第十章學(xué)習(xí)幾種定量測(cè)定方法第一節(jié) 測(cè)定1mol氣體體積整理課件概念：?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量概念：?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量(1mol)氣體所占的體積氣體所占的體積 叫做氣體摩爾體積。叫做氣體摩爾體積。 符號(hào)符號(hào): Vm 標(biāo)準(zhǔn)狀況標(biāo)準(zhǔn)狀況下，下，1mol 任何氣體的任何氣體的體積都體積都約約是是22.4L 。 單位單位: : L/mol (Lmol-1) 和和 m3/mol 。（標(biāo)況下）（標(biāo)況下）整理課件22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況）標(biāo)準(zhǔn)狀況）6.021023分子分子 標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積示意圖摩爾體積示意圖理解要點(diǎn)理解要點(diǎn):：標(biāo)準(zhǔn)狀況：標(biāo)準(zhǔn)狀況(STP)(STP)0、 1.01105 Pa ：任何

2、：任何氣體氣體：1mol結(jié)論結(jié)論體積體積整理課件氣體摩爾體積氣體摩爾體積物質(zhì)的量物質(zhì)的量氣體體積氣體體積V =Vm n整理課件二、測(cè)定1mol氣體體積1. 測(cè)定原理測(cè)定一定質(zhì)量氫氣的體積，再依據(jù)氫氣的摩爾質(zhì)量計(jì)算。計(jì)算式為： )/()()()()(22222molgMgmLVmolnLVVmHHHHH整理課件n2. 測(cè)定方法n以以1molH1molH2 2體積測(cè)定為例，用鎂和足量的稀硫體積測(cè)定為例，用鎂和足量的稀硫酸反應(yīng)，酸反應(yīng)，用鎂的質(zhì)量計(jì)算氫氣的物質(zhì)的量。產(chǎn)生的氫氣將品紅溶液壓入液體量瓶，量出體積，即氣體體積。因?yàn)椋?mol/g(M)g(mnMgMgH2)/()()()/()()(22mo

3、lgMgmLVmolgMgmLVVmMgMgHMgMgH整理課件n方案方案1 1介紹：用鎂跟足量的稀硫酸反應(yīng)制得介紹：用鎂跟足量的稀硫酸反應(yīng)制得H H2 2， 利用排水法用量筒收集，并量取氣體體積。利用排水法用量筒收集，并量取氣體體積。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：量筒不能收集量筒不能收集氣體，并且收氣體，并且收集后測(cè)出體積集后測(cè)出體積不準(zhǔn)確。不準(zhǔn)確。 整理課件n方案方案2 2介紹：用鎂跟足量的稀硫酸反應(yīng)制得介紹：用鎂跟足量的稀硫酸反應(yīng)制得H2H2，并通入短，并通入短進(jìn)長(zhǎng)出的廣口瓶，氣體將液體壓入量筒中收集，流進(jìn)長(zhǎng)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(chǎn)生氫氣的體積。入量筒中液體的體積

4、就是產(chǎn)生氫氣的體積。注意：注意：量筒中液體體積量筒中液體體積減去注入硫酸的減去注入硫酸的體積才是生成的體積才是生成的氣體體積。氣體體積。整理課件n方案方案3 3介紹：用鎂跟足量的稀硫酸反應(yīng)制得介紹：用鎂跟足量的稀硫酸反應(yīng)制得H H2 2，將生成的，將生成的氫氣用氣球收集。氣球的體積就是氫氣的體積。氫氣用氣球收集。氣球的體積就是氫氣的體積。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：氣球體積難以氣球體積難以準(zhǔn)確測(cè)定，實(shí)準(zhǔn)確測(cè)定，實(shí)驗(yàn)誤差大。驗(yàn)誤差大。整理課件n方案方案4 4介紹：用鎂跟足量的稀硫酸反應(yīng)制得介紹：用鎂跟足量的稀硫酸反應(yīng)制得H2H2，將生成的，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氫氣用針筒收集。針筒

5、顯示的體積減去注入硫酸的體積就是氫氣的體積。體積就是氫氣的體積。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：針筒可以直針筒可以直接測(cè)出氣體接測(cè)出氣體的體積。的體積。 整理課件n1 1、在實(shí)驗(yàn)過程中我們稱鎂帶的質(zhì)量，并用鎂帶的質(zhì)量、在實(shí)驗(yàn)過程中我們稱鎂帶的質(zhì)量，并用鎂帶的質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算，對(duì)加入的硫酸有什么要求嗎？進(jìn)行計(jì)算，對(duì)加入的硫酸有什么要求嗎？n2 2、氣體的體積在測(cè)量時(shí)應(yīng)減掉注入稀硫酸的體積，你、氣體的體積在測(cè)量時(shí)應(yīng)減掉注入稀硫酸的體積，你如何知道稀硫酸的體積呢？如何知道稀硫酸的體積呢？n3 3、無論是用量筒還是用針筒測(cè)氣體體積，它們都有固、無論是用量筒還是用針筒測(cè)氣體體積，它們都有固定的最大體積，所以大家在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)還

6、應(yīng)考慮什么定的最大體積，所以大家在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)還應(yīng)考慮什么問題？問題？整理課件氣體摩爾體積測(cè)定裝置氣體摩爾體積測(cè)定裝置 1 1、氣體發(fā)生裝置：、氣體發(fā)生裝置：氣體發(fā)生器氣體發(fā)生器帶支管的錐形瓶帶支管的錐形瓶（加料口、橡皮塞）（加料口、橡皮塞）2 2、排液裝置：、排液裝置：儲(chǔ)液瓶?jī)?chǔ)液瓶帶有玻璃瓶塞和伸至帶有玻璃瓶塞和伸至瓶底的導(dǎo)液管；瓶上刻度線標(biāo)明瓶底的導(dǎo)液管；瓶上刻度線標(biāo)明容積約容積約200ml200ml的位置的位置3 3、量液裝置：、量液裝置：液體量瓶液體量瓶量瓶瓶頸上有量瓶瓶頸上有110130mL110130mL刻度線（可正確刻度線（可正確讀出進(jìn)入量瓶的液體體積）讀出進(jìn)入量瓶的液體體積） 整

7、理課件裝置使用原理：裝置使用原理： 用針筒取硫酸，注入到氣體用針筒取硫酸，注入到氣體發(fā)生器中與鎂反應(yīng)，產(chǎn)生的發(fā)生器中與鎂反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣將儲(chǔ)液瓶中的品紅溶液氫氣將儲(chǔ)液瓶中的品紅溶液壓入液體量瓶中。壓入液體量瓶中。 分析分析: : 這套裝置在使用過程中應(yīng)注這套裝置在使用過程中應(yīng)注意哪些問題？意哪些問題？ 整理課件n注意問題：注意問題： 1 1、硫酸應(yīng)過量，保證鎂全部反應(yīng)。硫酸應(yīng)過量，保證鎂全部反應(yīng)。 2 2、裝置不能漏氣，保證其氣密性，應(yīng)先檢漏。、裝置不能漏氣，保證其氣密性，應(yīng)先檢漏。 3 3、生成氫氣的體積應(yīng)是液體量瓶的讀數(shù)減去、生成氫氣的體積應(yīng)是液體量瓶的讀數(shù)減去 注入硫酸的體積。注入硫酸的

8、體積。 4 4、液體量瓶的讀數(shù)范圍是、液體量瓶的讀數(shù)范圍是110130mL110130mL，所以，所以 對(duì)生成的氫氣的量有限制，過多或過少都對(duì)生成的氫氣的量有限制，過多或過少都 測(cè)不出。測(cè)不出。整理課件n思考討論：思考討論： 如果取稀硫酸如果取稀硫酸10mL10mL，且過量。假設(shè)標(biāo)，且過量。假設(shè)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，金屬鎂的質(zhì)量應(yīng)控制在什準(zhǔn)狀況下，金屬鎂的質(zhì)量應(yīng)控制在什么范圍內(nèi)？么范圍內(nèi)？整理課件n討論結(jié)果：討論結(jié)果： （1 1）假設(shè)液體量瓶最大讀數(shù)）假設(shè)液體量瓶最大讀數(shù)130mL130mL， 氫氣體積氫氣體積130-10=120mL,130-10=120mL,消耗鎂的質(zhì)量消耗鎂的質(zhì)量 (120 /22

9、400)(120 /22400)24=0.1286g.24=0.1286g. （2 2）假設(shè)液體量瓶最小讀數(shù)）假設(shè)液體量瓶最小讀數(shù)110mL110mL， 氫氣體積氫氣體積110-10=100mL,110-10=100mL,消耗鎂的質(zhì)量消耗鎂的質(zhì)量 (100 /22400)(100 /22400)24=0.1071g.24=0.1071g.n鎂的質(zhì)量控制在鎂的質(zhì)量控制在0.10710.1286g0.10710.1286g之間。之間。n綜合考慮綜合考慮溫度溫度和和壓強(qiáng)壓強(qiáng)對(duì)氣體體積的影響對(duì)氣體體積的影響n。 整理課件n3. 定量?jī)x器n 電子天平、氣體摩爾體積測(cè)定裝置。n 電子天平是一種新型的、操作

10、簡(jiǎn)便、稱量迅速的儀器。稱量時(shí)，物質(zhì)的質(zhì)量直接用數(shù)字顯示。本實(shí)驗(yàn)使用的是MP200型電子天平，其最大稱量200g，感量為0.001g。n 電子天平是一種精密儀器，使用中要正確操作。電子天平必須在穩(wěn)固的桌面上水平放置，并放平穩(wěn)。接通電源，按開關(guān)ON后看到顯示器上出現(xiàn)信號(hào)。按鍵，使數(shù)字顯示0.000后，即可稱量。稱量固體時(shí)，先放上盛器（如紙、小燒杯），顯示屏上的數(shù)值，即為盛器的質(zhì)量；如再按鍵，顯示屏上又顯示出0.000（稱量操作中名為“去皮”）。然后向盛器中逐漸加入固體，在顯示屏上直接讀出稱量試樣的質(zhì)量。整理課件4. 實(shí)驗(yàn)步驟A、記錄實(shí)驗(yàn)室的溫度和壓強(qiáng)。（為什么？）B、裝配儀器,檢查氣密性。檢查方法

11、是：在氣體發(fā)生裝置中加入水,用手捂住氣體發(fā)生裝置,片刻后看到儲(chǔ)液瓶中導(dǎo)管的液面高于儲(chǔ)液瓶中液體的液面。C、向儲(chǔ)液瓶中加入品紅溶液至刻度線（約130mL），蓋上瓶蓋。D、在發(fā)生器中加入稱量過的鎂條（卷起來,0.1000.110g），加塞。E、用針筒吸取10mL的2mol/LH2SO4，用針頭扎橡皮塞，將硫酸注入氣體發(fā)生器，注入后要迅速拔出針筒，（注意要按住針頭拔出，不要使針頭和針筒脫離）觀察現(xiàn)象。整理課件n思考：品紅溶液體積、鎂條質(zhì)量、硫酸的物質(zhì)的量有什么關(guān)系？F、鎂帶完全反應(yīng)，讀出液體量瓶中液體的體積，讀數(shù)估計(jì)至0.5mL。n思考：量瓶?jī)?nèi)的液體是否就是氫氣的體積？G、重復(fù)上述操作進(jìn)行第二次試驗(yàn)

12、，并作計(jì)算。整理課件5. 數(shù)據(jù)處理：溫度_,壓強(qiáng)_。實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù) 鎂條質(zhì)量鎂條質(zhì)量（g） 硫酸體積硫酸體積 （mL） 液體量瓶中液液體量瓶中液體體積體體積（mL） 氫氣體積氫氣體積（L） 計(jì)算計(jì)算 1mol 氫氣氫氣體積體積（L） 1 2 101KPa時(shí)，不同溫度下時(shí)，不同溫度下1mol氫氣的體積：氫氣的體積：溫度溫度 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 氫氣體氫氣體積積（L） 23.7 23.7 23.8 23.9 24.0 24.1 24.1 24.2 24.3 24.4 溫度溫度 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 氫氣體氫氣體積積（L

13、） 24.5 24.6 24.6 24.7 24.8 24.9 25.0 25.0 25.1 25.2 整理課件6. 實(shí)驗(yàn)誤差分析操作操作 實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果(偏大、偏偏大、偏小還是無影響小還是無影響) 原因分析原因分析 鎂帶表面氧化膜未擦凈 偏小 氧化膜的成分是氧化鎂，跟硫酸反應(yīng)不產(chǎn)生氫氣，因而減小氫氣的量。 裝置漏氣 偏小 氫氣的量減小 液體量瓶讀數(shù)時(shí)視線偏高（俯視） 略偏大 讀數(shù)錯(cuò)誤 反應(yīng)放熱，使氫氣的溫度高于室溫 偏大 氣體體積增大 思考：請(qǐng)你提出提高實(shí)驗(yàn)測(cè)定精確度的幾種方法？ 整理課件三、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：n本裝置氣體體積的計(jì)量范圍是110130mL（扣除10mL H2SO4，僅100120mL)，氣體體積與溫度有很大關(guān)系，教材中鎂帶的用量為0.120.14克，是在室溫10以下的取值范圍。實(shí)際測(cè)定時(shí)，反應(yīng)溫度高于室溫，膨脹流出的品紅溶液不會(huì)因冷卻而回流，故鎂帶盡量取下限。室溫高于10，鎂帶用量還要減小，如25，鎂帶取值在0.10克0.12克。整理課件練習(xí)：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下（273.15K、101.3KPa）,1mol的任何氣體的體積都是VaL,我們把這一體積（VaL）叫做氣體摩爾體積。現(xiàn)給你m克Na2O2，足量的水