10.1測定1mol氣體的體積

氨氣的噴泉實驗——說明氨氣極易溶于水電解水得到氫氣和氧氣——說明水是由氫元素、氧元素組成的定性測定：定量測定是從“量”的角度認識物質(zhì)及其變化規(guī)律,“”極其重要。準確性2021/6/27110.學(xué)習(xí)幾種定量測定的方法10.1測定1mol氣體的體積2021/6/272

從微觀角度分析，決定物質(zhì)所占體積大小的因素有哪些？構(gòu)成這種物質(zhì)微粒的數(shù)目、微粒的大小、微粒間的距離知識回顧2021/6/273常溫常壓下，部分1mol物質(zhì)的體積如下表所示：物質(zhì)鐵鋁水硫酸1mol體積/cm37.2101853.6標準狀況下，部分1mol氣體的體積如下表所示：物質(zhì)氫氣氧氣二氧化碳1mol體積/L22.422.422.3請從微觀角度加以解釋。為何相同條件下1mol固體、液體的體積不相同？1mol不同氣體的體積在同溫同壓下卻是近似相同的？思考：常溫常壓時，1mol氣體的體積比標準狀況下的22.4L大還是?。恐R回顧2021/6/274一、測定1mol氣體體積的原理與方法1．原理思考：可以用鋅?；蛘哞F片代替鎂帶嗎？為何選用稀硫酸而不是鹽酸作為反應(yīng)物？提示：金屬的常見冶煉方法K~AlZn~CuHg~AgPt~Au

電解法還原劑法加熱法游離態(tài)思考：用氫氣做為實驗測定的對象是唯一的選擇還是最佳的選擇？①能在實驗室制備的氣體有哪些？②為什么選擇氫氣而不是其他氣體？2021/6/275回憶：什么是氣體摩爾體積（Vm）？思考：計算1摩爾氣體體積需要測定哪幾個物理量？2．測定方法思考：直接測量氣體的體積比較難，怎么辦？思考：直接測量氣體的質(zhì)量也較難，怎么辦？直接測定氫氣的體積和質(zhì)量，操作上比較繁復(fù)，實驗中采用轉(zhuǎn)化的思想，即把H2的物質(zhì)的量轉(zhuǎn)化成

，氫氣的體積轉(zhuǎn)化成

的體積。鎂的質(zhì)量所排液體2021/6/276思考：氣體摩爾體積的測定裝置應(yīng)該有幾部分組成？氣體的發(fā)生裝置氣體收集裝置量體積裝置二、實驗裝置思考：根據(jù)制氣反應(yīng)的反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)是否加熱，測定1mol氣體體積的氣體發(fā)生裝置如何進行選擇？

2021/6/277試一試：用下列部分實驗儀器設(shè)計一套鎂與稀硫酸反應(yīng)，測定氫氣摩爾體積的實驗裝置。2021/6/278思考：從測量的準確度看這套裝置有無不足？請具體舉例說明。1、加入的反應(yīng)溶液會對氣體的體積造成誤差；2、量筒不能精確測量液體體積;……2021/6/279ABC下圖是化學(xué)反應(yīng)氣體體積測定儀，請在橫線上寫出儀器的名稱：A氣體發(fā)生器B儲液瓶C液體量瓶

2021/6/2710

三、實驗步驟記錄實驗時室內(nèi)溫度和壓強；1、連接好測定裝置，并檢查裝置的氣密性（怎樣做？）當橡皮塞塞緊氣體發(fā)生器加料口時，儲液瓶內(nèi)導(dǎo)管中的液面會上升，上升液柱在1min內(nèi)不下降，確認裝置氣密性良好。？雙手握住氣體發(fā)生器的下部，看見儲液瓶導(dǎo)管內(nèi)品紅溶液液面略高于儲液瓶內(nèi)液面1min內(nèi)不下降即可。2021/6/27112、擦去鎂帶氧化膜，稱量0.100~0.110克鎂帶，記錄數(shù)據(jù)。有氧化層會使鎂實際質(zhì)量偏小，產(chǎn)生的氫氣體積偏??？？鎂太少，液體不能上升至C的刻度處；鎂太多，液體溢出液體量瓶。

如何進行估算所要稱量的鎂帶質(zhì)量（假設(shè)在標況）？（1）液體量瓶最大讀數(shù)130mL，氫氣體積約130-10=120mL,消耗鎂的質(zhì)量(120/22400)×24=0.1286g.（2）液體量瓶最小讀數(shù)110mL，氫氣體積約110-10=100mL,消耗鎂的質(zhì)量(100/22400)×24=0.1071g.2021/6/2712？為什么估算出的鎂帶的質(zhì)量不是0.100~0.110克？因估算的假設(shè)是在標況下的，綜合考慮溫度和壓強對氣體體積的影響，所以鎂的質(zhì)量控制在0.100—0.110g之間。3、加料：將鎂帶送入氣體發(fā)生器，加入20mL水，塞上瓶塞；4、用注射器從加料口抽氣，使B瓶中導(dǎo)管內(nèi)外液面相平，注射器拔出時注意捏住針頭拔出。稀釋硫酸，減緩反應(yīng)速度？調(diào)壓，使B瓶中內(nèi)管和外管液面持平若針頭留在加料口橡皮塞上，產(chǎn)生的氫氣會從針頭逸出，造成誤差。

？2021/6/27135、用注射器吸取10毫升3摩爾/升硫酸，用針頭從橡皮塞處慢慢注入氣體發(fā)生器，再迅速拔出針筒。為什么要迅速拔出針頭？若取鎂帶0.12克，只需硫酸0.005mol，但為什么加入的硫酸為0.03mol，遠大于鎂帶的量？

為什么是先加鎂帶，后加硫酸?此時反應(yīng)已經(jīng)開始，若不能迅速拔出針頭，會有一些氫氣進入針筒。確保鎂帶完全反應(yīng)，因為氫氣的質(zhì)量是由參加反應(yīng)的鎂帶決定的。

確保產(chǎn)生的氫氣不外逸。2021/6/27146、當鎂帶反應(yīng)完后，讀出C中液體體積，計數(shù)估計至0.2~0.3mL，記錄于表格。7、用注射器在加料口抽氣，使B中導(dǎo)管內(nèi)外液面相平，記錄抽出氣體的體積。為什么要兩次針筒抽氣？兩次抽出的氣體的體積都需要記錄嗎？本次實驗一共幾次用到針筒？保持氣壓一致。減小壓強變化對測定的影響。

第一次抽氣不需要記錄，第二次需要記錄。

3次

2021/6/2715思考：C中的體積讀數(shù)是否就是氫氣的體積？如果不是，應(yīng)如何換算？Vm的計算公式？液體量瓶中的液體是由加入的稀硫酸和產(chǎn)生的氫氣共同產(chǎn)生的，最后一次抽出的是氫氣。

V(氫氣)=V(C瓶的讀數(shù))-V(注入硫酸)+V(抽出氣體)計算公式：Vm===2021/6/27168、重復(fù)操作進行第二次實驗為什么要重復(fù)實驗？減少偶然誤差。9、數(shù)據(jù)處理。10、誤差分析。2021/6/2717問題：實驗中使用了幾次注射器？每次的目的有何不同？四、實驗誤差的原因分析1、造成結(jié)果偏大的主要原因有：反應(yīng)放熱實驗過程中溫度變化較大（升高）鎂帶中含有產(chǎn)生氣體較多的雜質(zhì)（如鋁）實驗儀器有偏大的因素……2021/6/27182、造成結(jié)果偏小的主要原因有：裝置漏氣鎂帶中含有與酸不反應(yīng)的雜質(zhì)或與酸反應(yīng)不產(chǎn)生氣體的雜質(zhì)或與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體小于鎂的雜質(zhì)（如MgO等）實驗儀器會有偏小的因素……思考：定量實驗中，考慮誤差主要從哪些方面入手？儀器本身、試劑品質(zhì)、實驗操作（失誤）等2021/6/27193、實驗誤差的表示方法絕對誤差=測定值?標準值相對誤差=×100%測定值?標準值標準值相對誤差表示了定量實驗的準確度。絕對誤差和相對誤差都有正值和負值兩種。正值表示測定結(jié)果偏大，負值表示測定結(jié)果偏小?；蚍Q為實驗誤差2021/6/27204、產(chǎn)生誤差的原因

：是測量的方法不太理想，儀器的精確度和試劑的純度不高。系統(tǒng)誤差的特征是具有確定的方向性，班級平行實驗的誤差都偏高或偏低。

：由偶然因素產(chǎn)生，如測定人的視覺觀察不穩(wěn)定、環(huán)境溫度的變化等。

：操作失誤所引起的誤差。如裝置漏氣、液體的讀數(shù)偏差等。系統(tǒng)誤差偶然誤差過失誤差2021/6/27215、減小誤差的方法

任何定量測定的數(shù)值，都有一定的準確范圍，任何一個定量測定設(shè)計的方法，都有一定的誤差。我們不追求誤差為0，只要實驗誤差在允許的范圍內(nèi)即可。減小誤差的方法有：對照實驗：用已知的標準試樣，按同樣的方法進行測定，以檢查儀器是否正常，操作是否正確，以減小系統(tǒng)誤差?？瞻讓嶒灒涸诓患釉嚇拥那闆r下，按同樣的方法測量得到的結(jié)果叫空白值，將試樣的測定值扣除空白值，減小系統(tǒng)誤差。平行實驗：在相同條件下做多次測定值取平均，減小偶然誤差。通常操作者意識到的操作失當應(yīng)重做實驗。一般實驗時，首先檢查儀器和試劑是否符