高中化学课件——测定1mol气体的体积.ppt

第十章学习几种定量测定方法,第一节 测定1mol气体体积,一、气体摩尔体积,概念：单位物质的量(1mol)气体所占的体积 叫做气体摩尔体积。,符号: Vm,标准状况下，1mol 任何气体的体积都约是22.4L 。,单位: L/mol (Lmol-1) 和 m3/mol 。,22.4L/mol （标况下）,0.282m,标准状况下的气体 摩尔体积示意图,理解要点:,条件：标准状况(STP) 0、 1.01105 Pa 对象：任何气体 物质的量：1mol,结论,体积约为22.4L,因为Vm的大小与温度和压强有关。,气体摩尔体积,物质的量,气体体积,V,=,Vm,n,二、测定1mol气体体积,1. 测定原理 测定一定质量氢气的体积，再依据氢气的摩尔质量计算。计算式为：,2. 测定方法 以1molH2体积测定为例，用镁和足量的稀硫酸反应，用镁的质量计算氢气的物质的量。产生的氢气将品红溶液压入液体量瓶，量出体积，即气体体积。因为：,方案1,方案展示：,介绍：用镁跟足量的稀硫酸反应制得H2， 利用排水法用量筒收集，并量取气体体积。,缺点： 量筒不能收集气体，并且收集后测出体积不准确。,方案2,方案展示：,介绍：用镁跟足量的稀硫酸反应制得H2，并通入短进长出的广口瓶，气体将液体压入量筒中收集，流入量筒中液体的体积就是产生氢气的体积。,注意： 量筒中液体体积减去注入硫酸的体积才是生成的气体体积。,方案3,方案展示：,介绍：用镁跟足量的稀硫酸反应制得H2，将生成的氢气用气球收集。气球的体积就是氢气的体积。,缺点： 气球体积难以准确测定，实验误差大。,方案4,方案展示：,介绍：用镁跟足量的稀硫酸反应制得H2，将生成的氢气用针筒收集。针筒显示的体积减去注入硫酸的体积就是氢气的体积。,优点： 针筒可以直接测出气体的体积。,1、在实验过程中我们称镁带的质量，并用镁带的质量进行计算，对加入的硫酸有什么要求吗？ 2、气体的体积在测量时应减掉注入稀硫酸的体积，你如何知道稀硫酸的体积呢？ 3、无论是用量筒还是用针筒测气体体积，它们都有固定的最大体积，所以大家在设计实验时还应考虑什么问题？,思考：,气体摩尔体积测定装置,1、气体发生装置： 气体发生器带支管的锥形瓶 （加料口、橡皮塞）,2、排液装置： 储液瓶带有玻璃瓶塞和伸至 瓶底的导液管；瓶上刻度线标明 容积约200ml的位置,3、量液装置： 液体量瓶量瓶瓶颈上有 110130mL刻度线（可正确 读出进入量瓶的液体体积）,装置使用原理： 用针筒取硫酸，注入到气体发生器中与镁反应，产生的氢气将储液瓶中的品红溶液压入液体量瓶中。,分析: 这套装置在使用过程中应注意哪些问题？,注意问题： 1、硫酸应过量，保证镁全部反应。 2、装置不能漏气，保证其气密性，应先检漏。 3、生成氢气的体积应是液体量瓶的读数减去 注入硫酸的体积。 4、液体量瓶的读数范围是110130mL，所以 对生成的氢气的量有限制，过多或过少都 测不出。,思考讨论： 如果取稀硫酸10mL，且过量。假设标准状况下，金属镁的质量应控制在什么范围内？,讨论结果： （1）假设液体量瓶最大读数130mL， 氢气体积130-10=120mL,消耗镁的质量 (120 /22400)24=0.1286g. （2）假设液体量瓶最小读数110mL， 氢气体积110-10=100mL,消耗镁的质量 (100 /22400)24=0.1071g. 镁的质量控制在0.10710.1286g之间。 综合考虑温度和压强对气体体积的影响 所以镁的质量控制在0.1200.140g之间。,3. 定量仪器 电子天平、气体摩尔体积测定装置。 电子天平是一种新型的、操作简便、称量迅速的仪器。称量时，物质的质量直接用数字显示。本实验使用的是MP200型电子天平，其最大称量200g，感量为0.001g。 电子天平是一种精密仪器，使用中要正确操作。电子天平必须在稳固的桌面上水平放置，并放平稳。接通电源，按开关ON后看到显示器上出现信号。按键，使数字显示0.000后，即可称量。称量固体时，先放上盛器（如纸、小烧杯），显示屏上的数值，即为盛器的质量；如再按键，显示屏上又显示出0.000（称量操作中名为“去皮”）。然后向盛器中逐渐加入固体，在显示屏上直接读出称量试样的质量。,4. 实验步骤 A、记录实验室的温度和压强。（为什么？） B、装配仪器,检查气密性。检查方法是：在气体发生装置中加入水,用手捂住气体发生装置,片刻后看到储液瓶中导管的液面高于储液瓶中液体的液面。 C、向储液瓶中加入品红溶液至刻度线（约130mL），盖上瓶盖。 D、在发生器中加入称量过的镁条（卷起来,0.1000.110g），加塞。 E、用针筒吸取10mL的2mol/LH2SO4，用针头扎橡皮塞，将硫酸注入气体发生器，注入后要迅速拔出针筒，（注意要按住针头拔出，不要使针头和针筒脱离）观察现象。,思考：品红溶液体积、镁条质量、硫酸的物质的量有什么关系？ F、镁带完全反应，读出液体量瓶中液体的体积，读数估计至0.5mL。 思考：量瓶内的液体是否就是氢气的体积？ G、重复上述操作进行第二次试验，并作计算。,5. 数据处理： 温度_,压强_。,101KPa时，不同温度下1mol氢气的体积：,6. 实验误差分析,思考：请你提出提高实验测定精确度的几种方法？,三、实验注意事项：,本装置气体体积的计量范围是110130mL（扣除10mL H2SO4，仅100120mL)，气体体积与温度有很大关系，教材中镁带的用量为0.120.14克，是在室温10以下的取值范围。实际测定时，反应温度高于室温，膨胀流出的品红溶液不会因冷却而回流，故镁带尽量取下限。室温高于10，镁带用量还要减小，如25，镁带取值在0.10克0.12克。,练习： 在标准状况下（273.15K、101.3KPa）,1mol的任何气体的体积都是VaL,我们把这一体积（VaL）叫做气体摩尔体积。现给你m克Na2O2，足量的水和必须的实验用品和仪器，请你设计一个测定气体摩尔体积（Va）的方案。,（1）与水反应的化学方程式为 _。 （2）该实验所需测得的物理量为 _。 （3）Va的计算式为_。 请对式子中的物理