2013沪科版高二上10.1《测定1mol气体的体积》课件

1、第十章 学习几种定量测定方法,第一节 测定1摩尔气体的体积,定性实验和定量实验,定性实验探察物质的性质及其组成种类等的实验。 解决：“有没有”或者“是不是”等问题 定量实验确定组成、结构、反应条件、转化率等的数值及定量特征等的实验。 解决：不但回答“有什么”还要回答“有多少”等问题。,本章学习要点,精度控制怎样使实验结果更精确 条件控制研究影响实验精度的因素 误差分析分析实验结果的可信性 实验设计学习化学定量分析方法,一、测定1mol气体的体积的方法,1.实验目的,测定常温常压下1mol气体的体积,标准状况下，1mol气体的体积约为,22.4L,标准状况的压强和温度：,0oC 101KPa,常

2、温常压下的压强和温度： 25oC 101KPa,温度升高，气体的体积会怎样？,变大。常温常压下，1mol气体的体积约为24.5L,探究：如何测定1mol气体的体积,方法一：,方法二：,以测定1mol 氢气的体积为例：,以测定1mol 氢气的体积为例： 制取氢气的方法：Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 收集方法：排水集气法,直接测量,间接测量,镁的摩尔质量,探究：如何测定1mol气体的体积,3、测体积如何测量气体的体积？,直接测量,间接测量,二测量方法： 需要解决的问题： 需要测定的数据。 选什么反应制氢气。 选什么装置制氢气。 选什么装置测量氢气体积。 数据处理与分析。,1、需要测量

3、的数据,1mol体积 H2的物质的量 体积 金属的物质的量 怎样测量 所以，需测定金属的质量和气体的体积。 实验条件下的温度和压强。,一定要在标准状况下测量吗,3、选制气装置,优点：随用随开 缺点：加入硫酸的量影响气体的体积。,反应快，气体不损失,缺点：反应开始与收集不能同步,缺点：加入硫酸的量影响气体的体积。,组合装置评价,共同问题：加入硫酸的量影响气体的体积，且液体加入不顺利,缺点： 1、导管中的水 2、有压力差,怎样平衡压强,较理想,组合装置,组合装置操作,实验装置,气体发生器 制取氢气,储液瓶 收集氢气,测量液体体积,液体量瓶,1记录实验时室内温度和压强； 2连接好气体摩尔体积测定装置

4、，并检查装置的气密性； 3精确测量镁条的质量，将镁放入装置； 4加入10mL 3mol/L 硫酸； 5镁反应完后静置35分钟，使容器内的温度冷 却到室温； 6读出液体量瓶内气体的体积数； 7再做一次； 8计算； 9误差分析。,实验步骤：,为什么实验前必须记录室内温度和压强？ 因为气体的体积受温度和压强的影响很大，温度升高或减小压强都能使气体体积增大，降低温度或增大压强都能使气体的体积减小。,1记录实验时室内温度和压强；,注意事项,注意事项,2连接好气体摩尔体积测定装置，并检查装置的气密性；,在储液瓶中加入什么液体，为什么？ 为了便于观察，储液瓶中加入品红溶液。 如何检查装置的气密性？ 用橡皮塞

5、塞紧气体发生器的加料口，若看到储液瓶内导管中的液面上升， 且1分钟内不下降，确认装置的气密性良好。,注意事项,3精确测量镁条的质量，从加料口将镁放入,称量镁条之前，是否需要对镁条进行处理？ 镁化学性质活泼，容易被氧化，在称量之前先要除去镁条表面的氧化膜。 镁条质量应该控制在多少克？ 为了使排开水的体积在110130毫升之间，镁条质量应控制在0.10.11克之间。,注意：为避免反应过于剧烈，可先往气体发生器中加适量水，降低反应时硫酸的浓度。,注意事项,4加入10mL 3mol/L 硫酸,在加入硫酸前，需要什么样的操作来减少误差？ 为减小压强对体积的影响，先用注射器从气体发生器的加料口中抽气，使储

6、液瓶中导管内外的液面保持相平。 硫酸应该怎样加？ 使用注射器，从气体发生器的加料口中加入硫酸。 是否可以先加硫酸后加镁条？ 不能，否则会有气体逸出，造成误差,注意事项,5镁条反应完后再静置35分钟，使容器内的温度冷却到室温；,为什么要冷却到室温后才能读数？ 镁条和稀硫酸的反应会放出热量，影响气体的体积，使实验产生误差，所以必须冷却到室温后读数。,注意事项,6读出液体量瓶内气体的体积数,读数时应该注意什么？ 视线与凹液面的最低点保持水平。 为了减少误差，读数前必须进行怎样的操作？ 由于储液瓶中导管内外液面不相等，产生误差，为了减少误差，可用注射器从气体发生器加料口中抽气，直到储液瓶导管内外液面相

7、等。 抽出气体的体积是否需要记录，为什么？ 需要，抽出的气体为反应生成的部分氢气，通过该体积可以计算出反应生成的气体体积。,注意事项,7再做一次,为什么相同的实验还要再作一次？ 实验操作中会存在一定的误差，为了减少误差一般将相同的实验重复23，将误差减少到最小。,注意事项,8计算,计算的公式是什么? VmV M/m 在液体量瓶中读数得到的体积是否就是生成的气体体积？如果不是，那么气体的体积是多少呢？ 氢气体积 = 液体量瓶中液体体积 - 硫酸体积 + 抽出气体体积,1、本实验误差的定性分析 （1）造成结果偏大的主要原因： 反应放热未等冷却读数 镁带中含有产生气体较多（即单位质量产生H2体积大于

8、Mg)的杂质（如Al) 俯视读数,（2）造成结果偏小的主要原因： 装置漏气 镁带中含有： a.与酸不反应的杂质(如Cu) b.与酸反应不产生气体的杂质(如MgO) c.与酸反应产生气体较少（即单位质量产生H2体积小于Mg)的杂质（如Zn) 反应完成后未对储液瓶做抽气处理 仰视读数,实验误差的原因分析： 没有进行装置的气密性检查 V(排) ，Vm ；(填“偏高”“偏低”，下同) 镁带表面氧化镁没有擦除或没有除尽 V(排) ，Vm ； 硫酸的量不足，镁带没有完全反应 V(排) ，Vm ； 称量好镁带后用砂纸擦表面的氧化膜， V(排) ，Vm ； 没有冷却到室温读数， V(排) ，Vm 。,偏低 偏

9、低,偏低 偏低,偏低 偏低,偏高 偏高,偏低 偏低,偏大,偏小,偏大,偏小,偏小,偏小,偏小,偏小,2. 误差分类 P51 1.系统误差(仪器药品自身误差) 2.偶然误差(环境因素) 3.过失误差(人为因素) 尽可能避免,注意事项,9误差分析,误差分类,系统误差 偶然误差 过失误差,受仪器的精密度、试剂的品质的影响,受偶然因素影响，如温度、压强等,由操作失误引起,有专门的方法来消除,通过多次平行实验来减小误差,重新做实验,试分析以下几种操作是否会产生误差，如果会，实验结果是偏大还是偏小？,1镁带中含有与硫酸不反应的杂质 2镁带中含杂质铝 3没有擦去镁表面的氧化膜 4装置漏气 5没有冷却到室温,m镁偏大，实验值偏小 V(排)增大，实验值偏大 m镁偏大，实验值偏小 V(排)减小，实验