测定1mol气体的体积.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十章 学习几种定量测定方法,科学用实验看世界！,实验,1,：电解水得到氢气和氧气,说明水是由氢元素、氧元素组成的；,实验,2:,喷泉实验用水吸收氯化氢气体,说明氯化氢易溶于水；,实验,3,：,H,2,O,2,在,MnO,2,催化下分解速率加快,说明催化剂可加快化学反应速率,化学的定量测定：,定量测定是从“量”的角度认识物质及其变化规律。,定量测定技术的进步推动了现代化学的发展。,定量测定是现代化工生产中控制生产的必要条件。,定量测定中“准确性”极其重要。,化学的定量测定：,定量测定方法：,称量、量出体积、确定温度的变化数等,定量仪器：,电子天平、量筒、滴定管、温度计、秒表等,测定,1mol,气体的体积，我们需要哪些实验数据？,问题,1,：,答案：气体的体积,V,和气体的物质的量,n,。,一、原理与方法,1,原理,10.1,测定,1mol,气体的体积,气体的物质的量能用实验方法直接测定吗？,答案：不能。,根据气体的物质的量,=,质量,/,摩尔质量，,可以测气体的质量。,问题,2,：,10.1,测定,1mol,气体的体积,气体的体积和质量的实验数据较难测定，我们是否能将其转化为其他状态的物质进行测定？,答案：将气体的量转化为测定固态或液态的量,问题,3,：,10.1,测定,1mol,气体的体积,2,方法,直接测量,转化,氢气的质量,镁带的质量,间接测量,转化,氢气的体积,转化,直接测量氢气的体积比较难，怎么办？,？,10.1,测定,1mol,气体的体积,设计测定,1,摩尔气体体积的实验装置,以,1molH,2,体积测定为例，用镁和足量的稀硫酸反应，并测定,H,2,的摩尔体积。,探究活动：,气体摩尔体积的测定装置应该有几部分组成？,想一想：,解析：气体的发生装置,气体收集装置,量体积装置,10.1,测定,1mol,气体的体积,以,1molH,2,体积测定为例，用镁和足量的稀硫酸反应，并测定,H,2,的摩尔体积。,探究活动：,数据转化：测定镁带质量和,H,2,的体积,10.1,测定,1mol,气体的体积,一、测定原理,某温度下，用一定量的镁带跟足量的稀硫酸反应，测出产生氢气的体积，从而计算出该温度下,1mol,氢气的体积。,二、测定方法,（,1,）制氢气，用镁的质量计算氢气的质量。,（,2,）产生的氢气用排液法收集、量出体积。,三、计算公式,10.1,测定,1mol,气体的体积,方案,1,方案展示：,介绍：用镁跟足量的稀硫酸反应制得,H,2,，,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。,10.1,测定,1mol,气体的体积,方案,2,方案展示：,介绍：用镁跟足量的稀硫酸反应制得,H,2,，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。,10.1,测定,1mol,气体的体积,方案,3,方案展示：,介绍：用镁跟足量的稀硫酸反应制得,H,2,，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。,10.1,测定,1mol,气体的体积,方案,4,方案展示：,介绍：用镁跟足量的稀硫酸反应制得,H,2,，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。,10.1,测定,1mol,气体的体积,四、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,110,130mL,刻度线（可正确,读出进入量瓶的液体体积）,10.1,测定,1mol,气体的体积,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,110,130mL,，所以,对生成的氢气的量有限制，过多或过少都,测不出。,10.1,测定,1mol,气体的体积,对镁的量有限制,五、实验步骤,【,准备部分,】,1,、记录实验室的温度和压强,2,、装配实验装置，做好气密性检查,10.1,测定,1mol,气体的体积,【,实验部分,】,1,、连接装置，气密性检查,当,A,瓶连接好装置然后塞上瓶塞，储液瓶（,B,瓶）内导管中液面会上升，观察上升液面在,1,分钟内无明显下降，可以确认装置气密性合格。,10.1,测定,1mol,气体的体积,【,实验部分,】,2,、称量所需镁带,用砂皮除去镁带表面氧化层，,称二份所需的量，记录数据。,10.1,测定,1mol,气体的体积,【,实验部分,】,3,、加料（镁带）,从,A,瓶出气口处除下胶管，托盘中移出,A,瓶，用小烧杯加入,20,毫升的水，再加入称量后的镁带，加料口塞上橡胶塞，将,A,瓶置于,A,托盘内，出气口接上胶管。,10.1,测定,1mol,气体的体积,【,实验部分,】,4,、调整装置压强,第,1,次用注射器,用注射器从,A,瓶加料口处吸出空气，当,B,瓶中内管液面和外管液面持平时，可以确认装置内外压强基本一致，反应位于起始状态。,10.1,测定,1mol,气体的体积,【,实验部分,】,5,、,加,a mL,硫酸,第,2,次用注射器,用注射器（去针头）在小烧杯中吸入,a,（,10,）,mL 3mol/L H,2,SO,4,，注射器口向下装上针头，排出多余硫酸，移到,A,瓶加料口上方，左手握,A,瓶颈右手将注射器针头迅速拔出注射器。,10.1,测定,1mol,气体的体积,【,实验部分,】,6,、读数,第,3,次用注射器,（,1,）,反应开始排出液体速度较快，后逐渐变慢，当目测,A,瓶中镁带几乎都反应完时，可用左手握住,A,瓶胶塞轻轻上下振荡，使少量气体尽可能逸出。当,C,瓶内插头口不再滴液时确认反应完成。,镁条反应完后再静置,35,分钟，使容器内的温度冷却到室温，记录,10.1,测定,1mol,气体的体积,【,实验部分,】,6,、读数,第,3,次用注射器,（,2,）读出,b mL,体积数，用注射器从,A,瓶加料口处抽气，使,B,瓶中导管内外液面持平，读出注射器内气体体积数据,b mL,。,即为,B,瓶导管内没有排出的液体量。,10.1,测定,1mol,气体的体积,【,实验部分,】,6,、读数,第,3,次用注射器,（,3,）读出,cmL,体积数，从,C,托盘中取出,C,瓶，读出液体量,cmL,。,注意：注射器及液体量瓶（,C,瓶）刻度最小分度均为,0.5mL,。及时将,a,、,b,、,c,三个体积读数记录在案，便于下步计算。,V,m,M(,镁,),修正计算公式：,V(H,2,O)-V(H,2,SO,4,)+V(,注射器,),m(,镁,),10.1,测定,1mol,气体的体积,【,实验部分,】,7,、,恢复装置起始状态,将,C,瓶中液体倒回,B,瓶中，补加少量品红溶液，使液面基本恢复到刻度线。将,A,瓶中反应液倒入废液缸，用水冲洗,A,瓶使之冷却，可以开始重复实验。,10.1,测定,1mol,气体的体积,8,再做一次，取两次的平均值,9,计算，做好记录,10,误差分析,重复测量时，要确保两次量之间的差异符合实验要求（按分析化学要求，两次所测量之间的差异不超过,0.5%,）。,【,实验部分,】,10.1,测定,1mol,气体的体积,六、注意事项,1,、镁带要用砂皮打磨干净，两次称量镁带的重量应该尽可能的接近，即时记录数据（精确到,0.001g,）,2,、装配装置时：连接,C,瓶和,B,瓶时要严格按照要求左右移动,C,瓶来操作,3,、加料时，第一次加入,10mL,水是为防止镁带进入时敲到瓶底，第二次是为了防止镁带附在瓶壁上，可用水来冲。,10.1,测定,1mol,气体的体积,六、注意事项,4,、反应开始前：要用橡皮筋固定,B,瓶的玻璃塞,以防气压过大冲出,5,、反应开始前一定要调整整个装置的气压和外压一致,6,、用针筒取稀硫酸的整个过程中要求针头一直朝下，以防硫酸溅出伤人,10.1,测定,1mol,气体的体积,六、注意事项,7,、用针筒加硫酸时要一气呵成，拔出针头要迅速又要保证橡皮塞不被冲出,8,、针筒读数时要看平端所对的刻度,9,、复原时用水冲洗气体发生器是为了降温，将其恢复到室温,10.1,测定,1mol,气体的体积,实验误差的来源及处理办法,1,、系统误差,2,、偶然误差,3,、过失误差,来源于仪器装置和药品自身的误差,仪器的精密度高、试剂品质好，误差就小,来源于测定时的某些偶然因素,如测定时，环境温度的变化,操作失误所引起的误差，或叫测量错误,如液体的读数偏差、装置漏气,系统误差有专门的方法来处理,偶然误差可用多次平行实验求平均值来减小,由测定人的正确操作来消除。,以下情况是否会造成实验误差。为什么？,1,、镁带中含有与硫酸不反应的杂质；,2,、镁带中含有铝杂质；,V(,排,),减小，即：,V,m,偏低；,V(,排,),增大，,V,m,偏高；,3,、没有进行装置的气密性检查，有漏气,V(,排,),偏低,V,m,偏低；,4,、镁带表面氧化镁没有擦除或没有除尽,V(,排,),偏低,V,m,偏低；,5,、液体量瓶刻度读数未扣去硫酸的体积,V(,排,),偏高,V,m,偏高；,6,、硫酸的量不足，镁带没有完全反应,V(,排,),偏低,V,m,偏低,V,m,M(,镁,),V(H,2,O)-V(H,2,SO,4,)+V(,注射器,),m(,镁,),7,、没有冷却到室温读数,V(,排,),偏高,V,m,偏高。,测定气体摩尔体积的装置,气体发生装置,气体收集装置,量体积装置,气体摩尔体积的测定装置应该有几部分组成？,根据制气反应的反应物状态和反应条件选择装置,如果把气体收集与量体积结合起来,的,装置设计,通过测定被气体从广口瓶中压出来的水的体积,来测得气体的体积，或用量气管，使生成的气,体直接通入原本装满水的管中，水被排向另一,管，从另一管的刻度可读出气体的体积。以上,两种装置在读取气体体积时都应使两边的水面,保持同一水平面。,保持两边的压强相同,1,记录实验时室内,_,和,_,；,2,连接好测定装置，并检查装置的,_,；,3,砂皮打磨掉表面的氧化膜，精确测量镁条质量,4,加入,10mL2mol/L,硫酸,5,反应完后再静置几分钟，使容器,_,6,读出液体量瓶内气体的体积数,7,再做一次,8,记录数据并计算：完成,P,49,空格,9.,实验误差：,温度,压强,气密性,冷却到室温,实验步骤,