测定1 mol 气体的体积.
测定1mol气体的体积的实验装置
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。
可以直接量出气体体积。但是由于针筒的静磨擦力较大，实验误差也较大。
装置Ⅵ
测气管是标有刻度的细长玻璃管，在管的一端封口。将充满水的测气管倒置于烧杯中，待测定的气体将水排出，从管中可以直接读取待测气体的体积。
验误差。
气体体积应该是量筒中液体体积减去注入硫酸的体积。
装置Ⅲ
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。
量筒不能收集气体，并且收集后测出体积不准确。
装置Ⅳ
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。
并且氢气的体积等于气球体积减去注入硫酸的体积。但由于气球的张力较大，实验误差较大。
测定 1mol气体的体积
1、实验原理
以1mol H2体积测定为例，用镁跟足量的稀硫酸反应，并测定其摩尔体积。
Mg + H2SO4= MgSO4+ H2
Vm = VH2/ n = VH2MH2/ mH2= VH2MMg/mMg
通过数据转化，测定镁带的质量
2、实验装置
装置Ⅰ
装置Ⅱ
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。
气体摩尔体积1
1.83 g·mL－1 0.0899 1.429 1.629 1.977 g·L g·L g·L g·L
54.1 mL 22.4 L
22.4 22.4 L L
※
22.3
L
★
①相同条件下，1mol不同液体和固体的体 积不相等。★
②相同条件下， 1mol的不同气体体积几乎 相等。 ③相同条件下，相同物质的量的物质占有 体积： 固体 < 液体 < 气体。
同物质的量的气体具有相同的体积。 即：阿伏伽德罗定律
气体摩尔体积
①概念：单位物质的量气体所占有的体 积叫做气体摩尔体积。
②符号：Vm 单位为L/mol 或 L· -1 mol
③ 标准状况下（ 0º C,101kPa ） Vm=22.4L/mol （特殊情况下的气体摩尔体积） ④物质的量、体积、气体摩尔体积关系
例2：在标准状况下，测得1.92g某气 体的体积为672ml，计算此气体的相 对分子质量
∴相对分子质量为 64
物质质量
÷M ×M
物质的量
÷Vm ×Vm
×NA ÷NA
粒子数目
气体体积（标况）
÷M
m
n ×NA
÷NA ÷Vm
×M
×Vm
N
V
温度对气体体 积的影响
压强对气体 体积的影响
2005年11月
谢谢观看！
探究：粒子大小和粒子间距
对物质体积的影响示意图
4 nm
0.4 nm
气体分子
1mol不同气态物质粒子之间距离大，是粒 子直径的10倍左右。
体积 粒子间 距离
决定于
粒子间距离 温度（T） 压强（P）
决定于
1mol任何气 体在相同条 件下体积几 乎相等
重难点07 气体摩尔体积的测定-2023年高考化学专练(解析版)
重难点07 气体摩尔体积的测定一、气体摩尔体积的测定 (1) 测定装置：①化学反应气体体积测定仪：主要由气体发生器、储液 瓶、液体量瓶（可估读到0.2~0.3mL ）构成。
②其它简易装置：用排水法测定气体的体积。
(2) 测定原理：以1molH 2体积测定为例，用一定量的镁带和足量的稀硫酸反应，从而计算出该温度下H 2的摩尔体积。
即只要测定生成V (H 2)和消耗的m(Mg)。
(3) 测定步骤：①连接装置。
气密性检查(即装配后用橡皮塞塞紧气体发生器加料口时，储液瓶中导管内液面会上升，上升液柱在1min 内不下降，确认装置气密性良好)。
②称量镁带。
用电子天平(最小分度值0.001g )称取0.100~0.110g 镁带，记录数据。
③加水和镁带。
拆下气体发生器，加入约20mL 水和称量的镁带，然后连接并塞紧加料口。
④抽气调压。
用注射器在A 瓶加料口抽气，使B 瓶导管内外液面持平(与外界大气压相等)。
⑤加硫酸反应和记录温度。
用注射器在A 瓶加料口注入3mol/L 稀硫酸l0mL ，捏住针头拨出，记录a 处数字温度计在底座上显示的B 瓶内气体的温度(供教师计算测定的理论值)。
⑥读数。
当C 瓶连接口不再滴液时，读出C 瓶液面刻度数值(估计最小分度值的1/2)。
⑦再次抽气调压。
用注射器在A 瓶加料口抽气，使B 瓶导管内外液面持平(与起始状态相同)。
读出注射器中抽出气体的体积，记录数据。
⑧第二次测定。
拆开B 、C 瓶，将C 瓶中红色液体倒回B 瓶；拆开A 、B 瓶，倒去A 瓶中反应液，洗净后再次测定。
⑨数据处理。
a.氢气体积=C 瓶液体体积-稀硫酸+抽出气体体积b.计算测定的1mol H 2的体积与平均值：1molH2的体积=V(H2)M (Mg)m(Mg)c .计算该温度、常压下1mol H 2体积的理论值V= nRT/P= 1× 8.314× (273+t)222222442()()()()()()()()()()m Mg Mg Mg Mg Mg H H H H m H M V M m Mg H SO MgSO H V V V V n n +−−→+↑====/101或V=22.4×(273+t)/273 d ．计算实验误差=理论值理论值实验值-×100%e ．t ℃、101kPa 时，1mol 氢气的体积=2732730899.0016.2tL +⨯(教师计算理论值) 4失误操作V (H 2) V m 镁带中含有与硫酸不反应的杂质减小 减小 镁带中含有铝杂质增大 增大 没有进行装置的气密性检查，有漏气 减小 减小 镁带表面氧化镁没有擦除或没有除尽 减小 减小 液体量瓶刻度读数未扣去硫酸的体积 增大 增大 硫酸的量不足，镁带没有完全反应减小 减小 没有冷却到室温读数增大增大1. 用镁带和稀硫酸反应产生氢气来测定氢气的气体摩尔体积，所用的步骤有①冷却至室温，②调节使水准管和量气管液面持平，③读数。
教学设计3：测定1mol气体的体积
高二化学第一学期测定1mo气体的体积教学设计一、教学目标：1．知识与技能（1）知道定量实验中的直接测量与间接测量及其相互关系；理解气体摩尔体积与温度和压强的关系。
（2）知道化学反应气体体积测定仪的结构；理解测定1moH2体积的原理方法和实验方案设计。
2．过程与方法通过测定1moH2体积的实验设计，认识定量测定中转化的思想方法。
3．情感态度与价值观（1）认识定量实验中“准确性”的重要性，感受认真细致的实验精神。
（2）通过对测定1moH2体积的实验方法探究，激发学习兴趣和探索动机，进行自主学习。
二、教学重点和难点：教学重点：测定1moH2体积的原理和方法教学难点：测定1moH2体积的实验方案的设计三、教学过程：【引课】老师手里有一瓶矿泉水，大家告诉我，如何测定这瓶矿泉水的体积老师手里还有一个气球，大家能否告诉我如何测定这个气球里气体的体积【学生】压入水中，测排出水的体积。
【过渡】很好。
这是采用排水法来测出气球里气体的体积。
【引导】那老师再提个苛刻一点的要求：如何测定1摩尔气体的体积【目的】设疑，引起学生兴趣。
【讲解】我们今天就来研究这个问题－测定1摩尔气体的体积【板书】测定1摩尔气体的体积【复习】1什么是气体摩尔体积2常温常压时，1mo气体的体积比标准状况下的大还是小3同温同压下，1mo任何气体的体积是否相同【目的】复习巩固【过渡】因为同温同压下任何气体的体积是一样的。
所以我们今天就以H2为例，来测定1摩尔H2的体积。
【板书】测定1mo H2的体积【思考】2的体积，需要测定哪些量【学生】氢气的体积和氢气的物质的量。
【板书】1moH2的体积= V H2/ n H2【引导】氢气的物质的量能不能直接测定实验室中可以通过测哪个量转化而来【学生】测氢气质量。
【引导】氢气质量方不方便测量【引导】那我们能否将氢气的质量转化成方便测量的某个量呢【追问】哪种状态的物质容易称量【教师】固体的质量容易称量，我们可以称量固体的质量，从而间接知道H2的物质的量。
测定1mol气体的体积
测定1mol气体的体积我们知道，1mol 任何气体的体积在同温、同压下是相同的，在0℃、101.3kP时约为22.4L；而1mol气体的质量各不相同。
要测定1mol气体的体积，如取氢气作试样，则要测定2.016g氢气（氢的摩尔质量为1.008g/mol）所占的体积；如取二氧化碳作试样，则是测定44.0g二氧化碳所占的体积。
测定1mol气体体积的方法化学实验室中，可以直接取一定体积（V）的某种气体，称出它的质量（m），或称取一定质量（m）的某种气体，量出它的体积（V），再根据这种气体的摩尔质量，计算出1mol气体的体积：然而，直接测定气体的体积和质量，操作上比较繁复，我们可以设想能否用称量固体的质量、量出液体的体积，间接地得到气体的质量和体积。
气体摩尔体积测定装置（如图）由三部分组成，左边是气体发生器，中间是储液瓶，右边是液体量瓶。
储液瓶上的刻度线标明了容积约200mL的位置，液体量瓶的容积约130mL，量瓶瓶颈上有110—130mL刻度线，可正确读出进入量瓶的液体的体积。
全部装置固定在专用底座上。
底座放置气体发生器、液体量瓶的位置下有螺旋，能作高低的微调。
如要测定1mol氢气的体积，则取一定质量的镁带跟稀硫酸在气体发生器中完全反应，产生的氢气把储液瓶中液体（品红溶液）压入液体量瓶，读出液体数据转换成氢气的体积，进行计算推算出实验温度时1mo l氢气的体积。
实验步骤：1、记录实验室的温度和压强。
2、装配好气体摩尔体积测定装置，做好气密性检查。
3、用砂皮擦去镁带表面的氧化物，然后称取0.120—0.140g镁带（精确至0.001g），把准确数值记录于表格。
4、将镁带用纸舟投入到气体发生器的底部，用橡皮塞塞紧。
注意：不要使镁带贴附在瓶壁上。
5、用针筒吸取10mL 2mol/L H2SO4溶液，用针头扎进橡皮塞，将硫酸注入气体发生器，注如后要迅速拔出针筒（注意要捏住针头拔出，不要使针头和针筒脱离），观察现象。
测定1mol气体体积、硫酸铜结晶水含量的测定
① 装配好化学反应气体体积测定仪，作气密性检查。
② 用砂皮擦去镁带表面的氧化物，然后称取
0.100g～0.110g 的镁带，把数据记录于表格。
③ 取下 A 瓶加料口的橡皮塞，用小烧杯加入
20mL 水，再把称量的镁带加到 A 瓶的底部，
用橡皮塞塞紧加料口。
④ 用注射器从 A 瓶加料口处抽气，使 B 瓶导管内
一、测定 1mol 气体的体积
【例题】学生甲利用下图所示实验装置来测定镁元素的相对原子质量。图中仪器 C 称为液体
量瓶，瓶颈上有 110～130mL 刻度线。将一定质量的镁带和过量稀硫酸在仪器 A 中完全反应，
产生的 H2 把仪器 B 中的液体压入液体量瓶中，根据液体的体积可以转换成 H2 的体积，通过 计算测出 H2 的气体摩尔体积。 实验步骤：
A、称取 7.68 g 无水硫酸铜，加入 500 mL 水
B、称取 12.0 g 胆矾配成 500 mL 溶液
C、称取 8.0 g 无水硫酸铜，加入 500 mL 水
D、称取 12.5 g 胆矾配成 500 mL 溶液
2、测定硫酸铜晶体中结晶水含量时，下列情况有可能造成测试结果偏高的是（ ）
A、加热后在空气中冷却称量固体
电子天平置 0 2.056 g 1.345 g
F．未冷却到室温
G．反应速度太快
H．装置气密性不好
1
（5）若用此装置测定常温下 1molCO2 的体积。提供试剂：Na2CO3 粉未、2mol/LH2SO4 溶液、 饱和 NaHCO3 溶液。
①仪器 B 中盛放的液体是
②仪器 A 中先放入的试剂是
，再用注射器向 A 中注入的是
。反应的化学
方程式：
。
温下 1 摩尔氧气的体积测定值是_________。
气体摩尔体积的测定
量
实
验
(1)混合气体进入反应管后，量气管内增加的水的体 积等于N2、O2的体积(填写气体的分子式)。
(2)反应管内溶液蓝色消失后，没有及时停止通气，
定 则测得的SO2含量偏低(选填：偏高，偏低，不受影响)
量
(3)反应管内的碘的淀粉溶液也可以用酸性高锰酸钾
溶液或溴水代替(填写物质名称)。
实
(4)若碘溶液体积为VamL，浓度为C mol·L-1。N2与O2的
操作误差收集气体为co2用排水法装置漏气用排水法装置漏气偏低偏低偏低偏低定量定量mg条表面有氧化膜mg条中含不与酸反应的物质所用的条中含不与酸反应的物质所用的mg中混有铝反应结束后未经冷却即读数导管口未插入量筒底部仅悬于量筒口反应结束后未经冷却即读数导管口未插入量筒底部仅悬于量筒口偏低偏低偏高偏高偏高偏低偏低偏高偏高偏高实验实验五装置改进洗气瓶应短进长出实验前应使洗气瓶与量筒间的导管充满水
量
由上述实验事实可知：
（1）①固体M中一定有的物质是____(填化学式)理由是__________
实
②其中一种物质的质量可以确定为______g(用代数式表示)。
验
（2)B装置的名称是________。 写出B装置中反应的离子方程式 _________。
（3)C装置的作用是________，如果实验
好，否则不好
（1）向储液瓶中加入品红溶液至刻度线， 盖上瓶塞，固定在底座中间位置；
（2）把气体发生器固定在底座左边的位
定
置，用螺旋调节高低，使气体的出口和 储液瓶入口紧密连接，且做好连接；
量 （3）用橡皮塞塞紧气体发生器，进行气
实 密性检查；
验 （4）把液体量瓶固定在底座右边位置上，
气体摩尔体积测定(精)
• 所以镁的质量控制在0.120—0.140g之 间。
方案4：
• 优点：能控制等压。
缺点：用碱式滴定管 作量气管，量气管体 积较小，影响测定精 确度。
•A
•B
•C
方案5：
• 优点：增大 量气管容量 减小误差。
缺点：所加 硫酸的体积 不精确。
方案6：
• 优点：用针筒注 入精确体积的硫 酸。
缺点：直接测气 体的体积气密性体的体积， 我们需要哪些实验数 据？
V 提示：Vm n
2.气体的物质的量能用实验方法直接测定吗？
V V VM Vm m n m M
探究活动：
• 从操作简单，结果准确两个角度考虑：测定 H2的摩尔体积。最好测定哪些数据？
•
（二）测定原理： ——某温度下，用一定量的镁带跟足量的稀硫
10.1测定1mol气体的体积
• 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。
• 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0.1071—0.1286g之间。 • 综合考虑温度和压强对气体体积的影响
化学定量测定：
• 定量测定方法： 称量质量法、气体体积法、滴定法等 定量仪器： 电子天平、量筒、滴定管、温度计、秒 表等 实验方案：
测定1mol气体的体积PPT课件
&10.1测定1mol气体的体积
张青莲院士
化学家。江苏常熟人。 1936年获德国柏林大学博 士学位。北京大学教授。 1955年选聘为中国科学院 院士（学部委员 ） 早在1991年，中科院院士、北京大学教授张青莲 与肖应凯研究员合作完成了铟原子量的测定，其测定 结果已于1991年举行的第36届国际原子量与同位素丰 度委员会召开的大会上被确定为该元素原子量的国际 新标准，这是中国科学家测定的原子量数据首次被国 际社会所采用。到目前，中国科学家共完成了十个元 素原子量的测定， 并被确定为国际标准。
硫酸加多少呢？
思考1、用什么样的装置来制取氢气
实验室制取气体的装置
（1）固体和固体加热制取气体 O2、NH3、CH4等
（2）固体和液体加热制取气体 HCl、Cl2 等
实验室制取气体的装置
（3）固体和液体反应制取气体不需要加热
启普发生器
思考2、氢气的体积如何来测定？
多功能瓶
气体
排液装置（短进长出）
问题2、是否一定要测定1mol气体的体积？ V＝n· Vm Vm＝
问题4、要测得气体摩尔体积需要测定哪几个物理量？
例 以1mol氢气的体积测定为例
问题1、实验室里用什么试剂制取氢气？
讨论1、本实验用什呢？ 讨论2、镁的质量实验室里用什么仪器测定？
一：相关知识回顾
1、气体体积与其他物理量之间的关系
×6.02×1023 ÷6.02×1023 ÷ M g/mol ×M g/mol
×22.4L/mol ÷ 22.4L/mol
2、气体摩尔体积（Vm）的概念
1mol气体所具有的体积。 (1)气体摩尔体积（Vm）是指__________________________ 问题1、1摩尔气体在什么条件下体积是22.4L？ 0℃、101KPa（标准状况） 思考1：那么在实验室条件下1mol气体的体积理论上的体积是多少？
气体摩尔体积的测定讲解
6、加强实验探究设计的考核 06-26（A）
定 量 实 验
某课外兴趣小组为了探究铁与硫在隔绝空气的条件下反应所得固体M的 成分，设计了如右图装置。倾斜A使稀硫酸(足量)与固体M充分反应， 待反应停止后，B装置增重，C装置中溶液无变化，反应后进入量气 管气体的体积为VmL（已折算成标准状况） 由上述实验事实可知： （1）①固体M中一定有的物质是____(填化学式)理由是__________ ②其中一种物质的质量可以确定为______g(用代数式表示)。 （2)B装置的名称是________。 写出B装置中反应的离子方程式 _________。
定 量 实 验
7、读数
当镁带完全反应，读出C 瓶液体的体积，读数估 计至0.2~0.3mL，记录 于表格。
A
B
C
8、抽气
用注射器在A瓶的加料口 抽气，使B瓶中导管内外 液面相平。记录抽出气 体的体积。
定 量 实 验
9、二次实验
再次实验。
A B C
问：液体读数是否就 是H2体积？ V H2 ＝V液－V硫酸+V抽气
五、装置改进
定 量 实 验
洗气瓶应短进长出 ② 实验前应使洗气瓶与 量筒间的导管充满水。 ③ 量筒中导管长度 ④ 读数时应注意的两个 问题： A, 应等系统温度降至室温 B,应上下调节量筒高度， 使量筒与洗气瓶中液 面在同一高度。
①
（06全国Ⅰ－28．）
在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当 的化学试剂和实验用品，用上图中的实验装置进行实验，证明过 氧化钠可作供氧剂。
定 量 实 验
（3）通过途径Ⅱ实现用粗制氧化铜制取胆矾， 必须进行的实验操作步骤：酸溶、加热通氧 气、过滤、 、冷却结晶、 、自然 干燥 （4）由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾， 与途径Ⅰ相比，途径Ⅱ有明显的两个优点 是： 、 （5）在测定所得胆矾（CuSO4· xH2O）中结晶 水x值的实验过程中：称量操作至少进行 次 （6）若测定结果x值偏高，可能的原因是 a 加热温度过高 b 胆矾晶体的颗粒较大 c 加热后放在空气中冷却d 胆矾晶体部分风化
“测定1mol气体的体积”实验方法及装置的改进
于表格。 将计算后 的氢气体 积填入 表格 。 重复 上述操 作 进行 第 二次 实 验 ｆ Ｃ 中品红 将 瓶 溶 液倒 回Ｂ ；倒去Ａ 内反应 液 ，洗 净后使 用） 瓶 瓶 。 实验 记录 ：温度— — 。
实验
次数
实 验方法 、进行 了实验操 作 ，并记 录处理 了相关数 据 ，现将有 关实验 方法 和结果 归纳 如下 ：
（ 一）反 应 后 抽气 时 ，将 导 管 中 的 液 面抽 到反
硫 酸 液 体量 抽 出 气 计 算 体 积／ 瓶 中液 体 的 体 氢气 体 ｌ ｏ氢 ｍｌ 质量／ ｇ 体积／ 积／ 气 体积 ／ ｍＬ
ｍ Ｌ
ｍＬ
镁 带
应前 液 面的高 度 （ 前 液面 高度用 橡皮筋 或记号 反应 笔 在瓶 壁外 标 记） 。不 过 ，这会 使 瓶 内气 体压 强 比 个 大气压 略大一 些 ，但 这个误 差可 以忽略 。以此 方 法进行 的实验 ，可 将原 先 ３ ５ ％一 ％的误 差降 到 １ ％
Ａ Ｂ Ｃ
７用 注 射 器 在Ａ瓶 加 料 口抽 气 。使 Ｂ 中导 管 ． 瓶 内外 液面持 平 。记 录抽 出气体 的体 积 。把数据记 录
１ 配好 化学 反应 气体 体 积测定 仪 。作气 密性 ． 装
维普资讯
１ ４
化学 教 学
２０ ０ ８年 ， ８ 第 期
意义 。
ｂ
参 考文 献 ：
【】 １ 中华 人 民共 和 国教 育部 制 订 ． 史务 教 育化 学 课程 标 准 （ 实验 ）
【】 Ｓ． 北京： 民教 育出版社 ，０ １ 人 ２０．
［】 学课 程 标 准 研 制 组 缡 写． 学课 程 标 准 解 读 ． ２化 化 湖北 ： 北 教 湖
气体摩尔体积是如何测定的
气体摩尔体积是如何测定的------图像外延法简介宋光杰在理论上，气体摩尔体积V m的测定，可以通过测定标准状况下气体的密度ρ，根据ρ=MVm，求气体摩尔体积V m。
从中学课本我们知道，在标准状况，1molCO2的体积为22.4L，1molH2的体积为22.4L，1molO2的体积为22.3L，于是，我们总结出在标准状况下，1mol任何气体的体积都约为22.4L。
认真思考，不难发现其中的一些问题：1、为什么在相同条件下等物质的量的气体的体积不尽相同？2、为什么在标准状况下，气体摩尔体积取22.4L·mol-1这个数值？问题的原因是：1、由于真实气体间的差别，我们在研究气体时是以理想气体为模型的；2、恰恰所有气体都不是理想气体。
那么，什么是理想气体呢？科学上对理想气体做出两点假设：1、理想气体分子间距离很大很大，分子间作用力为0，2、理想气体分子自身的体积很小很小，其理想情况为0。
可实际上任何真实气体分子间作用力和体积都不可能为0，因此真实气体在体积及压强等相对于理想气体总有一定的误差，换言之，在标准状况下，任何真实气体都不能看作理想气体。
真实气体只有在足够低的压力和较高的温度的情况下，即其分子间距离很大时，分子间作用力、分子自身的体积才可以忽略，或者说真实气体只有在压强接近或等于0时，它才更接近或者说是理想气体。
根据Boyle定律：温度恒定时，一定量的气体的压力和它的体积的乘积为恒量。
即：pV=恒量（T、n恒定）这样，标准状况下气体摩尔体积V m的测定就可以转化为pV的确定，在0℃，p≈0时的pV值必更接近理想气体的pV值，亦即标准状况下理想气体的pV值。
新的问题是压强越小，测定的误差越大，此时我们想到了数学工具，我们可以通过测定0℃，不同压强下的气体密度ρ，求出其pV值（下表为实测O2在0℃，不同压强下的密度ρ及对应的pV值）。
p/atm ρ/(g·L-1) V/L pV/(atm·L)1.00000 1.42897 22.3929 22.39290.75000 1.07149 29.8638 22.39790.50000 0.71415 44.8068 44.40340.25000 0.35699 89.6350 22.4088籍此数据，并以pV为纵坐标，以p为横坐标作图，可得一条直线（如下图），将直线外延至p=0，得pV值，标准状况的压强为1标准大气压，所以标准状况下的气体摩尔体积V m，1986年国际科学联合全理事会技术数据委员会（CODATA）加拿大渥太华会议推荐值为22.4140L·mol-1。
02 定量实验2-1mol气体体积的测定(学生版)
定量实验：测定1mol气体的体积教材梳理一、问题分解化学实验室中，可以直接取一定体积（V）的某种气体，称出它的质量（m），或称取一定质量（m）的某种气体，量出它的体积（V），再根据这种气体的摩尔质量，计算出1mol气体的体积：1 mol气体的体积=V（L）/m（g）×M（g/mol）然而，直接测定气体的体积和质量，操作上比较繁复，我们可以设想能否用称量固体的质量、量出液体的体积，间接地得到气体的质量和体积。
二、问题讨论1.测定气体的体积，为什么要标明温度和压强？2.常温、常压（假设为101kPa）时，1 mol气体的体积比标准状况下的22.4 L大还是小？3.怎样检查装置的气密性？三、实验原理利用一定质量的金属与酸反应，根据金属的质量计算出产生气体的质量，测量生成气体的体积1 mol气体的体积=V（L）/m（g）×M（g/mol），式中V表示测量出的气体体积、m为计算出的气体质量、M表示该气体的摩尔质量。
四、实验过程1．装配好气体摩尔体积测定装置，做好气密性检查。
2．用砂皮擦去镁带表面的氧化物，然后称取0.100~0.110 g镁带（精确至0.001 g），把准确数值记录于表格中。
备注：该处称取0.100g~0.110g原因：测量体积的范围在110~130mL，除去H2SO4体积后为100~120mL，以标准状况下H2的体积换算得到Mg所需质量为0.107~0.129g，考虑到温度、压强、Mg中可能含杂质等方面影响，，称取0.100~0.110g的镁带较合适。
如镁带过多，产生气体体积超出量程，则需重做。
3．在A瓶出气口处拆下胶管，使A倾斜，取下加料口橡皮塞，用小烧杯加入约20mL水于A瓶中，再把已称量的镁带加到A瓶底部，塞紧加料口。
备注：加水稀释酸的浓度，防止反应过于剧烈。
4．用注射器在A瓶加料口抽气，使B瓶导管内液面和导管外液面持平，注意要捏住针头拔出，不要使针头和针筒脱离。
气体摩尔体积测定实验的改进
•创新设计•气体摩尔体积测定实验的改进王洋（上海市洋泾中学，上海200122）摘要：针对上科版高中教材中“气体摩尔体积测定装置”中存在的多个不够完善的地方，利用微量化实验技术进行实验方案的改进。
经过多次试验，设计了一套操作简便、精确度高的装置，且实验过程有趣，实验误差较小。
实践表明，改进后的实验装置更易于学生理解和操作。
实验的改进既是中学化学实验教学新模式的一种尝试，也能促进学生对科学概念的深刻理解。
关键词：气体摩尔体积测定；微量化；实验改进文章编号：1005 -6629（2019）8 -0077 -03 中图分类号：G633. 8 文献标识码：B2017年版《普通高中化学课程标准》中提出:“认识摩尔是物质的量的基本单位，能用于进行简单的化学计算，体会定量研究的方法对研究和 学习化学的重要作用。
认识实验、假说、模型、比较、分类等科学方法对化学研究的作用。
”目前主 流教材都遵循“宏观现象-数据探究-微观解释-获得概念”的逻辑,这符合高中学生的认知规律，体 现了数据分析、逻辑推理的理性思维和对气体分子微观状态的想象力，在气体体积和物质的量之间建立桥梁，简化了通过质量、密度计算体积的过程，突出了“气体摩尔体积”的实用价值。
中学化学中“气体摩尔体积”是一个基本概念，是“物质的量”概念群中一个重要的组成因子。
既抽象概括了气体分子的存在和微观运动，又展现了气态物质的物理特性。
将实验探究融入 到教学中不但能促进学生对科学概念的深刻理解，又有助于学生形成正确的科学本质观。
“测定1 mol 气体的体积”是高中化学定量实验中的一个重要实验，如上科版高中教材上的实验设计 （见图 l ）［11o图1上科版高中教材“气体摩尔体积测定”实验装置实验用镁带制备氢气：Mg （s ） + H 2SO 4（aq ） =MgSO 4（aq ） + H 2（g ）以该反应式为基础，通过称量参与反应的镁 带质量，推算产生氢气的物质的量的理论值;再通过实验测得产物（氢气）的相关数据（温度、压强值）进行计算求得氢气摩尔体积的实验值，最后与理论值进行比较。
气体摩尔体积的测定
3．装配好化学反应气体体积测定仪,作气密性检查 如何检查装置的气密性？ 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。
4．用砂纸擦去镁带表面氧化膜，精确测量镁条 的质量，把数值记录于表格
1、系统误差 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 系统误差有专门的方法来处理
2、偶然误差
来源于测定时的某些偶然因素 如测定时，环境温度的变化 偶然误差可用多次平行实验求平均值来减小
3、过失误差 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 由测定人的正确操作来消除。
2、镁带中含有铝杂质； V(H2O)增大， Vm偏高；
3、没有进行装置的气密性检查，有漏气 V(H2O)偏低——Vm偏低；
4、镁带表面氧化镁没有擦除或没有除尽 V(H2O)偏低——Vm偏低；
5、液体量瓶刻度读数未扣去硫酸的体积 V(H2O)偏高——Vm偏高；
6、硫酸的量不足，镁带没有完全反应 V(H2O)偏低——Vm偏低
（二） 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：
nH2
mMg(g) MMg(g/ mo)l
Vm VH2(L) mM(gg)
V mH M2((gL g))•MM(gg/mo ) l
五. 数据处理：
温度________,压强__________。
实验次数 镁条质量 硫酸体积 液体量瓶
（g）
（mL） 中液体体
标准状况下1mol气体体积
标准状况下1mol气体体积在化学领域中，摩尔是一个非常重要的概念，它是描述物质数量的基本单位。
而在研究气体性质时，摩尔的概念也是至关重要的。
本文将围绕标准状况下1mol气体的体积展开讨论。
首先，我们需要了解标准状况的定义。
标准状况是指气体的温度为0摄氏度（273.15K），压强为1个大气压（101.3kPa）。
在这样的条件下，1摩尔的任何气体的体积都是相同的，这个体积被称为标准摩尔体积。
那么，标准状况下1mol气体的体积是多少呢？根据理想气体状态方程PV=nRT（P为压强，V为体积，n为摩尔数，R为气体常数，T为温度），我们可以得到标准状况下1mol气体的体积公式为V=RT/P。
代入标准状况的温度和压强，气体常数R的数值（8.314J/(mol·K)），我们可以计算出标准状况下1mol气体的体积约为22.4L。
这个结果对于理想气体来说是成立的，但在实际情况下，气体分子之间会存在一定的相互作用，因此在高压或低温下，气体的体积可能会有所偏离。
然而，在标准状况下，我们可以认为气体分子之间的相互作用可以忽略不计，因此22.4L可以作为理想气体在标准状况下1mol的体积。
标准状况下1mol气体的体积是一个重要的概念，它不仅在化学实验和工业生产中有着重要的应用，也在理论研究中扮演着重要的角色。
通过对标准状况下1mol气体体积的理解，我们可以更好地理解气体的性质，为相关领域的研究和应用提供基础。
总之，标准状况下1mol气体的体积约为22.4L，这是在理想气体状态下的结果。
在实际情况中，我们需要考虑气体的压强、温度以及相互作用等因素，但这个简单而重要的概念为我们理解气体的行为和性质提供了重要的基础。
希望本文能够帮助读者更好地理解标准状况下1mol气体的体积这一概念，为相关领域的学习和研究提供帮助。
高中化学20定量实验专题(1)
一、定量测定的方法和过程分析高中阶段主要需要掌握的定量分析方法分为三种：重量法，气体法，滴定法（容量法）。
1．重量法（1）概念：通过称量反应前后物质的质量差分析组成。
（2）操作步骤流程：（3）常见问题①如何检验沉淀是否完全？②沉淀如何洗涤？如何检验沉淀是否洗涤干净？ 2．气体法（1）概念：通过测量反应生成气体的体积分析物质组成。
（2）操作步骤流程：定量实验专题知识梳理（3）量气装置的设计：下列装置中，A是常规的量气装置，B、C是改进后的装置A B C（4）常见问题：①装置的密封性决定实验是否成功的关键，如何检查装置的气密性？【答案】A装置：关闭左边导管，塞上储液瓶瓶塞，长导管会形成一段液柱，且一段时间不会变化。
B装置：关闭左边导管，上下移动右边长导管，左右两边会形成液面差，且一段时间液面差不发生变化。
C装置：用手或热毛巾捂住左边反应装置，导管口有气泡产生，停止热源，导管口有一段液柱回流②读取气体体积之前，如何调整装置确保装置内外压强平衡？【答案】A装置：读数前，如长导管上内有一段液柱，需用注射器将气体抽出，使导管内液面与储液瓶内液面保持持平，气体体积=读数+抽出的气体体积B装置：读数前，上下移动右边长导管，使左右两边液面持平。
（如右边液面高，则往上移动直到两边液面持平）C装置：读数前，上下移动量筒，使量筒内液面与水槽内液面持平。
（如量筒内液面偏高，则往下移动量筒，使量筒内液面与水槽内液面持平）3．滴定法（容量法）（1）概念：通过标准酸（碱）溶液滴定未知碱（酸）溶液或盐溶液测定未知溶液的浓度。
（2）操作步骤流程：（3）常见问题①如何判断终点？②如何读数二、基础定量实验回顾（一）测定1mol 气体的体积1．实验原理：222m 2V(H )V(H )V(H )M(Mg)V n(Mg)m(Mg)n(H )⋅===2．实验装置：气体摩尔体积测定装置由三部分组成：A 是_______________，B 是_________________，C 是_________________。
气体摩尔体积-1
（2）决定1mol物质的体积大小的因素有哪些？ 粒子的大小，粒子之间的距离 （3）决定1mol固体或液体物质的体积大小的主 要因素是什么？ 粒子的大小 ( 4 ) 温度，压强对固体或液体物质的体积大小 有影响吗？ 有，但影响不大
大家说
为什么１mol不同的固体物质或者 液体物质体积是不相同的？
粒子的大小各不相同
4．在273 K和101 kPa的条件下，将2.00 g氦 气、1.40 g氮气和1.60 g氧气混合，该混合气 体的体积是 D A． 6.72 L B． 7.84 L C．10.08 L D．13.44 L
5.标准状况下，某种O2和N2的混合气体 a g，含 有b个分子，则cg该混合气体在标准状况下所占 22.4bc/aNA 的体积是_________________
)
5.只有在标准状况下，气体摩尔体积才是 22.4L/mol( × ) 6.常温常压下，11.2LO2的物质的量为0.5mol(
×
)
7.标准状况下，0.3molO2和0.7molN2的混合气体的体积 约为22.4L( √ )
8.22.4L气体所含分子数一定大于11.2L气体所含分子数 (× )
在标准状况下， • （1） 0.25molO2所占有的体积是多少？ • （2） 1.68LH2的物质的量是多少？ • （3）33.6LN2中含有的N2分子数是多 少？
0.1 mol 0.05 mol
2 ：1
探究3：0℃，101ＫPa（标准状况）1mol气体的体 积以及摩尔体积
物 物质的量 质量 质 （mol） （g） H2 1 2.016
密度
（g.L-1）
体积
（L）
摩尔体积
（L／mol）
0.0899
高二化学教案：测定气体摩尔体积实验误差的原因分析
测定1mol气体体积实验误差的原因分析[设计思想]任何定量测定的方法，得到的数据都有一定的精确范围，或者说存在一定的误差。
定量实验必须尽可能减小实验误差，提高实验精确度。
本节课的教学围绕实验中如何实现这一要求？展开教学讨论，让学生认识实验误差的来源：一是仪器装置精密度和药品试剂的品质；二是操作的失误。
围绕着误差的来源，结合自己的实验，分析产生各种误差的原因，获得减小实验误差的方法。
在讨论减小实验误差，提高实验精确度的方法、措施时，从以下几个方面展开：（1）根据实验要求和条件精选精度比较高的计量仪器（如量体积时，尽可能用滴定管或移液管）；（2）进行重复测量。
计算时取两次（或多次）可测量值之间的平均值；（3）准确规范操作。
如读数液体体积时，视线应该与管中的凹液面最低处相切等。
最后让学生归纳出：定量实验存在误差是一定的、允许的，重要的是误差要控制在合理的范围内，本实验误差值在-2—+2%。
一.教学目标1．知识与技能（1）实验误差分析（B）。
（2）实验报告的书写（B）。
2．过程与方法（1）通过实验反思，认识重复测量、数据处理等科学方法。
（2）明白实验操作不当引起实验误差的方法。
3．情感态度与价值观（1）通过实验报告的交流，同学间的倾听，体验相互学习、尊重他人的价值。
（2）通过对实验的反思，体验实事求是、严肃认真科学精神的意义。
二．教学重点与难点1．教学重点实验报告的书写。
2．教学难点分析操作不当引起实验误差。
三.教学用品媒体：电脑、投影仪等四．教学流程1．流程图2．流程说明引入：我们做了测定1摩尔氢气的体积的实验，下面请交流你们的实验报告。
学生交流：交流实验报告。
教师点评：根据报告与实验中观察获得的信息，对学生的实验作点评与评价。
师生交流：因操作不当而造成的误差。
如：（1）没有进行装置的气密性检查，（2）镁带表面氧化镁没有擦除或没有除尽等等学生练习：工业上测量SO2、N2、O2混合气体中SO2含量。
归纳小结：测定气体的质量或者体积一般有那些方法作业：教材上10.1五．教学案例1．教学过程教学内容教师活动学生活动说明测定气体摩尔体积的实验报告的[引入] 我们测定1摩尔氢气的体积。
10.1 1mol气体体积的测定装置
பைடு நூலகம்
同温同压同质量： 同温同压同质量：
V1 M 2 = V2 M 1
二、测定1mol气体体积的方法 测定1mol气体体积的方法
1mol气体的体积 = V（L） * M（g / mol） m（g）
直接测定气体的体积和质量,操作上比较繁复。 直接测定气体的体积和质量 操作上比较繁复。 操作上比较繁复 测定1mol氢气的体积可用： 氢气的体积可用： 测定 氢气的体积可用
四、实验误差分析
实验值 − 理论值 实验误差 = 100% 理论值
（1）偏高的情况 ） 室温高于标准状况（ ①室温高于标准状况（T>0OC）。 ）。 压强低于标准状况（ ②压强低于标准状况（ P<1atm ）。 反应放热装置内温度过高。 ③反应放热装置内温度过高。 液体量瓶读数时，视线偏高。 ④液体量瓶读数时，视线偏高。 硫酸体积未扣除。 ⑤硫酸体积未扣除。 （2）偏低的情况 ） 装置漏气。 ①装置漏气。 镁带不纯（ ②镁带不纯（含Zn、Cu、Mg2O等）。 、 、 等 反应完成后未对储液瓶作抽气操作。 ③反应完成后未对储液瓶作抽气操作。 液体量瓶读数时，视线偏低。 ④液体量瓶读数时，视线偏低。 实验误差：（ ：（1 系统误差：仪器的精密度、 实验误差：（1）系统误差：仪器的精密度、试剂的品质等 偶然误差：测定时， （2）偶然误差：测定时，环境温度的变化等 过失误差（测量误差）： ）：操作失误 （3）过失误差（测量误差）：操作失误
STP下，1mol氢气的体积 下 氢气的体积=2.016/0.0899=22.4(L) 氢气的体积 250C、101KPa时， 1mol氢气的体积 、 时 氢气的体积 =22.4*(273+25)/273=24.5(L)
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（2）相关计算
2.识记化学 反应气体体 积测定装置
3.装配该测定仪（如何检查气密性？）
4.解读教材P49的实验操作步骤。预测哪些步骤是 关键？会如何影响测定结果？
(1)一次称量。 (2)二次加料。即向A瓶加料口加入镁带及用小烧杯加入约20mL水。 (3)三次使用注射器。第一次是步骤4，反应前用注射器从A瓶抽气 使B瓶导管内外液面持平(调节装置内外气体压强相等)。第二次是步 骤5，用注射器注入稀硫酸。第三次是步骤7，读数前再用注射器从 A瓶抽气使B瓶导管内外液面持平。 注意：注射器在拔出时要捏住针头一起拔出，不能使针头与针筒脱 离而留在橡皮塞上，造成漏气而实验失败。 (4)记录四个数据：镁带质量、稀硫酸体积、步骤7中抽出气体的体 积及C瓶体积(读数)。 数据处理：氢气体积＝C瓶液体体积一稀硫酸体积+抽出气体体积
1mol H2与1mol O2体积哪个大？
3、常温、常压（101.3kPa）时， 1molH2
与标准状况（S.T.P）时1molH2 ，体积哪个 大？原因是什么？ 4、常温、常压时， 1mol 任何气体 的质量 相同吗？ 5、怎样测定1mol气体的体积？
一、测定Imol气体体积的方法
探究
测定1mol H2 的体积
②由滴定管、分液漏斗组成 的量气装置，如图所示。图 中A是滴定管，作量气用；B 是分液漏斗，作量气时的水 准管用。测定时，先将滴定 管、分液漏斗固定在铁架台 上，下端用胶管连通，注入 水。用水准管上下移动，调 节量气管中液面在0刻度位 置，气体由量气管上端引入， 把水压入水准管内，读数时， 水准管和量气管液面保持一 致。 该量气装置的适用范围、 优缺点与测气管相仿。
2. 测定常温下lmol H2体积的其他 实验装置。 (1)量气装置。 ①测气管。如图A所示，由一头 封口、带有刻度的细长玻璃管制成 ，测气量程可设计为25mL、50mL 两种规格。测定体积如图B，将测 气管注满水，倒置在盛有水的烧杯 里，测气管下端放一个倒置的漏斗 ，引导气体进入测气管。 适用范围：浓度较稀、反应量较 小、产生气体速率较慢的反应。 优缺点：优点是较准确测得某室 温下的气体体积(因为气体冷却后 ，液面又会在测气管内上升）．可 连续测量读数，可测反应速率，操 作简单；缺点是量程较小。
方法1.量取V L 的H2称质量为m g 方法2. 称取质量为m g的H2量出体积为 V L
计算：1molH2的体积为 V ×M m V × 2 m
讨论：这样测定，操作容易吗？
测得数值准确吗？
探究
若称质量，物质在什么状态下质量容易称量？
且称量值较准确？
固体
若量体积，物质在什么状态下体积容易量取？
且量取值较准确？
设想
通过称量固体的质量 通过量取液体的体积
间接地 的体积
V 1molH2体积＝ m × M
V × 2 m
探究
讨论：怎样通过称固体质量间接地得到H2的质量？
怎样通过量取液体体积间接地得到H2的体积？
设想：
用Mg和过量的稀硫酸反应
H2的质量 H2的体积
？
称取Mg的质量 测H2排开水的体积
复习
1、气体体积大小受什么因素的影响？
2、阿佛伽德罗定律：
同温、同压下，相同体积的任何气体都含 有相同数目的分子。
3、气体摩尔体积： 在标准状况下（0℃、101.3kPa)， 1mol任何气体所占的体积都约是22.4L。
思考与讨论
1、1molH2与1molCO2体积哪个大？
2、常温、常压（101.3kPa）时，
(2)反应装置。 ①用大试管作反应器，先在 大试管中加入一定量稀硫酸， 用细铜丝把已称量的镁带吊 放在硫酸上方，装置密封后， 倾斜大试管，使硫酸跟镁带 接触[图(a)]。 ②用Y形试管，Y形试管一 端放镁带，一端加入稀硫酸， 待装置密封后，倾斜Y形试 管使硫酸跟镁带接触[图(b)]。
(3)实验步骤 ①称取镁带0．020～ 0．025g(除去表面氧化膜)。 ②取25mL测气管，注满水 倒置于盛有水的烧杯中，在Y 形试管 中，一端加入镁带，一端加入 5mL 0．5mol／L硫酸，如图装 置。 ③倾斜Y形试管，使硫酸跟镁带接触反应，产生的气体 收集在测气管内，待镁带全部反应完，记录数据。 ④重复上述操作作第二次实验。 ⑤数据处理(记录室温，得到室温下1mol H2的体积)。
设计： H2体积的测量方法
探究
常温、常压下，若称得Mg条质量为m g， H2排开水的体积为V L，那么ImolH2的体积是 多少？ V V M × × 24 1molH2的体积 m m
设 计： 按以上思路，设计实验装置。
二、气体摩尔体积测定装置
气体发生器
储液瓶
液体量瓶
储液瓶
气体发 生装置
液体 量瓶
1. 减小误差的方法。 对照试验：用已知特征量的标准试样按同样方法作测 定，将测定值与标准试样的精确值比较，得到系统的 系统误差。用于对实际测定结果的误差分析。 空白试验：在不加试样的情况下，按同样方法测定得 到的结果叫空白值，试样的测定值应扣除空白值作为 测定结果，以减小系统误差。
平行试验：在相同条件下，作多次测定取其平均值， 可减小偶然误差。
气体摩尔体积测定装置
(3)气体温度确定偏低。
6.解读教材P50的《拓展视野》——常温下 1mol气体体积的理论值的确定方法 7.你还能想出几种测量1mol氢气的体积的方法？
8.比较这些方法，分别用到了哪些知识？哪些方 法更好（从科学性，可操作性，简约性，准确性， 安全性，环保性等方面做比较）
9.选出合适的实验方法后，请制定出具体的操作 步骤，并罗列出实验所要用到的实验器材、实验 药品，说明相关注意事项
5.实验误差的原因分析： （先解读教材P51的《拓展视野》） 结合该实验，判断： 问题1：用化学反应气体体积测定仪测定常 温下1mol H2的体积时，产生误差可能的 原因是什么? 镁带的纯度、气体温度的确定、气体中混有 水蒸气等 问题2：以下因素使测定结果偏大还是偏小， 并说明原因。 (1)镁带表面的氧化镁没有除尽。 (2)测定仪装置漏气。