三大实验气体摩尔体积测定 ppt课件

提示：Vm
V n
气体的体积V和气体的物质的量n。
气体的物质的量能用实验方法直接测定吗？
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。
Vm
V n
V m
VM m
M
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？
将气体的量转化为测定固态或液态的量
直接测量
间接测量 等量代换
• 以1molH2体积测定为例，用镁和足量的稀硫
酸反应，并测定H2的摩尔体积。
MgH2SO4 MgSO4H2
Vm
V(H2) n(H)
V(H2) n(Mg)
V(H2)
m(Mg)
V(H2)M(Mg)
m(Mg)
2
M(Mg)
数据转化 ：测定镁带质量和H2的体积
三大实验气体摩尔体积测定
m( Mg )
V (H2 )M (Mg) m( Mg )
2
M (Mg)
想一想：
设计定量实验一般从那几个方面考虑？
目的→原理→仪器→步骤→记录→结果→结果分析
1、目的：测定常温、常压下1摩尔氢气体积。
2、原理：
V(H2) Vm＝———×M(镁)
m(镁)
气体摩尔体积的测定装置应该有几部分组成？ 气体的发生装置、气体收集装置、量体积装置
1．决定物质所占体积大小有哪些因素？
取决于构成这种物质的微粒数目、微粒的大小 和微粒之间的距离这三个因素。
2．1mol不同的固态和液态物质为什么其体积各不相同？ 1mol不同固态或液态物质所含基本结构微粒数相同，
构成固态或液态物质的微粒间的距离都很小。因而固 态或液态物质体积大小的决定因素是其结构微粒本身 的大小。 3．影响气体体积的因素有哪些？
三大实验气体摩尔体积测定
• 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。
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？
三大实验气体摩尔体积测定
启普发生器 （3）固体和液体反应制取气体不需要加热 思考2、氢气的体积如何来测定？
气体
排液装置 量液 （短进长出） 装置
量（体积）装置
移 液 管
方案展示：
• 方案1 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。
• 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
Vm
V(H ) 2
n(H )
V(H ) 2
n(Mg)
V(H ) 2
三大实验气体摩尔体积测定
• 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
相关知识回顾
气体体积与其他物理量之间的关系
×6.02×1023 ÷6.02×1023
×22.4L/mol ÷ 22.4L/mol
÷ M g/mol ×M g/mol
一定物质的量的气体， 当温度升高时，气体分子之间的距离增大， 当温度降低时，气体分子之间的距离缩小； 当压强增大时，气体分子之间的距离减小， 当压强减小时，气体分子之间的距离增大。
6、阿伏伽德罗定律的内涵是什么？
在同温同压下，相同体积的任何气体都含 有相同数目的分子。
测定1mol气体的体积，我们需要哪些实验数据？
简易的气体摩尔体积测定装置
气体发生装置
排液装置
量液装置
方案展示：
• 方案4 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。
方案展示：
• 方案5
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。
方案展示：
• 方案2
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。
生成气体的体积＝
缺点：后面导管 中一段液体的体 积无法测出，影 响实验的精确度。
量筒中液体的体积－加入的硫酸的体积＋导管中液体的体积
气体的体积＝针筒的读数－加入的硫酸的体积
优点：
针筒可以直 接测出气体 的体积。
缺点：
Biblioteka Baidu
气体压强有 误差，较难 控制同压
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）
当分子数目相同时，气体体积的大小主要决定于气 体分子之间的距离，而不是分子本身体积的大小。 气体分子之间的距离受温度、压强影响大
• 4、气体摩尔体积的计算：
气体摩尔体积是指1mol气体所具有的体
积
Vm
V n
在标准状况下（101kPa,0 ℃ ）, Vm=22.4 L/mol
5．常温常压时，1摩尔气体体积比标准状 况下的22.4升大还是小？原因是什么？
三大实验气体摩尔体积测定
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化学实验的类型： 定性实验：
通过实验大致得到被测物的一些特性
定量实验:
通过实验得到被测物的一些准确特性
三大实验气体摩尔体积测定
• 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。
讨论内容:
以1molH2体积测定为例，用镁和足量的稀硫 酸反应，设计测定H2的摩尔体积的实验方案。
镁的质量实验室里用什么仪器测定？
思考：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