测定1 mol 气体的体积.

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。

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。

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。

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。

•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。

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。

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_________________。

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。