第五实验室下午第三小组 关于“电解法测定阿佛加德罗常数和气体常数”的系统测量精确度的讨论
北京大学普化B实验四问题3讨论报告
关于本次试验系统测量精确度的讨论完成日期：2013.10.21 作者：马千程、黄慧、袁之航、王瑶、贾盼盼所在学院：药学院指导教师：高昂一、摘要：在实验四中我们利用电解法测定阿伏伽德罗常数及气体常数，并将实验值与文献值作了比较，发现存在一定的误差。
那么，本实验中各个环节都有哪些误差？又是哪个环节的系统误差决定了本实验的系统测量精确度？本实验方法的系统测量精度还可能提高吗？又该如何改进？本次我们小组成员在查找文献和小组讨论之后对问题进行了解答和说明，并完成本报告。
二、前言而气体常数的误差可以通过多次实验取平均值的办法消除。
三、内容(一)误差分析我们将实验大体分为三部分：电解前、电解过程中和电解后。
1、电解前(1)实验仪器的清洗当酸式滴定管和移液管并未清洗干净，管壁上挂水时，会使结果有误差。
此外，在实验过程中，我们发现部分实验组都出现了滴定管清洗不干净的情况，可能原因：如果酸式滴定管活塞上用于密封的凡士林涂抹不均匀，就会使凡士林进入酸式滴定管内壁，而当铬酸洗液清洗过凡士林后，铬酸洗液没有足够的时间将凡士林全部氧化，就会使下一名清洗的同学的滴定管内壁沾有凡士林，因此就发生了部分滴定管清洗不干净的情况。
(2) 滴定管下端无刻度部分的体积的测量在测量滴定管下端无刻度部分的体积时，可能会产生一定的误差，但大多数同学得出的数据误差较小，对实验影响并不大。
(3)电解装置的调试在调试电解装置的过程中，铂丝上可能附有气泡，如果未将气泡除干净，在电解时也会产生误差。
(4)铜片的称量铜片如果没有打磨干净，或用千分之一称称量时读数不准，均会产生误差。
(5)温度和气压的测定2、电解过程中(1)电解过程中的主要误差来自于电流的不稳定。
电阻：在刚进行电解时，电流并不能很快的稳定下来，这一部分误差影响较大；在电解过程中，电流出现微小变化时，实验者往往不能及时调节电阻箱阻值使电流恢复；同时，由于铜片上不断有铜生成，铜片的电阻会有一定的改变，影响电流大小；在实验过程中，两电极间间距的改变，也会对电路电阻产生影响，进而影响电流的稳定性；铂丝上附着的气泡对电阻同样有影响。
利用手持技术电解法测量阿伏伽德罗常数实验
文章编号： １ ０ ０ ５ — ６ ６ ２ ９ （ ２ ０ １ ４ ） １ ０ ０ ５ ８ — ０ ３
中 图分 类 号 ： Ｇ６ ３ ３ ． ８
文 献 标 识码 ： Ｂ
从古代 先 哲 到现代 科 学 家们对 微 观世 界 的探 索从 未 间 断和 放 弃过 ， “ 原子一 分 子论 ”的建 立标 志 着 近代 化学 学 科 的建 立 ， 也 是 人们 对 微 观 世 界认 识 的 一个 重 要 里程 碑， 当人们 进行 任何 测 定微 观世 界 物理 量 的实 验时 ， 由于 实 验 总是 在 宏 观世 界 里进 行 ， 不论 你 有 意 或 无 意 都必 须
总之， 变化 发 明法， 为创造 者提 供了施展 才华 的广 阔天地 ， 变化 的思 路 和方 法 给各 个 课 堂 带来 效 益 ， 给 学 生带来 欢 乐 和愉 快， 也带 来方便 和享受 。
６ 运用联 想 发明法 改进 实验
然 机 遇” 只 能给 那 些 有科 学 素 养 的人 ， 给那 些 善 于 独 立 思 考 的
铁丝 选 择要求 较 高， 且 需要 在纯 氧巾燃烧 。 由于 物质反 应 的快慢 跟 颗粒 的 大小 有关 ， 颗 粒越 小 ， 反 应 越快 。 通过联想， 能否 直接
将铁 丝 用还 原性铁 粉来 代替 呢？
６ ２ 改 进 点
将 滤 纸 用手 撕 成 ０ ． ５ 厘 米 宽 的纸 条 ， 用酒 精 灯点燃 一 张 滤 纸； 用 镊 子 夹 住 另 一 张滤 纸 条 的一 端 ， 伸入 还 原铁 粉 中均 匀搅
倒人 到漏 斗 中。 （ ３ ） 变 化 ： 如图 ７ ， 取 两只烧 杯进 行 对 比实验 。 把 二氧化 碳 从 集气 瓶 中倒 人 其 中的一 个 烧 杯 中， 然 后用 两 支燃 着 的蜡 烛 分 别伸人 两 个 烧 杯 中， 其 中倒 入 二 氧化 碳 的烧 杯 中蜡 烛 立 即熄 灭， 没倒 二氧化 碳 的烧 杯中蜡 烛继 续燃 烧 ， 对 比效 果非 常明 。
利用手持技术电解法测量阿伏伽德罗常数实验
利用手持技术电解法测量阿伏伽德罗常数实验作者：蔡礼儒白涛冉甜来源：《化学教学》2014年第01期摘要：简要介绍了测量阿伏伽德罗常数的由来与方法。
以铜为电极电解稀硫酸，利用手持技术便捷、快速地测量阿伏伽德罗常数。
该实验能满足学生实验的要求，有利于提高学生化学学习兴趣，让学生感受到定量实验的魅力。
关键词：手持技术；电解法测量；阿伏伽德罗常数；实验探究文章编号：1005–6629（2014）1–0058–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B从古代先哲到现代科学家们对微观世界的探索从未间断和放弃过，“原子-分子论”的建立标志着近代化学学科的建立，也是人们对微观世界认识的一个重要里程碑，当人们进行任何测定微观世界物理量的实验时，由于实验总是在宏观世界里进行，不论你有意或无意都必须与一个常数——阿伏伽德罗常数打交道。
因为阿伏伽德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，是物质的量的单位——摩尔的基准。
在中学教材中对它的定义为：0.012 kg 12C中所含的碳原子数。
对它的测量一直是科学界不断探索的课题。
1 阿伏伽德罗常数的由来与测量方法简介1803年现代化学之父道尔顿根据当量定律、倍比定律和定比定律提出原子论后，盖·吕萨克在研究气体化合的体积关系时，却遭遇了“半个原子”的尴尬。
1811年阿伏伽德罗敏锐地意识到，只要将道尔顿的原子论稍加发展，就可以使二者顺利地统一起来。
这就是引入一个新的概念，在物体和原子之间再引入一个新的关键点，即一个新的分割层次——分子，他提出了阿伏伽德罗假说：“……在相同的体积中，所有气体整分子的数目相等。
……”。
然而由于道尔顿等权威坚持“同类原子必然排斥，不可能结合”的观点和阿伏伽德罗个人威望等诸多历史原因，他的观点并未引起学术界的重视。
戏剧性的是，直到1860年在一次国际化学家代表大会上，一本由意大利科学家康尼扎罗撰写的小册子使化学家们认识到阿伏伽德罗假说的重要性，在小册子里他力排众议，主张必须承认分子和原子的区别，由于他充分的论据、清晰的条理、严谨的方法，并且在原假说的基础上提出了非常合理的测定原子量的方法，阿伏伽德罗分子假说才终于得到科学界的公认[1～2]。
阿伏加德罗常数课件
ห้องสมุดไป่ตู้3
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阿伏加德罗常数在化学中的应用
阿伏加德罗常数在化学反应中的应用
化学反应速率
阿伏加德罗常数可以用于计算化 学反应速率，通过反应物和生成 物的浓度变化，可以推算出反应 速率。
化学反应平衡
阿伏加德罗常数可以用于计算化 学反应平衡常数，通过反应物和 生成物的浓度，可以推算出平衡 常数。
详细描述
在环境科学中，阿伏加德罗常数是一个关键参数，用于计算环境中物质的数量和分布。 通过对阿伏加德罗常数的理解和应用，科学家可以更好地了解环境中的物质循环和污染 状况。此外，阿伏加德罗常数还可以用于指导环境监测和污染控制措施的制定，以实现
环境保护和可持续发展。
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详细描述
在材料科学中，阿伏加德罗常数是一个关键参数，用于计算材料中原子或分子的数量。通过对阿伏加德罗常数的 理解和应用，科学家可以更好地了解材料的微观结构和性质，从而预测材料的性能。此外，阿伏加德罗常数还可 以用于指导材料设计和改进，以实现更优异的性能和功能。
阿伏加德罗常数在生物学中的应用
总结词
生物学中，阿伏加德罗常数用于描述生物体内的分子数量，对于理解生物过程和疾病机制具有重要意 义。
02
阿伏加德罗常数的值约为 6.022×10^23，这个数值也被定 义为每摩尔物质所含有的微粒数 目。
阿伏加德罗常数的物理意义
阿伏加德罗常数是联系宏观物质和微 观粒子的桥梁，它表示了1摩尔物质 所包含的粒子数量，是物理学和化学 中非常重要的常数。
阿伏加德罗常数的引入使得我们可以 使用宏观的物理量来描述微观世界中 的粒子行为，从而更好地理解和研究 物质的基本性质和变化规律。
电解质的离子摩尔电导率测定
阿伏迦德罗常数的测定
2.本实验中的Mg可用Al代替吗？H2SO4可 用HCl代替吗？
答：不能用Al代替，因为Al反应太慢； 不能用HCl代替，因为HCl容易挥发
实验四 阿伏迦德罗常数的测定
实验目的 实验原理 仪器试剂 实验步骤 注意事项 问题讨论
实验目的与要求
➢掌握置换法测定阿伏迦德罗常数的原理； ➢熟悉理想气体状态方程和分压定律的应用； ➢练习测量气体体积的操作； ➢学会正确使用分析天平； 重点：测定原理；分析天平的操作 难点：数据处理
实验原理
利用置换反应，制得一定体积的H2， 根据气态方程换算为标准状态下的体 积，利用标准状态下H2的密度求得H2 的质量，利用Mg的物质的量求得H2的 物质的量。已知每个H2分子的质量为 3.3410-24g，求得阿伏迦德罗常数 （L）。
H 2 SO4 Mg MgSO4 H 2
标准状况下H2体积：V0
273.15[ p p(H 2O)]V 1.01105 T
H2的物质的量为：
n(H 2 )
n(Mg )
m(Mg) (mol) M (Mg)
每个H2分子的质量3.34×10-24g，则阿伏迦德罗 常数为：
L
m 3.34 10 24
注意事项
1）保证装置不漏气 2）注意反应时，应不断调整漏斗高度，防
止试管被气流冲出 3）注意管内气体温度与室温相同后再读数 4）塞紧接头，否则会打破试管 5） 注意读数方法
问题讨论
1.H2SO4的浓度和用量是否必须准确称量？ 此实验中为什么使用长颈漏斗加入 H2SO4。
答：不需要准确提取；用长颈漏斗加 H2SO4是为了防止H2SO4沾在反应管壁 上，防止镁条预先与硫酸反应。
V0 M (Mg )
3.34 10 24 m(Mg )
实验阿伏伽德罗常数的测定ppt课件
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3
H 2 S O 4 + M g = M g S O 4 + H 2 ↑
标准状况下H2体积：V02
7 .13 5[pp(H2O )]V 1.0 1150T
H2的物质的量为： n(H2)n(M)gM m((M M))gg(mo ) l
每个H2分子的质量3.34×10-24g，则阿伏伽德罗 常数为：
(2) 重复测定一次，记号
I
镁条质量m(Mg) /g
反应前量气管液面位置V0/mL 反应后量气管液面位置Ve/mL 氢气体积V(H2)/mL 大气压力p/Pa
室温T时水的饱和蒸汽压p(H2O)/Pa 氢气分压p (H2)/Pa 室温T/K
标态下氢气的体积V0 /mL 阿佛伽德罗常数L
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7
3. 测定前准备
(1) 检漏后，取下反应管，用长颈漏斗向反应管 底部注入5 mL 1 mol/L的稀硫酸。
(2) 将称好的镁条用蒸馏水贴在反应管上半部。 (3) 再次检查气密性。 (4) 调整漏斗高度，使漏斗中水面与量气管齐平，
记下读数（准确至0.01mL）。
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8
4. 测定并记录数据
(1) 倾斜反应管，使镁条与稀硫酸反应，产生H2， 待反应停止后，冷却至室温，再将漏斗内水 面与量气管水面齐平，记录数据。
答：先连接装置，然后降低漏斗高度，检查 气密性，若量气管中水面下降少许后保 持恒定，表明装置不漏气。
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14
THE END
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15
2. 药品
H2SO4 ( 1mol·L-1)、镁条。
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5
实验步骤:
1. 称量镁条
准确称取0.025 ~ 0.030 g 镁条2份。
2. 连接装置并检查气密性
用镁测定阿伏伽德罗常数实验原理
用镁测定阿伏伽德罗常数实验原理
阿伏伽德罗常数实验是一种通过测量g（重力加速度）的主要方法。
该实验也被称作镁测定（Magay Deflection Experiment），在实验中，磁铁将垂直放置在镁磁钢杆上，当磁场产生时，镁磁钢杆会向垂直方向受到旋转力，因此会产生一个小角度的偏向，由此得出g的值。
在实验中，关键的几个要素包括：
1、镁磁钢杆。
镁磁钢杆是一种由磁场引起的机械动作的重要元素。
它由一根钢杆和一块磁性镁磁钢构成，钢杆上安装着一个磁铁。
2、磁铁。
磁铁是用于生成磁场的重要元素，它可以产生一个永久性的磁场，使镁磁钢杆偏向。
3、测量仪器。
在实验中，需要使用一个测量仪器来测量镁磁钢杆向垂直方向受到旋转力所产生的偏向角度。
4、计算机。
在实验过程中，需要使用计算机来根据测量的偏向角度和磁铁的气压大小，计算出阿伏伽德罗常数的值。
实验前，学习者首先要对实验室空间进行精密测量，然后根据空间中的磁铁气压和钢杆的角度，精确计算出阿伏伽德罗常数的值。
实验过程中，阿伏伽德罗常数的值会根据不同的实验条件而产生变化。
通过以上实验，可以准确测量出重力加速度g的值，进而推断出物理学中的阿伏伽德罗常数。
重庆大学化学气体常数的测定实验报告
大学化学实验报告
专业
机自
年级
大一
班级
01班
姓名
赵雪光
实验项目名称
气体常数的测定
实验原理：
pV=nRT，所以R=pV/nT，根据一定量Al与过量HCl的反应可以得到H2的物质的量，由试管得到气体体积差就是H2的体积，测得室温T，测得H论：
所以R=pV/nT=9. 5771×104Pa×4.82×10-5m3/（2.0×10-3mol×293.15 K）=7.8733J/（mol*K）
误差过大的原因可能是：
1、读取试管液面差时没有等回复到室温再读取。2、读数时没有正视。
实验数据与现象：
用量液管量液面的度数，再让已经放好的铝片放入盐酸后加热至沸腾，充分反应，再降至室温度数。根据实验测量得到Al 0.0360g，所以生成n（H2）=0.002mol，室温T=293.15K，P（H2O）=98110-2338.8=9.5771×104Pa，V(H2)=0.0000482 m3.
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大气压 的测量
1. 电流I的测量
电源电压 的变化
这一环节引 入的系统 误差大小 约为1%
电流不恒定； 用公式Q=It计 算不准确
电路总电 阻的变化
2. 时间t的测量
在接通电路开始计时与断开电 路结束计时时，不能保证电路 的通断与计时的开始结束是完 全同步的。但是此操作中的误 差相对较小，引入误差小于 0.1%
关于“电解法测定阿佛加 德罗常数和气体常数”的
ห้องสมุดไป่ตู้
系统测量精确度
的讨论
讨论题目
• 分析本实验中各个环节的系统误差，哪个环节 的系统误差决定了本实验的系统测量精确度？ 本实验方法的系统测量精确度还可能提高吗？ 如何改进？
时间t 的测定
系统误 差分析
液柱高h 的测量
电流I的 测量
铜片增 量m的 测定
温度 T
• 韩畅
3. 铜片增重m的测量
Cu2+得电子在阴极析出，生 成的Cu容易脱落，难以准 确称量。所以铜片增重的测 量对实验精确度影响较大， 在1%左右。
4. 温度T的测量
5. 液柱高&大气压的测量
液柱高：由于无法将米尺靠近滴定管，估读带 来了误差，进一步会影响液柱的压力，增大了 氧气分压的误差。 大气压：由于气压计不在实验室内，实验室中 人较多，温度会高于存放气压计的房间，气压 也会有些许差异。
结论
测定NA时，铜片增重的影响较大。测定R时，氧 气分压和体积的测定引入的误差较大。这两个 环节决定了本实验的系统测量精确度
改进方法
使用更加精密的仪器 采取更合理的操作方法 选用精确度更高的数据
• 张文 • 潘勋
• 李生振
查阅 文献 PPT 讲解
撰写 论文 PPT 制作
• 刘昊宇
• 刘行云