测定气体体积
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。
化学实验中的气体的体积测定
化学实验中的气体的体积测定在化学实验中，气体的体积测定是非常重要和常见的实验操作。
准确地测定气体的体积可以帮助我们计算反应物的摩尔比例、确定气体的性质以及计算反应的产物的体积等。
本文将介绍几种常用的气体体积测定的实验方法。
一、气体的体积测定方法一：集气法集气法是一种常见的气体体积测定方法，适用于能溶于水的气体以及不与实验室器材发生反应的气体。
在该方法中，需要用到气体收集瓶和水槽，具体步骤如下：1. 根据实验需要选择合适大小的气体收集瓶，并将其装满水；2. 将气体收集瓶完全倒置入水槽中，确保瓶口完全浸没在水中；3. 连接气体源与气体收集瓶，打开气体源使气体通过连接管流入收集瓶中；4. 当气体完全进入瓶中后，可以关闭气体源，并等待一段时间使气体与水达到平衡；5. 根据气体在瓶中的体积和压强，可以通过理想气体状态方程计算气体的摩尔数。
二、气体的体积测定方法二：排空法排空法适用于不能溶于水，但能与实验室器材发生反应的气体。
它通过实验室器材的排空和称重，来间接测定气体的体积。
具体步骤如下：1. 准备好需要用到的实验室器材，例如气密容器和天平；2. 将气体容器完全密封，并称重记录器材的质量；3. 打开容器中的阀门或移除容器上的塞子，使气体排空直至完全空气，然后重新密封容器；4. 再次称重器材，记录质量变化；5. 根据质量的变化，可以通过关联计算得到气体的体积。
三、气体的体积测定方法三：滴定法滴定法常用于测定可溶于水的气体体积，如二氧化碳气体。
滴定法通过将气体溶解到一定体积的溶液中，再通过溶液的体积变化来计算气体的体积。
具体步骤如下：1. 准备好滴定管、烧瓶、滴定管架等实验器材；2. 将某一体积浓度已知的溶液（如硫酸溶液）倒入烧瓶内；3. 将滴定管连接到烧瓶，并将滴定管架放在一个可以接受滴定液的容器上；4. 在实验室中产生气体，使其通过滴定管溶解至溶液中，滴定液的颜色发生改变表示滴定的终点；5. 计算气体的体积，根据滴定液的浓度和体积变化来推算。
气体体积、质量的测定
在等容条件下，气体的压力与温度成 正比。即当温度升高时，气体的压力 增大；反之，当温度降低时，气体的 压力减小。
波义耳定律
在恒温条件下，气体的压力和体积成 反比关系。即当压力增加时，气体的 体积减小；反之，当压力减小时，气 体的体积增大。
02
气体质量测定
直接称重法
01
02
03
04
直接称重法是通过直接测量气 体的质量来确定其质量的方法
总结
气体纯度的测定对于工业生产和科学研究具有重要的意义，可以确保产品质量和实验结 果的准确性。
04
实验操作与注意事项
实验操作步骤
准备实验器材
确保实验室内温度和湿度适宜，准备好测量气体体积和质量所需的仪 器，如气压计、温度计、天平等。
测量气体体积
将待测气体放入已知体积的容器中，使用气压计和温度计测量容器内 的气压和温度，根据理想气体状态方程计算气体体积。
在操作过程中应确保气体密封良好，避免气体泄漏导致意外事 故。
在实验室内进行气体测量时，应保持良好通风，以降低室内气 体浓度过高导致窒息的风险。
某些气体可能具有可燃性或爆炸性，应远离明火和静电火花， 以防发生火灾或爆炸。
实验操作人员应佩戴合适的个人防护用品，如化学防护眼镜、 实验服和化学防护手套等，以降低意外事故对身体的危害。
。
这种方法需要使用精密的电子 天平或等效的称重设备，以确
保测量结果的准确性。
在使用直接称重法时，需要将 气体样品放置在干燥、清洁的 容器中，然后使用天平进行称
重。
直接称重法的优点是简单、直 接，适用于大多数气体样品的
质量测量。
容量法
01 02 03 04
容量法是通过测量气体在特定温度和压力下的体积来计算其质量的方 法。
测气体体积的整理
一、测定气体体积的方法(一)用量筒直接收集测量气体（O2、H2）体积1.何时开始收集气体：2.测量收集到气体的体积步骤如下，操作的正确顺序是A.调整水准管使两端液面相平；B.使量器管内的气体冷却至室温；C.读取量筒内气体的体积。
3.若量筒预先盛满水时为500mL，完全反应后，读数时量筒内液面刻度为300mL，则生成气体的体积为mL4.若实验结束时，量筒内的液面高于水槽中的液面，要使量筒内外液面的高度相同可采用的操作是（填操作方法），否则测得的氧气体积（填“偏小”或“偏大”）5.保持导管口高于量筒中液面的目的是。
A.防止液体倒吸到试管中导致试管炸裂B.便于少量气体回流，减小实验。
（二）排水测量气体的体积1.右图测量O2体积的装置是（选填图中“a”“b”“c”）集气瓶上方原有的空气对实验的结果_______（填“有”或“没有”）明显影响？3.右图测量二氧化碳气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是_______________________________4.（1）制备二氧化碳并测定生成二氧化碳的体积，设计了如图的实验方案：若用此装置收集，则所测CO2气体的体积__________（填“偏大”、“偏小”、“不变”），理由是：__________________________________。
改进措施是__________________________________________________。
（2）改进后的实验方案，即使操作全部正确，则所测CO2气体的体积偏大，原因是如何改进？（3）橡皮管的作用有：，。
（三）量气管测量气体体积1.测量收集到气体的体积步骤，以下操作的正确顺序是A.调整水准管使两端液面相平；B.使量器管内的气体冷却至室温；C.读取量气管内气体的体积；D.视线与最低凹液面相平。
2.以下装置能避免因液体下滴占气体体积使测得气体的体积偏大的装置A B C D（四）用注射器直接测量：1.盛有催化剂的试管中(填“一次性”或“缓慢分次”）注入14ml过氧化氢溶液，注射器中收集到的气体体积为46ml，则生成的氧气体积为。
高中化学气体体积测定教案
高中化学气体体积测定教案一、教学目标：1. 理解气体体积的测定方法及相关原理。
2. 学会使用实验装置进行气体体积的测定。
3. 掌握气体的体积计算方法。
4. 培养学生的观察和实验操作能力。
二、教学内容：1. 气体体积测定的基本原理和方法。
2. 实验装置的搭建及使用。
3. 气体体积计算方法的简介。
三、教学重点和难点：1. 掌握气体体积测定的基本原理和方法。
2. 学会使用实验装置进行气体体积的测定。
四、教学准备：1. 实验装置：气体收集瓶、饱和氯化钠溶液、三通玻璃管、橡胶塞等。
2. 实验材料：氢气、氧气等。
3. 实验记录表格。
五、教学步骤：1. 实验前准备：1）检查实验装置，确保各部件完好无损。
2）将饱和氯化钠溶液放在气体收集瓶中，以保证气体的稳定性。
2. 实验操作：1）将气体收集瓶放在水槽中，连接三通玻璃管和橡胶塞。
2）将一定量的氢气或氧气通过三通玻璃管通入气体收集瓶中，收集气体。
3）记录气体体积、温度、气压等相关数据。
3. 数据分析：1）根据实验数据计算气体的体积。
2）使用实验数据和相关计算方法推导出气体的化学式。
六、实验结果分析：通过实验数据的分析和计算，学生可以得出气体的化学式和化学方程式，并进一步理解气体体积的测定原理和方法。
七、实验总结及延伸：1. 总结实验中的经验和教训，提出改进建议。
2. 尝试使用其他气体进行体积测定实验，加深对气体体积测定的理解。
八、作业布置：1. 完成实验报告，包括实验目的、原理、步骤、数据处理等内容。
2. 阅读相关文献，了解气体体积测定的发展历史和应用。
以上是本次化学气体体积测定教案范本，希望对您有所帮助。
祝教学顺利！。
实验：气体体积测定
实验探究 :气体体积的测定原理、方法、误差分析1。
气体体积的测定（1)原理：对于难溶于水且不与水反应(或无法用试剂直接吸收）的气体（如H2 、O2等）通常采用排水量气法测定它们的体积，根据排出的水的体积来确定气体的体积。
装置(a）：（1）集气瓶至量筒之间的那段导管内液体无法读出,使测定的气体体积偏小（改进方法：实验前将导管注满水）(2)为保证量筒内气体的压强与外界大气压强相等，故量筒内外液面应相平,当量筒内液面高于量筒外液面时，应将量筒下移，反之,应上移。
装置（b)：测定气体,应当使气体冷却到室温，再调整液面使量筒内外液面相平，再读书装置（c）：实验时水面要没过漏斗颈部,量筒装满水,反应在漏斗中进行,生成的气体为量筒内气体体积装置（d)：避免了（a）的不足，但它操作复杂.其实验步骤:1。
检查装置气密性2.连接好装置后,在量气管内注满水，上下移动乙管，使两管液面相平并读数3.反应完毕,再次上下移动乙管，使两管液面相平并再次读数(两次读数得出气体体积)装置应用范围：有气体参与或有气体生成的实验。
主要是测定某组分的质量分数、体积分数、确定某气体（或物质）的相对分子质量实验关键：无论是直接测量法还是间接测量法，准确读取液面是关键。
在读数之前，必须保证气体的温度、压强均与外界相同.为此，应等所制备气体的温度与环境一致后，通过调节两端液面，到两端高度相同时再读取体积（3）实验注意事项（误差分析)1．检查装置气密性（没有进行装置的气密性检查——V(排）偏低——气体体积偏小）2．若反应物为金属,需注意除去表面的氧膜（如：镁带表面氧化镁没有擦除或没有除尽)-—V(排)偏低——气体体积偏小）3．若需除膜,应先除膜再称量（如：称量好镁带后,用砂纸擦表面的氧化膜——V （排）偏低-—气体体积偏小）4．保证所加药品充足,使样品物质完全反应（如：硫酸的量不足，镁带没有完全反应）—-V(排)偏低—-气体体积偏小)5。
对于固液不加热实验装置连接好后,向装置中加入了液体,这部分液体排开的气体体积也要考虑.(如：未考虑反应装置内所加液体体积——V(排）偏高——气体体积偏大）6。
02 定量实验2-1mol气体体积的测定(教师版)
定量实验2：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？对于一定量气体来说，其体积主要跟分子间距离有关，分子间距离受到温度和压强两个方面的影响。
压强越大，气体体积越小；温度越高，气体体积越大。
不同的温度和压强下，一定量气体的体积是不同的。
所以在测定气体的体积时，一定要标明温度和压强。
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？在压强相同的情况下，一定量气体的体积随温度升高而增大。
所以常温常压下1 mol气体的体积比标准状况下的22.4 L大。
事实上1 mol气体体积约为24 L。
3.怎样检查装置的气密性？用橡皮塞塞紧A瓶加料口，进行气密性检查。
当橡皮塞塞紧时，B瓶内导管中的液面会上升，上升液柱在1 min 内不下降，确认装置气密性良好。
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。
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测定气体体积
一、多功能瓶
气体应该从导管进入，水从排出，应该在导管
接一个。
气体体积等于。
例题1：某校化学兴趣小组的同学利用下图装置进行实验．
（1）实验目的：①用高锰酸钾制取一瓶氧气，做细铁丝燃烧的实验．
②粗略测定加热一定质量的氯酸钾所收集到的氧气体积．
（2）反应原理：加热氯酸钾制氧气．化学方程式为．
（3）仪器认识：写出上图中仪器①、②的名称：①，②．（4）装置连接：为达到实验目的②，各装置的正确连接顺序是（填接口的字母）：a→ →→d
（5）问题分析：①实验过程发现B瓶中的水变红了，原因是；
③根据氯酸钾的质量算出产生的氧气质量为理论值．如果实际测得氧气的体积超过理论值，你认为原因可能是
例题2．某兴趣小组用下图所示装置收集并测量反应产生的气体及其体积．
试填空．
（1）该发生装置可以制备初中化学常见的气体（填写化学式）．
（2）图示装置对反应物的状态和反应条件的要求是：、．（3）利用该装置测得反应生成气体体积偏大的最主要原因是：．
二、量筒
例题3在“氧气的制取”实验中，加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气．
用该装置，如图来测定生成的氧气的体积，若俯视读数，则实际
测得的结果（填“偏大”、“偏小”或“无误差”）；
例题4通过前面的几个单元的学习，我们应该知道有多种途径可以制取氧气．如：
A．电解水B．分离空气C．加热高锰酸钾D．分解过氧化氢E．
（1）相信你在E处还可以写出另一种制取氧气的方法；写出该方法制氧气的化学式表达式：（2）若用如图1装置加热高锰酸钾制取氧气：
写出标号仪器的名称①②；
实验结束，停止加热时要先把导管移出水面，其理由是，此时发现水槽中的水变成了浅紫红色，你认为产生该现象的原因可能是：．
（3）若分解过氧化氢制取氧气，供选用的装置如图2：
要得到平稳的氧气流，应选用的发生装置是（选填“甲”或“乙”）；
（4）要探究双氧水中过氧化氢的浓度，可取一定体积的双氧水如图3装置进行操作，测量生成氧气的体积；
①收集气体的时间
②读数时俯视，则测量值会（填偏大、偏小、不变）
③如实验时操作无误，测量值偏大，原因是．
三、连通器
在测定从试管中生成氢气体积的过程中，需要注意什么？
归纳总结：
练习：
1、以下是研究实验室制取氧气的装置图，请按要求回答下列问题．
（1）写出图中标号仪器的名称：①；②．
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是（填字母序号，下同），若要收集一瓶干燥的氧气，应选择的收集装置时．
（3）实验室用H2O2溶液和MnO2混合制氧气，其中MnO2起作用，该反应的化学方程式为．(4)同学们利用B和F装置，通过排水量来测定生成氧气的体积，反应结束后，发现量筒内收集到的水的体积总是比理论值偏大（水的体积测量标准），其主要原因是_______
2、如图是初中化学常见的实验装置，回答下列问题：
（1）实验室用氯酸钾制取氧气时可选用的发生装置是，该反应的化学方程式为；若用D装置收集氧气，导致氧气不纯的原因之一是．（不考虑气体潮湿问题）
（2）实验室制取氢气，选用的发生装置是，若用E装置干燥氢气，E中应盛放．（3）实验室若用B、E、F装置组合测定产生CO2的体积，则装置接口顺序为a→，若E中不放植物油，会导致测定结果（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
3、今天化学实验考查内容是“实验室制取氧气及氧气性质的验证”．
实验一：制取氧气
用双氧水、二氧化锰制取氧气的文字表达式为．（如图一）选用的发生装置是，（填序号，下同）收集、检验、验满中操作正确的是．
写出有标号仪器的名称①②
实验二：验证氧气的性质
（1）如图二，下列实验能证明氧气密度比空气略大的是（填序号）．B实验还能证明氧气的性质．
（2）制取氧气并测定其密度（装置如图三）
①试管内发生反应的文字表达式，该收集氧气的方法叫．
②实验中测得的数据有：加热前试管和固体混合物的总质量（M克），最后量筒内水的体积（V毫升），为达到实验目的还需测定的数据是（填序号）．
A．量筒内水的质量（m克）
B．反应完后试管内剩余固体的质量（m克）
C．反应完后试管及管内剩余固体的总质量（m克）测得氧气的密度为．
③下列操作一定会使测定结果偏大的是（填序号）．
A．仰视读量筒读数B．读数时右侧导管内还留有水
C．没将导管从量筒中取出即读数D．装置未冷却就读数
4、某同学为测定某石灰石中碳酸钙的质量 (杂质不与酸反应)，向6.0g 石灰石样品中逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡为止，共生成二氧化碳气体1.11L （该条件下二氧化碳气体的密度为1.977g/L ）。
试计算：
(1)该反应生成二氧化碳的质量为 g ；（精确到0.1g ） (2)该石灰石样品中碳酸钙的质量为多少g?(写出计算过程)
(3)若要计算上述反应所消耗盐酸溶液的质量，题中还缺少的一个数据是 。
5、某品牌大理石中含有少量杂质。
化学探究小组为了测定该大理石的纯度（即碳酸钙的质
量分数），利用右图装置进行实验测定。
数据记录如下：
（1）反应生成CO 2的物质的量为 mol 。
（2）通过计算确定该品牌中CaCO 3的质量分数。
（写出计算过程，精确到0.1%） （3）如果测得的结果比实际纯度高，可能的原因是 。
（答一种即可）
课外拓展：
1\如图，向盛有N02气体（红棕色）的烧瓶中投人若干小块木炭，连接好装置，稍等片刻，能看到的现象是： （1） （2） 原因是 ．
2、如图所示，向盛有红棕色NO 2的气体的容器A 投入几块木炭，容器A 中的现象为 ，右边漏斗中的液面 ．
称量项目
称量时间 质量/g 试样
11.0 装置+稀盐酸
160.0 装置+稀盐酸+试样 反应开始后20s 167.0 装置+稀盐酸+试样 反应开始后30s 166.6 装置+稀盐酸+试样
反应开始后90s
166.6。