气体摩尔体积[第二课时]

概要： 二、有关气体摩尔体积的计算1. 依据： 和阿伏加德罗定律及其推论2.类型（1）标准状况下气体的体积与气体的物质的量、气体的质量和气体中的粒子数目之间的关系（2）气体相对分子质量的计算（3）混合气体探究活动摩尔气体常数的测定定义1摩理想气体在标准状况下的P0V0/T0值，叫做摩尔体积常数，简称气体常数。符号 RR=(8.314510 0.000070)J/(mol••••K)。它的计算式是 原理 用已知质量的镁条跟过量的酸反应产生氢气。把这氢气的体积、实验时的温度和压强代入理想气体状态方程（PV=nRT）中，就能算出摩尔气体常数R的值。氢气中混有水蒸气，根据分压定律可求得氢气的分压（p(H2)=p(总)-p(H2O)）,不同温度下的p(H2O)值可以查表得到。操作 （1）精确测量镁条的质量方法一：用分析天平称取一段质量约10mg的表面被打亮的镁条（精确到1mg）。方法二：取10cm长的镁带，称出质量（精确到0.1g）。剪成长10mm的小段（一般10mm质量不超过10mg），再根据所称镁带质量求得每10mm

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  二、有关气体摩尔体积的计算

　　1. 依据：    和阿伏加德罗定律及其推论

　　2.类型

　　（1）标准状况下气体的体积与气体的物质的量、气体的质量和气体中的粒子数目之间的关系

　　（2）气体相对分子质量的计算

　　（3）混合气体

探究活动

摩尔气体常数的测定

定义1　摩理想气体在标准状况下的P₀V₀/T₀值，叫做摩尔体积常数，简称气体常数。符号 R

　　R=(8.314510 0.000070)J/(mol••••K)。它的计算式是



原理 用已知质量的镁条跟过量的酸反应产生氢气。把这氢气的体积、实验时的温度和压强代入理想气体状态方程（PV=nRT）中，就能算出摩尔气体常数R的值。氢气中混有水蒸气，根据分压定律可求得氢气的分压（p_(H2)=p_(总)-p_(H2O)）,不同温度下的p_(H2O)值可以查表得到。

操作 （1）精确测量镁条的质量

　　方法一：用分析天平称取一段质量约10mg的表面被打亮的镁条（精确到1mg）。

　　方法二：取10cm长的镁带，称出质量（精确到0.1g）。剪成长10mm的小段（一般10mm质量不超过10mg），再根据所称镁带质量求得每10mm镁条的质量。

　　把精确测得质量的镁条用细线系住。

　　（2）取一只10 mL小量筒，配一单孔塞，孔内插入很短一小段细玻管。在量筒里加入2~3mL6mol/L硫酸，然后十分仔细地向筒内缓慢加入纯水，沾在量筒壁上的酸液洗下，使下层为酸，上层为水，尽量不混合，保证加满水时上面20~30mm的水是中性的。

　　（3）把系有细线的镁条浸如量筒上层的水里，塞上带有玻璃管的橡皮塞，使塞子压住细绳，不让镁条下沉，量筒口的水经导管口外溢。这时量筒中和玻璃导管内不应留有气泡空隙。

　　（4）用手指按住溢满水的玻璃导管口，倒转量筒，使玻璃导管口浸没在烧杯里的水中，放开手指。这时酸液因密度大而下降，接触到镁带而发生反应，生成的氢气全部倒扣在量筒内，量筒内的液体通过玻璃导管慢慢被挤到烧杯中。

　　（5）镁条反应完后再静置3~5分钟，使量筒内的温度冷却到室温，扶直量筒，使量筒内水面跟烧杯的液面相平（使内、外压强相同），读出量筒内气体的体积数。由于气体的体积是倒置在量筒之中，实际体积要比读数体积小约0.2mL，所以量筒内实际的氢气体积V_H2=体积读数－0.20mL(用10mL的量筒量取)

　　（6）记录实验时室内温度（t℃）和气压表的读数（p_大气）。

计算 （1）根据化学方程式和镁条的质量算出生成氢气的物质的量（n_H2）

　　(2) 按下列步骤计算氢气在标准状况下的体积。

　　查表得到室温下水的饱和蒸气压（p_H20）,用下式计算氢气的分压（p_H2）

         

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　　根据下式   

　　把 , T₁=273+t, p₀=100Kpa, T₀=273K代入上式，得到标准状况下氢气的体积是



因此，摩尔体积常数（R）是

               

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