对阿伏加德罗常数测定实验的与改进概述.pptx

实验四讨论： 对阿伏加德罗常数测定实验的分析与改进 王俊人 张丁元 潘烺 王廉皓 蔺俊杰 张国欢 2015年11月4日 讲解人：张丁元 一.摘要 经过讨论，我们对用电解法测定阿伏加德罗常数的实验，进行了实验误差的分析。对阿伏伽德罗常数与气体常数测定实验进行了改进: 阴极：铂丝 阳极：锌片 电解液：硫酸锌 称量质量增重称量→质量减少 在一定程度 上减少误差。 原方案 阴极,发生反应:Cu2+ +2eˉ = Cu 阳极,发生反应2H₂O–4eˉ =O₂↑+4H⁺ 根据铜的增重可得到铜增加的物质的量。 再根据通过的电量即可得到阿伏伽德罗常数。 根据气体体积与气体物质的量(可由铜的增重算得)可求得气体常数 。 原方案的缺陷： 需要测量的量 测量时系统误差产生的原因 仪器允差 相对误差 电流I 200mA电流计仪器误差 0.5mA 0.26% 铜片变化质量m 千分之一电子称误差 0.001g 0.88% 时间t 人的反应时间和秒表误差 0.11s(加上反应时间） 0.0061% 滴定管a 滴定管误差 0.05mL（允差） 0.22% 液柱高h 测量时误差 0.2cm 0.48% 氧气体积V 氧气溶于水时产生的误差 — 很小 改进方面 主要针对氧气体积： 原方案通过测量由阳极氧化产生氧气的体积,再经计算得到气体常数。 氧气在水中有一定溶解度 电解产生的气泡直径小,与溶液接触表面积大、溶解速率较快 测定气体常数时 误差较大 新方案 阳极：Zn−2e⁻=Zn2⁺ 阴极：2H₂O+2e⁻ =2OH⁻+H₂↑ 阿伏伽德罗常数及气体常数的计算公式: 新方案 仪器:直流稳压电源,直流电阻器,毫安表,分析天平,定槽水银气压表,导线,电极夹,秒表,温度计,50mL 酸式滴定管,250mL 烧杯,25mL 移液管,铂电极,零号砂纸, 米尺。 试剂:纯锌片,硫酸锌溶液。 装置图 锌片 步骤 (1) 滴定管无刻度部分的测量。 (2) 连接装置,初调电流。 参照图 1,取纯薄紫锌片(约 3cm伊5cm),用零号砂纸擦用去离子水洗净,晾干。 以铂丝做阴极,伸入量气管内。 向 250mL 烧杯中加入 200mL 电解液。 以锌片做阳极,打开量气管活塞,用洗耳球从乳胶管口吸气,使溶液充满量气管,然后关闭活塞。 接通电源,调节电阻箱的电阻和直流稳压电源 的输出电压,使毫安表的读数在 190mA 左右。 (3) 电解。 取下锌片,用去离子水洗净铜片并晾干。 在分析天平上称重( 称准至 0. 1mg) 后重新连接锌片,使量气管充满电解液。 接通电源同时启动秒表,记录电流强度。 电解过程中随时调节电阻箱的电阻,以维持电流恒定。 (5) 记录数据及后处理。  通电 30min 后,切断电源,取下锌片。 用去离子水漂洗锌片并晾干。 在分析天平上称重。 测量量气管内液柱高度,记录温度和管内液面读数(精确至 0. 01mL)。 总结 通过测量氢气的体积，可有效的减小因溶解而引起的误差，从而使计算更加精确。 除此之外还有以下对其他误差的讨论结果 需要测量的量 测量时系统误差产生的原因 改进方法 电流I 200mA电流计仪器误差 用更高精度电流表测定 铜片变化质量m 千分之一电子称误差 使用万分之一电子称测量 时间t 人的反应时间和秒表误差 可以多个同学同时计时取平均值 滴定管a 滴定管误差 保证正确方法读数，尽量减小误差 液柱高h 测量时误差 在悬空用尺子测量时可在尺子下面悬挂重物保证其垂直；读数时在左右分别读数，减小误差 感谢大家的倾听