压强原理在化学实验中的运用

例2、 有下列实验装置：如何检查装置 的气密性
加紧弹簧夹，从长 颈漏斗中加水至其 球形部分，数分钟 内液面不下降
二、防倒吸装置
通常设计化学实验时，在涉及气体 的实验中最为常见。
防倒吸装置
标准装置 安全瓶装置
考点回放97年
安全瓶b可以防止倒吸,并可以检查 实验进行时试管d是否发生堵塞．请 写出发生堵塞时瓶b中的现象.
高考化学考点突破复 习 【教育教学】 【教学课件】【教育培训】【课文教育】【课文教学】
一、气密性检查 二、防倒吸装置 三、喷泉实验 四、启普发生器原理 五、排水量气装置 六、其他应用如储气装置
一、气密性检查
1、凡是制气装置都存在气密性检 查问题
明确何时进行气密性检查? 关键是如何进行气密性检查?
b中水面会下降,玻璃管 中的水柱会上升,甚至 溢出
考点回放96年
烧瓶C的作用是什么
防倒吸！
考点回放05上海
以下各种尾气吸收装置中，适合于 吸收易溶性气体，而且能防止倒吸 的是
三、 喷泉实验 喷泉是一种常见的自然现象，其
产作用
是什么？ 引发喷泉！
如果没有胶头滴管，如 何引发？
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高三化学复习课
压强原理在化学实验中的应用
一、装置气密性的检查： 受 热 法
水 压 法
K
思考：下图为制取氯气的实验装置，盛放药品前， 请至少想出两种方法检验此装置的气密性？
方法一：向B、D中加水使导管口浸没在水面下，关闭分液漏斗活塞，打 开活塞K，微热A中的圆底烧瓶，D中导管有气泡冒出；停止加热，关闭活 塞K片刻后，D中导管倒吸一段水柱，B中没入液面的导管口会产生气泡。 有这些现象说明气密性良好。 方法二：关闭分液漏斗活塞，打开K，向D中加水使导管口浸没在水面下; 再从长颈漏斗加水，若D中开始产生气泡，B中长颈漏斗内液面高于广口 瓶液面且保持较长时间不变，则证明气密性良好。
导致装置内压强减小，这是产生倒吸的本质 原因。
四、防倒吸原理：
讨论3：从安全和环境角度考虑，下列装置可以用 于吸收尾气NH3的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ABDEHI
1、气体补充法 2、储存液体法 3、互不相溶法 4、液面吸收法
发散思维3：
在实验室里制取某些有毒气体时，为了尽量防止毒气 逸散造成空气污染，有人设计了如下图所示的装置（ I） 并设想用（II）或（III）两种简易装置代替（I）的b-c 部分，以求达到同样的目的。试回答：
1、气体补充法：
2、储存液体法： 3、互不相溶法： 4、液面吸收法：
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读一本好书，就是和许多高尚的人谈话。 ---歌德 书籍是人类知识的总结。书籍是全世界的营养品。 ---莎士比亚 书籍是巨大的力量。 ---列宁 好的书籍是最贵重的珍宝。 ---别林斯基 任何时候我也不会满足，越是多读书，就越是深刻地感到不满足，越感到自己知识贫乏。 ---马克思 书籍便是这种改造灵魂的工具。人类所需要的，是富有启发性的养料。而阅读，则正是这种养料。 ---雨果 喜欢读书，就等于把生活中寂寞的辰光换成巨大享受的时刻。 ---孟德斯鸠 如果我阅读得和别人一样多，我就知道得和别人一样少。 ---霍伯斯[英国作家] 读书有三种方法：一种是读而不懂，另一种是既读也懂，还有一种是读而懂得书上所没有的东西。 ---克尼雅日宁[俄国剧作家・诗人] 要学会读书，必须首先读的非常慢，直到最后值得你精读的一本书，还是应该很慢地读。 ---法奇(法国科学家) 了解一页书，胜于匆促地阅读一卷书。 ---麦考利[英国作家] 读书而不回想，犹如食物而不消化。 ---伯克[美国想思家] 读书而不能运用，则所读书等于废纸。 ---华盛顿(美国政治家) 书籍使一些人博学多识，但也使一些食而不化的人疯疯颠颠。 ---彼特拉克[意大利诗人] 生活在我们这个世界里，不读书就完全不可能了解人。 ---高尔基 读书越多，越感到腹中空虚。 ---雪莱(英国诗人) 读书是我唯一的娱乐。我不把时间浪费于酒店、赌博或任何一种恶劣的游戏；而我对于事业的勤劳，仍是按照必要，不倦不厌。 ---富兰克林 书读的越多而不加思索，你就会觉得你知道得很多；但当你读书而思考越多的时候，你就会清楚地看到你知道得很少。 ---伏尔泰(法国哲学家、文学家) 读书破万卷，下笔如有神。---杜甫 读万卷书，行万里路。 ---顾炎武 读书之法无他，惟是笃志虚心，反复详玩，为有功耳。 ---朱熹 读书无嗜好，就能尽其多。不先泛览群书，则会无所适从或失之偏好，广然后深，博然后专。 ---鲁迅 读书之法，在循序渐进，熟读而精思。 ---朱煮 读书务在循序渐进；一书已熟，方读一书，勿得卤莽躐等，虽多无益。 ---胡居仁[明] 读书是学习，摘抄是整理，写作是创造。 ---吴晗 看书不能信仰而无思考，要大胆地提出问题，勤于摘录资料，分析资料，找出其中的相互关系，是做学问的一种方法。---顾颉刚 书犹药也，善读之可以医愚。 ---刘向 读书破万卷，胸中无适主，便如暴富儿，颇为用钱苦。 ---郑板桥 知古不知今，谓之落沉。知今不知古，谓之盲瞽。 ---王充 举一纲而万目张，解一卷而众篇明。 ---郑玄

探究压强对化学平衡移动的影响【实验目的】1.通过实验探究，了解压强对化学平衡状态的影响。

2.初步学会用变量控制法研究化学反应规律。

3.能运用规律解释生产、生活和科学实验中的实际问题。

【实验内容】【表1】 实验研究对象 （化学方程式）单一变量体系压强 实验操作用50 mL 注射器吸入20 mL NO 2和N 2O 4的混合气体(使注射器的活塞处于Ⅰ处)，使细管端用橡胶塞封闭，然后把活塞拉到Ⅱ处，观察管内气体颜色的变化；当反复将活塞从Ⅱ处推到Ⅰ处及从Ⅰ处拉到Ⅱ处时，观察管内混合气体颜色的变化实验装置【表2】实验研究对象（化学方程式）体系压强 从Ⅱ处推到Ⅰ：从Ⅰ处推到Ⅱ： 实验现象实验结论2NO 2(g ，红棕色) N 2O 4(g ，无色)2NO 2(g ，红棕色) N 2O 4(g ，无色)【表3】 浓度商大小解析平衡移动 实验研究对象（化学方程式）浓度商缩小体积增大压强增大体积减小压强【实验结论】压强对化学平衡的影响有气体参加的可逆反应，当达到平衡时，在其他条件不变时①增大压强（减小容积）：②减小压强（增大容积）:③反应前后气体的总体积不变的可逆反应:【思考交流】1、对于反应前后气体体积不变的反应，压强改变将怎样影响化学平衡？用v-t 图表示出来2．注射器活塞往里推到Ⅰ处时，为什么管内气体的颜色先变深又逐渐变浅？由此得出的实验结论是什么？3．注射器活塞往外拉到Ⅱ处时，为什么管内气体的颜色先变浅又逐渐变深？由此得出的实验结论是什么？ 2NO 2(g ，红棕色) N 2O 4(g ，无色) Q ＝ ＝K c(N 2O 4) c 2(NO 2)4．对于反应H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，增大压强，平衡是否发生移动？为什么？5．对于反应：FeCl3(aq)＋3KSCN(aq) Fe(SCN)3(aq)＋3KCl(aq)增大体系的压强，平衡是否发生移动？为什么？6、根据浓度能直接判断化学平衡发生移动吗？7、改变压强平衡一定移动吗？本次实验中，你还发现了什么问题或有什么新的认识和感受？。

例谈压强原理在初中化学教学中的应用以例谈压强原理在初中化学教学中的应用为题，我们可以从以下几个方面展开论述。

一、引言部分：简要介绍压强原理的概念和作用，以及初中化学教学中的重要性。

压强原理是物理学和化学中的基本原理之一，它描述了力在单位面积上的作用。

在初中化学教学中，压强原理是教学内容的重要组成部分。

通过学习压强原理，学生可以了解到压强对物质性质和化学反应的影响，有助于培养学生的逻辑思维和实验操作能力。

二、压强原理在化学实验中的应用1.实验一：研究气体的压强对溶解度的影响通过研究气体的压强对溶解度的影响，学生可以深入理解溶解度与压强之间的关系。

实验可以选择一定体积的水和气体，改变气体的压强，测量在不同压强下溶解度的变化。

实验结果可以通过绘制曲线图的方式进行展示，进一步加深学生对压强与溶解度的理解。

2.实验二：利用压强原理解释液体的上升和下降通过实验，可以利用压强原理解释液体的上升和下降现象。

学生可以选择一个开放的容器，将一根毛细管插入其中，然后观察液体在管内上升或下降的现象。

通过改变液体的种类、容器的形状等条件，学生可以观察到液体上升或下降的不同情况，并可以通过压强原理来解释这些现象。

三、压强原理在化学理论中的应用1.应用一：压强对化学反应速率的影响化学反应速率与压强之间存在着一定的关系。

学生可以通过学习压强原理，了解到当压强增大时，反应速率也会相应增大。

通过实验和理论计算，学生可以探究不同压强下反应速率的变化规律，进一步加深对压强原理的理解。

2.应用二：压强对气体的物理性质的影响压强对气体的物理性质也有一定的影响。

例如，当压强增大时，气体的体积会减小，温度增加时，气体的压强也会增加。

学生可以通过实验和理论计算，探究压强对气体的体积和温度的影响规律，进一步加深对压强原理的理解。

四、压强原理在化学教学中的意义和价值通过学习压强原理，学生可以培养逻辑思维和实验操作能力，提高对化学现象的观察和分析能力。

[整理归纳]讨论: 1.在这几个实验中, 分别产生这些现象的原因是什么？（归纳：图1装置内气体受热膨胀, 压强增大, 产生气泡, 移开手后气体冷却压强减小, 形成液柱；图2装置红磷燃烧消耗了装置内的氧气使压强小于外界大气压, 所以, 液面上升；图3实验结束后若先熄灭酒精灯, 装置内气体冷却, 压强减小, 水槽中的水在大气压作用下倒吸入试管中使热的试管炸裂。

图3冒气泡的原因是产生了气体使装置内气压增大；图4因为二氧化碳溶于水且与水反应, 使瓶内压强小于外界压强）（针对每一个实验装置图归纳小结并板书）板书：1、原因: 温度升高、产生气体、2、气体压强变大现象: 冒气泡、液面下降原因: 温度降低、气体反应生成固体（液体）、气体溶解、2.气体压强变小现象: 液面上升、液体倒吸、软质瓶子变瘪讨论: 你能用分子原子知识解释容器内气压变化的原因吗？（归纳小结并点击展示）（密闭容器中压强变化的微观原因: 分子数目的增加或减少、运动的快慢、分子间间隔大小等）学生讨论、归纳小结列举书本上的几处看似不相关的实验, 找出其本质联系——都与气体压强有关。

培养学生拨开现象看本质、分析归纳的意识。

培养学生用微观知识解释宏观现象的意识（密闭容器中压强变化的微观原因：分子数目的增加或减少、运动的快慢、分子间间隔大小等）[应用提高]（一）应用压强变化, 控制化学反应展示下图, 同时演示大理石和稀盐酸的反应让学生猜想夹紧弹簧夹和打开弹簧夹可能观察到的现象 （夹上弹簧夹: 固液分离, 反应停止；打开弹簧夹: 固液接触, 反应发生）（二）应用气压变化, 解答具体问题如图所示, 瓶中X 为固体, 当把滴管内液体Y 滴入瓶中时, 若导管口有气泡产生则X 为 , Y 为 。

（结合图片分析产生气泡, 说明装置内气压变大, 可能的原因有放热或生成气体。

放热：氢氧化钠溶于水、氧化钙与水反应；生成气体：活泼金属与酸生成氢气、过氧化氢溶液与二氧化锰生成氧气、碳酸盐或碳酸氢盐与酸反应生成二氧化碳）问: 若是导管口出现液柱呢？ （吸热或气体反应） （三）应用气压变化, 测量气体体积、进行误差分析 1.小兵用上图装置测定锌粒与稀硫酸反应生成氢气的体积, 仪器的连接顺序为________；其中量筒的作用是 反思: 若移出g 导管中留存有水, 导致测量结果偏小 若 , 导致结果偏大学生讨论回答让学生在应用已有知识时产生冲突, 通过分析, 对已有知识进行修改或补充, 培养学生的求实、创新意识（展示连接好后的整体实物装置）演示: 向组装好的密闭性良好的装置内仅仅加入水, 观察量筒内是否能收集到水, 分析这种现象会对实验结果带来什么样的影响？（偏大偏小还是不变）（气压变大的原因: 气体被压缩。

改变压强判断化学平衡状态的技巧化学平衡是指在封闭系统中，化学反应达到动态平衡状态时，反应物和生成物的浓度保持不变。

然而，改变压强可以通过Le Chatelier原理来影响化学平衡，从而改变反应的方向。

在实验室和工业应用中，我们可以利用一些技巧来判断化学平衡状态下对压强的敏感性，进而控制反应的进行。

本文将介绍一些改变压强判断化学平衡状态的技巧。

一、改变压强的技术手段在化学实验和工业中，通过改变体积或添加压力等方法可以改变反应系统的压强。

以下是常用的改变压强的技术手段：1. 改变体积：通过改变反应容器的体积，可以改变反应体系的压强。

例如，减小体积会增加压强，而增大体积会降低压强。

2. 添加压力：通过向反应体系中添加惰性气体（如氮气），可以增加反应体系的压强。

惰性气体不参与反应，仅用于增加压力。

二、改变压强对化学平衡的影响根据Le Chatelier原理，改变压强可以影响反应的平衡位置。

当压强增加时，平衡将向生成分子较少的方向移动，以减少总的分子碰撞次数；当压强减小时，平衡将向生成分子较多的方向移动，以增加总的分子碰撞次数。

对于气体反应，改变压强的影响可以通过以下规律来判断：1. 压力增加时，平衡移向有较少分子的一方。

2. 压力减小时，平衡移向有较多分子的一方。

根据这些规律，我们可以通过实验来判断化学平衡状态下对压强的敏感性，从而控制反应的进行。

三、判断化学平衡状态的技巧1. 观察气体反应的体积变化：当反应体系中只有气体参与反应时，可以通过观察反应体系的体积变化来判断化学平衡状态。

如下实验：实验装置：一个玻璃管中封装了一定量的气体A和气体B，两端用橡皮塞封闭。

操作步骤：a. 将气体A和气体B的初始体积记录下来。

b. 在玻璃管中增加或减少体积，改变压强。

c. 观察气体反应的体积变化。

如果体积增加，则表示平衡移向较多分子的一方；如果体积减少，则表示平衡移向较少分子的一方。

2. 利用压力传感器监测压强变化：在实验室和工业生产中，我们可以使用压力传感器来准确监测反应体系中的压强变化。

压强原理在中学化学试验中的应⽤与考查压强原理在中学化学实验中的应⽤与考查在中学化学教材中，许多实验原理都包含着压强原理的应⽤，在近⼏年的⾼考试题中，⼏乎每年都考查到了这⼀知识点。

现归纳如下：⼀、压强原理在教材实验中的应⽤1.防倒吸装置：原理：⽓体易溶解（或反应）于溶液，导致容器内⽓体压强急剧减⼩⽽产⽣倒吸。

2.喷泉实验：原理：⽓体极易溶解（或反应）于溶液，导致容器（或导管）内⽓体压强急剧减⼩，外界⼤⽓压将溶液压⼊容器。

3.启普发⽣器及其简易装置：原理：打开活塞，与⼤⽓相通，酸液下降与固体接触反应；关闭活塞，容器内⽓压增⼤，酸液压回到漏⽃中⽽与固体分离，反应停⽌。

因此，可随开随⽤，随关随停。

4.装置⽓密性的检查：原理：利⽤⽓体热胀冷缩的性质。

5.⽓压内外平衡装置：制硝基苯、酚醛树脂原理：反应物（或⽣成物）存在易挥发性物质时，长导管除冷凝回流作⽤外，还起了平衡内外⽓压的作⽤。

6.量⽓装置：原理：量⽓管读数时，必须使左、右两边液⾯相平，内外⽓压相等。

⼆、压强原理在近年⾼考题中的考查例i.（04陕蒙琼藏理综第28题）根据下图及描述，回答下列问题：（1）关闭图A装置中的⽌⽔夹a后，从长颈漏⽃向试管⼝注⼊⼀定量的⽔，静置后如图所⽰。

试判断：A装置是否漏⽓？（填“漏⽓”、“不漏⽓”或“⽆法确定”）。

判断理由：。

（2）关闭图B装置中的⽌⽔夹a后，开启活塞b，⽔不断往下滴，直⾄全部流⼊烧瓶。

试判断：B装置是否漏⽓？（填“漏⽓”、“不漏⽓”或“⽆法确定”），判断理由：分析与答案：（1）不漏⽓由于不漏⽓，加⽔后试管内⽓体体积减⼩，导致压强增⼤，长颈漏⽃内的⽔⾯⾼出试管内的⽔⾯。

（2）⽆法确定由于分液漏⽃和烧瓶间有橡⽪管相连，使分液漏⽃中液⾯上⽅和烧瓶中液⾯上⽅的压强相同，⽆论装置是否漏⽓，都不影响分液漏⽃中的液体滴⼊烧瓶。

例2．（03理综⽼课程第33题）⽤下⾯两种⽅法可以制得⽩⾊的Fe(OH)2沉淀。

⽅法⼀：（略）⽅法⼆：在如图装置中，⽤NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。

压强影响化学平衡的原理压强是指单位面积上施加的力量，它对化学平衡的影响可以从理论和实验两方面来进行探讨。

在理论方面，根据Le Chatelier定律，压强的变化会导致平衡位置的改变，从而影响化学反应的方向和速率。

在实验方面，通过改变压强可以探究化学平衡的影响机制，例如通过压力容器、活塞等控制压强，或者通过改变溶液的浓度来改变系统压强。

首先，我们来探讨理论方面的压强对化学平衡的影响。

根据Le Chatelier定律，当化学系统处于平衡状态时，外界对系统施加的压强的增加会导致平衡位置的移动，以减小压强的影响。

具体来说，对于气体反应，当压强增加时，系统会偏向于减小气体的摩尔数，也就是偏向于反应生成摩尔数较少的物质。

这是因为当压强增加时，系统通过减少气体的摩尔数来减小体积，从而能够减小压强的影响。

反之，当压强减小时，系统会偏向于增加气体的摩尔数，以增大体积来减少压强的影响。

对于溶液中的化学反应，压强的影响主要是通过改变溶质的浓度来实现的。

当施加压力时，溶液的体积减小，导致溶质的浓度增加。

根据Le Chatelier定律，溶液中的化学平衡会向浓度较低的一侧移动，以减小压强的影响。

同时，压强的变化还会改变溶质溶解度，从而进一步影响化学平衡。

例如，在气体溶液中，当压强增加时，溶解度会随之增加，因为气体分子在较高压力下更容易溶解于溶液中。

接下来我们来看一些实验中压强对化学平衡的影响。

实验中，通过控制压力容器、活塞等可以改变压强，从而研究压强对化学平衡的影响机制。

比如，对于气体反应，人们可以通过改变压力容器的体积，来调节压强的大小，从而研究压强对平衡位置的影响。

实验结果表明，高压会导致反应物摩尔数较少的物质生成量增加，从而使平衡位置移向生成物的一侧。

类似地，通过改变溶液的浓度，也可以实现对压强的控制，并研究压强对化学平衡的影响。

总结起来，压强对化学平衡的影响可以从理论和实验两个方面进行分析。

理论上，根据Le Chatelier定律，增加压强会使化学平衡位置偏向生成物的一侧，以减小压强的影响。

学科热点气体压强在初中化学实验教学中的应用景金萍（东营区第二中学,山东 东营 257086）摘　要：初中化学是初中教学不可缺少的一环，气体压强是初中化学教学的重要内容，提高气体压强在初中化学实验教学中的应用程度，不仅可以提高学生对气体压强这部分知识的理解和掌握程度，而且可以借助气体压强的优势，展开其他化学实验活动，对学生今后的化学学习有极大的帮助。

为了提高课堂教学的质量和水准，推动气体压强在初中化学实验教学中的应用，教师在开展气体压强化学实验活动时，就可以利用气体压强检查装置的密封性、测量某些混合气体中某种气体的体积、判断化学实验反应等，文章对此展开了研究。

关键词：气体压强；初中化学；实验教学；应用方法中图分类号：G633.8 文献标志码：A 文章编号：1672-3872（2019）09-0122-01初中化学教学中有关气体压强方面知识的应用，尤其是在实验中的应用是非常重要的。

就目前的初中化学的实际教学情况来看，虽然教师对气体压强的应用有所关注，但是依旧有不少的教师对气体压强在初中化学实验教学中的应用不够重视，对如何有效的将气体压强方面的知识内容应用于实验教学中没有科学、有效的方法，这就导致虽然气体压强被应用于化学实验教学中，但是所取得的成绩却不理想。

针对目前气体压强在初中化学实验教学中的实际应用情况，本文从三个方面来谈一谈给如何将气体压强在实验教学中进行有效的应用。

1 利用压强进行装置的密封性检查在进行有关气体的生成或者气体反应的化学实验时，一般都需要对实验的工具进行密封性检查。

在实验过程中，一般采用手握法来对装置的密封性进行检查。

而这种检查方式就是利用了气体压强有关的知识内容。

其主要是通过利用气体发生装置和一定的液体所构成比较封闭的空间，根据改变空间内的气体压强时所发生的现象来判断气体装置的密封情况，比如说有气泡的产生、液体的升降等现象的出现。

但是教师需要注意，在实际的实验操作过程中，由于气体发生装置的构造有所不同，因此检查的方法有所不同，教师需要根据实验内容选择合适的气体压强检查方法。

化学实验中的压强变化问题作者：高天娜来源：《神州·中旬刊》2013年第08期化学是一门以实验为基础的科学，新课标要求学生会运用观察、实验等方法获取信息，并能够进行推理和判断，能设计和完成一些简单的化学实验。

而压强在许多实验的操作、设计中起着至关重要的作用，所以压强问题是初中化学教学和化学中考的一个重要内容。

一、教材中出现的与压强有关的实验1.铁生锈实验2.测定空气中氧气的含量实验3.检查装置气密性4.排水法收集气体5.制取完氧气后实验操作顺序问题：先从水中撤出导管再熄灭酒精灯6.二氧化碳溶于水的实验7.设计实验证明氢氧化钠溶液与二氧化碳气体发生了反应上述实验的设计均与压强有关，但很多学生在学习时并没有真正理解实验的原理，而只是死记硬背，所以在应用时往往出错。

若能够弄清压强变化的原理，就能比较轻松地理解这些实验并解决相关的问题了。

二、造成压强变化的因素分析课本中的实验我们会发现，实际上造成压强变化的因素主要有两方面：温度变化、气体量的变化。

而造成这两方面变化的因素又有很多，下面我们结合初中所学知识分别从压强减小和增大两个方面进行具体分析。

（一）造成压强减小的原因：1.气体减少酸性气体（如HCl、CO2、SO2）与碱溶液（如NaOH、Ca(OH)2）反应碱性气体（如NH3）与酸溶液(如稀盐酸、稀硫酸)反应可溶性气体（如CO2、SO2、HCl、NH3）溶于水铁与氧气、水反应生锈气体被吸附（如被活性炭吸附）2.温度降低物质溶于水吸热（如NH4NO3）密闭装置升温后又自然降温（二）造成压强增大的原因：1.产生气体活泼金属（如Mg、Al、Zn、Fe）+酸→氢气碳酸盐（如Na2CO3、CaCO3）+酸→二氧化碳过氧化氢氧气2.温度升高物质溶于水放热（如NaOH、浓硫酸）反应放热（如CaO+H2O→Ca(OH)2 、中和反应）三、例题解析中考中有关压强问题的考查形式有很多，而且一般都是图文结合的，所以首先要学会读装置图，根据题意及实验现象判断压强如何变化，然后再联系具体知识进行分析。

初中化学实验专题复习模型建构以 与压强有关的实验 为例张亚琴(江苏省如皋初级中学ꎬ江苏如皋２２６５００)摘㊀要:通过探寻密闭体系内压强变化背后隐含的实验原理ꎬ从宏观与微观的角度对其进行分析推理ꎬ分类解释ꎬ归纳总结出引起压强变化的因素ꎬ建构 与压强有关的实验 思维模型.在实际案例中应用模型ꎬ让学生在解决真实的问题情景变得有规律可循.关键词:模型ꎻ化学实验ꎻ压强变化ꎻ初中化学中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２３)２０－０１０４－０３收稿日期:２０２３－０４－１５作者简介:张亚琴(１９７７.４－)ꎬ女ꎬ江苏省南通人ꎬ硕士ꎬ中学高级教师ꎬ从事初中化学教学研究.㊀㊀本文选取与压强有关的化学实验作为复习专题ꎬ通过再现课本原型实验ꎬ探寻密闭体系内压强变化背后隐含的实验原理ꎬ从宏观与微观的角度对其进行分析推理ꎬ分类解释ꎬ归纳总结出引起压强变化的因素ꎬ建构 与压强有关的实验 思维模型.１再识课本实验ꎬ建构思维模型压强是物理概念ꎬ且与压强相关的实验分散在各个章节中ꎬ大多数学生尚不能自发融合各学科间的学科知识ꎬ更不能系统地㊁有规律地去分析解决相关的实际问题[１].１.１再现与压强有关的课本实验现行义务教育教科书九年级化学上㊁下册课本中就有很多涉及到压强变化的实验ꎬ如滴管吸取和滴加少量液体㊁检查装置的气密性㊁气体的性质实验㊁验证质量守恒定律等等.通过对课本实验分类整理后发现ꎬ对有关压强变化实验的安排遵循从单一因素过渡到多种因素ꎬ从物理原因过渡到化学原因ꎬ再逐渐上升到理化综合原因ꎬ实验体系由简单到复杂ꎬ符合学生的认知规律ꎬ有利于提高学生证据推理能力.１.２寻找引起密闭体系中压强变化的因素大气压的本质是大量气体分子做无规则运动时给予物体表面的撞击力ꎬ气体分子越密集ꎬ撞击力越大ꎬ反之ꎬ则越小.图１是用胶头滴管吸取和滴加少量液体的实验(图１上标注的箭头方向为气体或液体流向).图２是 挤 与 松 胶帽过程的微观模型图ꎬ挤压胶帽ꎬ气体分子间间距变小ꎬ胶帽内气体压强(ｐ１)变大ꎬ即ｐ１>ｐ０ꎬ液体由高压向低压移动ꎻ松开拇指ꎬ气体分子间距变大ꎬ气体压强(ｐ２)变小ꎬ即ｐ２<ｐ０ꎬ液体由高压向低压移动ꎬ有液体倒吸入滴管.在化学实验中ꎬ气体流向或液体流向这一明显的实验现象是由气压变化导致的ꎬ且由高压向低压流动.由上述分析可知ꎬ在密闭容器中ꎬ当温度和气体的量一定时ꎬ容器的体积变大ꎬ压强变小ꎻ反之ꎬ压强变大.图１㊀胶头滴管吸取和㊀㊀㊀㊀图２㊀胶头滴管使用过程的滴加液体㊀㊀微观示意图４０１装置气密性检查实验(如图３所示)是气体制备和部分性质实验必不可少的一个环节(图３中箭头方向为气体或液体的流向).对比两幅图片发现ꎬ 一握一松 两种不同的实验操作产生的实验现象迥异.用双手紧 握 试管外壁ꎬ给实验体系提供能量ꎬ表现为温度升高ꎬ而 松 则使温度恢复至室温.用分子的性质解释ꎬ温度升高ꎬ分子能量增大ꎬ运动加剧ꎬ分子间间隔变大(如图４所示)ꎬ试管内气体压强(ｐ３)增大ꎬ即ｐ３>ｐ０ꎬ试管内气体由高压向低压流动ꎬ导管口有气泡冒出.当温度降至室温后ꎬ分子间间隔变小ꎬ且因气体的逸出ꎬ气体的量变少ꎬ试管内气压(ｐ４)小于ｐ０.当气体的量和容器的体积一定时ꎬ压强随温度的升高而变大ꎬ反之ꎬ则变小ꎻ当温度和容器的体积一定时ꎬ压强随气体的量减少而变小ꎬ反之ꎬ则变大.图３㊀检查装置气密性㊀㊀图４㊀粒子受热或降温的微观示意图对以上实验的归纳整理可得ꎬ对于确定的密闭体系ꎬ引起压强变化的因素有温度㊁容器的体积㊁气体物质的量等.通过一定的实验操作如改变实验体系的温度或规范合理的实验操作均可制造压强差.由生活经验可知ꎬ二氧化碳能溶于水.为验证二氧化碳的溶解性ꎬ课本实验采用废弃的软塑料瓶做实验容器ꎬ通过软塑料瓶变瘪这一现象指示瓶内压强变小ꎬ推测气体的量减少.因此ꎬ物质体系㊁适当的仪器装置也会引起密闭体系内气压变化.在密闭体系中ꎬ能引起气压变化的原因有物理原因与化学原因(如图５所示).图５㊀影响密闭体系中压强的因素与压强有关的实验 专题复习的主旨是基于证据的基础上进行分析推理ꎬ紧扣影响压强的因素ꎬ从物理和化学的角度充分挖掘压强变化背后隐含的实验原理ꎬ并对其进行分类解释ꎬ以期培养学生对证据的分析推理能力ꎬ提高学生解决综合问题的能力.１.３建构 与压强有关实验 的思维模型与压强有关的课本实验以验证性实验为主ꎬ即化学体系已确定ꎬ为了观察到明显的实验现象ꎬ通常需要创设特殊的密闭体系ꎬ这种密闭体系的特殊性在于实验装置本身或经某操作后必须能够引起压强变化ꎬ如二氧化碳的溶解性实验中用软塑料瓶替代玻璃容器ꎻ二氧化碳制备实验中提供的注射器等.因此ꎬ适当的仪器装置与规范合理的实验步骤是确保实验成功的关键.化学体系的选择应为实验体系的重要环节ꎬ这也是综合实验考查的必考点ꎬ以测定空气里氧气含量实验的化学原理为例:拉瓦锡研究空气成分实验中选择汞消耗曲颈甑中的氧气ꎻ课本实验则用红磷替代汞进行实验ꎻ２０１５年江苏省南通市中考化学试卷的第２４题探究题中采用脱氧剂替代红磷ꎬ上述三个实验的化学体系中虽然选择的物质不同ꎬ但其实验原理基本一致ꎬ都是选择一种物质仅能与氧气反应ꎬ使密闭体系内气体压强变小ꎬ从而达到实验目的.与压强有关的实验 专题复习需综合考虑化学实验体系三要素与压强变化㊁实验现象以及实验结论之间的关系ꎬ形成与压强有关实验的一般思路和方法(如图６所示).物质体系装置㊁操作联系 压强改变决定指示 实验现象分析㊁推理分析㊁预测实验结论图６㊀ 与压强有关的实验 思维模型具体实验方案的设计和实施过程:选择正确的化学体系ꎬ将其置身于特定的实验装置ꎬ经规范合理的操作后ꎬ对观察到的实验现象进行分析推理ꎬ归纳总结得出结论.其中ꎬ明显的实验现象指示着密闭体系中压强的变化ꎬ是进行实验分析的重要证据ꎬ但不一定是有效证据ꎬ还需将压强变化情况与化学原理进行联系ꎬ并对其进行分类分析ꎬ筛选出与引起气压变化因素相关的有效证据ꎬ从而得出实验结论.５０１２解决实际问题ꎬ应用思维模型题目１㊀为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理ꎬ老师利用传感器技术定时测定了实验装置(如图７所示)内的压强㊁温度和氧气浓度ꎬ三条曲线变化趋势如图８所示.下列说法错误的是(㊀㊀).图７㊀测定空气里氧气含量实验㊀图８㊀压强㊁温度㊁氧气浓度变化曲线Ａ.图７使用电烙铁发热引燃物质红磷ꎬ使实验结果更精确Ｂ.图８中曲线Ｘ表示压强变化ꎬＹ表示温度ꎬＺ表示氧气浓度Ｃ.ＡＢ段变化的原因是由于温度升高所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压Ｄ.据图８ꎬｔ时刻才打开Ｋꎬ此时装置降至原温度㊁氧气耗尽㊁水进入集气瓶分析㊀本题是在已知实验体系㊁实验现象㊁实验结论的基础上考查密闭体系中气体压强随温度及氧气浓度实时变化的情况.本题选项Ｃ是对实验体系中压强变化情况的分析ꎬ紧扣化学实验体系的三要素ꎬ寻找引起压强变化的因素.实验开始ꎬ实验装置及实验操作不变ꎬ化学体系中ꎬ反应物氧气的量减少ꎬ气压变小ꎻ温度升高ꎬ气压变大ꎻ综合比较ꎬＡＢ段明显增加的原因是温度升高所增大的气压大于氧气消耗所减小的气压.本题采用传感器技术实时采集数据㊁处理数据ꎬ并实时绘制实验过程中压强变化的曲线图ꎬ解题的关键在于将曲线变化情况与化学实验体系的三要素进行联系ꎬ找出实验体系中的气压变化的因素ꎬ并进行分类处理㊁对比分析㊁综合比较ꎬ从而得出结论.３自主设计方案ꎬ深化思维模型题目２㊀化学是一门以实验为基础的学科.根据如图９回答问题:图９㊀实验室里制取气体的一些装置图实验室制取二氧化碳ꎬ发生装置要能达到 随开随起ꎬ随关随停 ꎬ需要选用的仪器和用品有ꎻ检查该装置气密性的方法是:ꎬ则气密性良好.反应的化学方程式为ꎻ若选用的收集装置是Ｃꎬ则二氧化碳应从(填 ｍ 或ｎ )进入.分析㊀本题对实验室制取二氧化碳的实验进行了考查ꎬ涉及到装置气密性的检查㊁实验装置的选择等知识点.其中二氧化碳发生装置的设计和评价是本题的难点.本题考查二氧化碳发生装置的设计与评价ꎬ可运用 与压强有关的实验 思维模型进行分析ꎬ首先考虑化学体系ꎬ化学反应是有条件ꎬ两种反应物需接触才可能发生反应ꎬ否则不能发生或停止反应.实验室通常用石灰石与稀盐酸为原料制取二氧化碳气体ꎬ稀盐酸呈液态ꎬ可通过制造压强差控制液体的上升或下降ꎬ实现石灰石与稀盐酸的随时接触或分离.选用ＦＨＧ进行组装ꎬ打开止水夹ꎬ石灰石与稀盐酸接触ꎬ反应发生ꎻ关闭止水夹ꎬ试管内气压变大ꎬ酸液被压回长颈漏斗ꎬ达到 随开随起ꎬ随关随停 的目的[２].学生借助思维模型能够运用科学的思维方式有序的㊁理性的自主设计实验方案ꎬ还能有效避免描述不清㊁答案不全等现象ꎬ从而逐渐养成解决复杂问题的能力.参考文献:[１]吴星.对高中化学核心素养的认识[Ｊ].化学教学ꎬ２０１７(５):３－７.[２]钱杨义. 义务教育化学课程标准(２０２２年版) 的解读:科学探究与化学实验[Ｊ].化学教育ꎬ２０２２(２１):１３－２０.[责任编辑:季春阳]６０１。

高三化学压强差在化学实验中的应用
1．
图一图二
图二中B瓶为安全瓶，B中导管较短，使液体不易进入A中，另外对气压起到缓冲的作用。

图三
图三导管a起到平衡压强的作用，使分液漏斗内的液体顺利流下；装置B中长颈漏斗起到缓冲的作用；装置D可防倒吸。

2．原理应用
(1)通过压强的变化，检查装置的气密性。

(2)防止压强减小，出现倒吸现象。

(3)通过增大或减小压强，产生喷泉。

(4)消除压强差，以防产生堵塞现象。

知识点 3 化学实验安全与试剂安全
1．化学实验安全
(1)常用危险化学品的标志
意外事故处理方法
金属钠、钾起火用沙土盖灭
酒精灯不慎碰倒起火用湿抹布盖灭
浓碱液溅到皮肤上用大量水冲洗，然后涂上稀硼酸溶液
浓硫酸溅到皮肤上用大量水冲洗，然后涂上3%～5% NaHCO
溶液
3不慎将酸溅到眼中用大量水冲洗，边洗边眨眼睛，切不可用手揉眼睛温度计水银球不慎碰破先用胶头滴管吸回试剂瓶，再用硫粉覆盖
苯酚、液溴沾到皮肤上用酒精擦洗
重金属盐中毒喝大量豆浆、牛奶，并及时送医院
(3)化学实验安全装置及创新设计
①防倒吸装置
②防堵塞安全装置
③防污染安全装置。

化学实验中压强原理的应用work Information Technology Company.2020YEAR2化学实验中压强原理专题练习喷泉实验检查气密性如何检查下列装置的气密性？[知识拓展]检查下图装置的气密性时，先在试管中装入适量的水(保证玻璃管下端浸没在水中)，然后 (填写操作方法)时，将会看到(填写实验现象)，则证明该装置的气密性良好。

“随开随用，随关随停”练习：1.右图所示装置可用于实验室制取某些气体，并能随开随用，随关随停．下表中所选用的药品及制取的气体完全正确的一组是（ ）ABDE烧瓶内气体 HCl NH 3 CO 2 SO 2 待挤入的液体水水 NaOH NaOH3排水量气下列几套用于排水量气的装置，如何操作才能准确测量气体的体积[强调]液面相平。

防倒吸本质原因：装置内的压强迅速减小。

下列装置不可以用于吸收尾气NH 3的是 （容器内的液体均为水）A B C 下面分析气压变化的类型A一、气压减小类（－）气体被吸附例l. 活性炭是一种高效的气体净化剂，能吸附有害气体NO2。

如下图装置，A中充满了红棕色的NO2气体，向A中加入活性炭并充分振荡，再将a与b连接，打开T处弹簧夹，装置A、B中可观察到的现象是：A：________________________________；B：________________________________（二）气体被溶解例2. 氨气（NH3）密度比空气小，极易溶于水，它的水溶液叫氨水。

氨水呈碱性，是一种速效肥料。

实验室是用加热氯化铵晶体和消石灰固体的混合物制取氨气的。

试回答：（1）实验室制氨气时使用的装置与下列制气装置相同的是（）。

A. 制氢气B. 制二氧化碳C. 制氧气D. 以上三种都可以（2）实验室收集氨气的方法是：_______________。

（3）将收集满干燥氨气的试管，倒插入滴有酚酞试液的蒸馏水中（如下4图），可能发生的现象是：___________________。

高中化学重要知识点：化学实验设计压强对化学平衡影响实验的探究当今我国有多套中学化学新教材引入了用注射器来做“压强对化学平衡影响”的实验，如全国发行的苏教版“实验化学”选修教材就以问题探究模式设置了这一实验内容。

在该教材中“压强对化学平衡的影响”实验的编写是从学生的原有认知出发，让他们通过对实验现象的分析和思考，结合所学理论对实验条件与现象的关系作出科学的解释。

特别是当用注射器推压或抽拉No2气体时，产生的颜色变化会受到平衡移动、观察角度以及热效应等综合因素的影响，这会使得学生对于这个看似简单的实验，产生惊讶、疑惑、猜测等，并会在寻觅正确答案的过程中，获得深刻的认识。

事实上，对于苏教版“实验化学”教材P59的图4-10中所绘的注射器中的No2颜色深浅之变化，常存在争议。

教材图示中左侧注射器和右侧注射器中的气体颜色较接近，从文字叙述来讲，No2气体在压缩后，颜色会先变深再变浅，这点没有疑问。

但实验时若按教材上第59页的画法来观察No2颜色的话，则不仅很难如意看到No2气体分子总数量有所减少，相反，到完全平衡时，No2颜色反而会变得比压缩前略深些。

这主要与观察方向有关，因为注射器在压缩气体时，压强增大，使平衡朝体积减少的方向移动，故No2的分子数减少，而同时随着注射器内气体的压缩，观察面积也在减少，导致单位面积上观察到的No2分子数比压缩前反而要多，所以颜色略深。

现以一个对照实验来作进一步的说明，图1是该对照实验的三组实物照片，三组照片是同一对注射器在一起推或拉时拍下的对照照片，每组中的上一支注射器装有No2，下一支装有Br2。

第一组两注射器中气体颜色深度相近，从理论上推算，压缩后两者体积相同时，No2颜色应比Br2要浅，压缩后No2颜色也比压缩前No2颜色浅。

但从实物照片上可看出压缩后的气体比没压缩时都要深。

照片上第三组为两支注射器抽拉减压到相同体积，可以看出Br2的颜色是最浅的，No2减压后颜色比Br2深些，但比前两次No2颜色都浅。

化学反应与气体压强化学反应与气体压强的关系化学反应与气体压强的关系随着科学技术的不断进步，化学反应的研究也日益深入。

其中，化学反应与气体压强之间的关系成为了研究的热点之一。

本文将就化学反应与气体压强的关系展开探讨。

一、化学反应化学反应是指两种或多种物质在一定条件下发生相互作用，从而产生新的物质的过程。

化学反应涉及到物质的变化，包括物质的生成、消失以及物质性质的改变。

在化学反应中，反应物被转化为产物，化学键被断裂和形成。

化学反应可分为多种类型，例如氧化反应、还原反应、酸碱中和反应等。

不同类型的化学反应有不同的反应条件和速率。

在进行化学反应时，实验室中常注重反应的速率和收率。

二、气体压强气体压强是指气体分子对容器壁面单位面积施加的力。

气体压强与气体分子的速度、密度、温度以及容器的体积等有关。

根据理想气体状态方程，气体压强与温度和物质的摩尔量存在线性关系。

在化学实验和工业生产中，对气体压强的控制非常重要。

合理控制气体压强可以提高化学反应速率和收率，并保障实验和生产过程的安全性。

三、化学反应与气体压强的关系化学反应的进行必然会产生气体。

大部分化学反应发生在密闭容器中，气体的产生将导致容器内压强的变化，进而影响化学反应的进行。

下面将介绍几种常见的化学反应与气体压强关系的例子。

1. 反应物的蒸发与压强在涉及到液体和气体反应的过程中，反应物的蒸发往往是一个重要环节。

当反应物蒸发时，容器内气体的分子数增加，从而使压强增大。

这种增加的压强有助于推动反应的进行。

例如，当硫酸铜溶液中加入锌粉时，锌与硫酸铜反应生成硫酸和铜，反应过程中生成了大量氢气。

氢气的产生增加了容器内气体的分子数，压强增大，促使反应更快进行。

2. 化学平衡与压强在可逆反应中，当反应物和生成物达到一定浓度时，反应将趋于动态平衡。

在化学平衡状态下，前后反应速率相等，反应物和生成物的浓度不再发生明显变化。

然而，改变系统中气体的压强可以影响化学平衡的位置。

气体压强原理的应用一、引言气体压强原理是物理学中的一个重要概念，它描述了气体分子对容器壁面施加的力。

在工程和科学领域中，我们常常需要利用气体压强原理来解决各种问题，本文将介绍一些气体压强原理的应用。

二、气体压强原理的基本概念在介绍气体压强的应用前，我们先来了解一下气体压强原理的基本概念。

1.气体分子的运动：–气体由大量高速运动的分子组成。

–分子之间存在碰撞，相互之间的碰撞是弹性碰撞。

–分子的平均动能与温度有关，温度越高，分子的平均动能越大。

2.气体对容器壁面施加的力：–气体分子碰撞容器壁面时，会对壁面施加力。

–这个力的方向垂直于壁面，并且与壁面接触的面积成正比。

–气体对壁面施加的总力就是气体的压强。

三、气体压强的应用1. 物理学实验中的应用气体压强的应用在物理学实验中非常常见。

•牛顿环实验：利用气体压强原理解释牛顿环的产生原因。

当光束经过两个平行玻璃板时，由于气体压强不均匀，形成了干涉现象。

•飞机升力的产生：飞机的升力主要是利用气体压强原理。

当飞机的机翼底部加压，而顶部减压，产生压差，使飞机获得升力。

2. 工程领域中的应用气体压强的应用在工程领域也非常广泛。

•水力发电厂：水力发电厂利用水流压力驱动涡轮发电。

水流的压力变化被转化为动能，进而产生电能。

•制冷设备：制冷设备利用气体的压强原理来实现制冷效果。

当气体被压缩时，分子之间的相互作用力增大，从而使气体温度下降。

3. 化学实验中的应用气体压强的应用在化学实验中也非常重要。

•气体收集装置：化学实验中常常需要收集气体样品进行分析。

利用气体压强原理，将气体收集在封闭的容器中，便于进一步实验操作。

•气体溶解度测量：由于气体压强的变化会影响气体在溶液中的溶解度，化学实验中可以利用气体压强原理测量气体在溶液中的溶解度。

四、结论气体压强原理的应用广泛而重要。

它在物理学实验、工程领域和化学实验中均有重要的应用。

通过充分了解气体压强原理的基本概念，我们可以更好地应用它来解决各种问题。

化学实验中的压强问题
压强在化学问题中有重要的应用，如：1、空气中氧气含量的测定2、检查装置气密性3、气体的发生装置4、气体的溶解性比较5、判断物质间是否反应6、气球变化、液体流动等。

今天仅以压强改变引起气球变化为例，学习化学实验中的压强问题。

例：锥形瓶内有物质X(状态不限)，胶头滴管内盛有液体Y。

挤压胶头滴管并振荡锥形瓶，一会儿可见套在玻璃管上的小气球a 鼓起。

请写出X和Y的一种可能组合（）
总结：装置内外产生了压强差时，气体(或液体)总是向着压强减小的方向运动。

如何形成压强差呢?一种是压强增大，一种是压强减小。

一、压强增大：产生气体，放出热量。

1、初中化学学过的产生气体的变化
生成CO2：碳酸盐(或碳酸氢盐)与盐酸(或稀硫酸)
生成H2：氢前活泼金属与盐酸(或稀硫酸)
生成O2：过氧化氢溶液（二氧化锰作催化剂）
2、①放出热量浓硫酸稀释；NaOH固体溶于水
②化学变化：燃烧、CaO与H2O反应、中和反应、活泼金属和盐酸(或稀硫酸)、碳酸盐(或碳酸氢盐)和盐酸(或稀硫酸)
二、压强减少：气体减少，吸收热量。

初中化学学过的吸收气体的反应：
水与二氧化碳、氢氧化钙与二氧化碳、氢氧化钠与二氧化碳（或二氧化硫、氯化氢）
吸热现象：冰融化、干冰升华、硝酸铵溶解等。