压强原理在化学实验中的运用

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。