化学实验中的气体压强问题第一课时

2020-2021学年教版科学八年级上册2020-2021学年浙教版科学八年级上册大气压强教案（1）浙教版科学八年级上册大气压强教案（第一课时）地球周围被厚厚的大气层包围着。

著名的马德堡半球实验证明了大气是有压强的，这个压强我们把它叫做大气压强。

认真的做一做下面的实验，就会体验到大气压强是确实存在的。

一、倒不满水的杯子实验器材：玻璃杯1个细长颈玻璃瓶1个水实验步骤：1．将瓶子里加满水。

2．把玻璃杯倒扣在瓶口上。

3．把瓶子与玻璃杯同时倒置过来后，把玻璃杯放在水平桌面上。

水从瓶中流入玻璃杯里了吗？水会从玻璃杯里溢出来吗？4．向上提一下瓶子，当瓶口离开玻璃杯中的水面时，瓶子中的水又会流入到杯子里一些，直到玻璃杯里的水没过瓶口时，瓶子里的水就会停止流出。

（如图1所示）实验现象：当瓶口在玻璃杯中水面的上方时，瓶子里的水就会流入到玻璃杯里，只要瓶口低于玻璃杯口边缘的高度，玻璃杯里的水就不会倒满。

现象解释：装满水的瓶子倒置时，水会从瓶子里流入到玻璃杯里，在玻璃杯里的水没过瓶口时，瓶中的水再流出，瓶内气体的压强会小于大气压强。

当瓶内气体的压强与瓶内水柱的压强和等于大气压强时，瓶内的水便不再流动；当瓶口离开玻璃杯中水面时，空气由瓶口进入瓶内，瓶子里的水又会流出来，直到瓶口再次被玻璃杯内的水没过，瓶内的水又会停止流动。

二、瓶吞鸡蛋实验器材：玻璃瓶（装酸奶用的）1个熟鸡蛋1个热水实验步骤：1．将熟鸡蛋的硬壳皮剥掉。

2．往玻璃瓶中加满热水，过几分钟后倒出玻璃瓶中的水。

3．瓶中的热水倒出后，迅速把剥了皮的鸡蛋放在玻璃瓶口上，使鸡蛋竖直，并用手稍微压一下鸡蛋，让瓶口吸住鸡蛋后松开压鸡蛋的手，这时鸡蛋就会压实在瓶口上。

（如图2（1）所示）4．一会儿鸡蛋就会挤入瓶口中，再过几分钟的时间，鸡蛋就会挤入瓶子中，落到瓶底。

（如图2（2）～（6）所示）5．换用一个大一点的鸡蛋做一做，观察一下鸡蛋哪一端在下面时实验容易成功。

实验现象：鸡蛋被瓶口吸住后，然后慢慢的挤入瓶中，落到瓶底。

化学反应中的气体的压强与摩尔体积的计算方法在化学反应中，气体参与的反应是非常常见的。

为了进行气体反应的定量研究，我们需要了解气体的压强和摩尔体积的计算方法。

本文将介绍压强和摩尔体积的概念以及其计算公式和实验方法。

一、压强的定义和计算方法压强是指气体分子对单位面积的碰撞力，它是表征气体分子的活跃程度和分子间相互作用力的重要物理量。

气体的压强与温度、体积及气体分子的密度有关。

1.1 压强的定义压强（P）的定义是单位面积上垂直于面积的力的大小。

在化学实验中，我们通常使用帕斯卡（Pa）作为压强的单位，1Pa=1N/m²。

此外，大气压强（标准大气压）常用单位为101.3 kPa。

1.2 压强的计算公式压强可以使用下列公式计算：P = F / A其中，P表示压强，F表示作用力，A表示受力面积。

二、摩尔体积的定义和计算方法摩尔体积是指在标准温度和压力下，1摩尔气体所占的体积。

摩尔体积与气体的分子量、温度和压力有关。

2.1 摩尔体积的定义1摩尔是指在标准温度和压力下，具有分子量等于该气体平均分子量的气体的数量，其值为6.022×10²³。

2.2 摩尔体积的计算公式摩尔体积可以用下列公式计算：V = Vm / n其中，V表示摩尔体积，Vm表示气体的体积，n表示气体的摩尔数。

三、压强和摩尔体积的实验测定方法除了通过计算公式来估算压强和摩尔体积外，我们还可以通过实验的方式来直接测定它们的值。

3.1 压强的实验测定方法（这里可以根据实验内容进行具体描述，例如：）一种常用的测量气体压强的方法是使用压力计。

压力计是由玻璃制成的U形管，其中一端装有气体样品，通过调节液体的高度来平衡气体的压强。

3.2 摩尔体积的实验测定方法（这里可以根据实验内容进行具体描述，例如：）常用的测量气体摩尔体积的方法之一是通过气体收集实验。

在实验中，我们将气体收集于封闭的容器中，并测量气体的体积和温度，以便计算摩尔体积。

[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。

气体压强对化学反应平衡温度的影响实验气体压强在化学反应中扮演着重要的角色。

它不仅会影响反应速率，还会对反应的平衡温度产生影响。

为了探究气体压强对化学反应平衡温度的影响，我们进行了一系列的实验。

实验一：我们首先选择了一种经典的化学反应示例来研究：N2O4（二氧化氮）的分解反应。

该反应的化学方程式为：N2O4(g) ⇌ 2NO2(g)实验装置：1. 反应容器：一个密封的均质反应容器，内部装有试管和杂质捕集器。

2. 温度计：用于测量反应温度的精确仪器。

3. 压力计：用于测量反应容器内气体的压强。

实验步骤：1. 将反应容器清洗并干燥。

2. 添加N2O4气体到反应容器中，使初始压强为P1。

3. 将温度计插入反应容器中，记录初始温度T1。

4. 开始记录时间，并观察反应的进行。

5. 定期记录反应温度和压强。

6. 当反应达到平衡状态时，记录平衡温度Teq和平衡压强Peq。

实验二：为了进一步探究压强对平衡温度的影响，我们采取了另一个化学反应：CO2和H2的反应生成甲烷。

该反应的化学方程式为：CO2(g) + 4H2(g) ⇌ CH4(g) + 2H2O(g)实验装置和步骤与实验一相似，唯一的变化是使用了另一种化学反应。

通过记录平衡温度和压强的数据，我们可以得出以下结论。

实验结果与结论：在实验一中，我们发现当压强逐渐增加时，反应温度也随之升高。

例如，当压强从P1增加到P2时，平衡温度也从T1升高到T2。

这表明增加压强会促进该反应进行的方向，使得平衡温度增加。

同样，在实验二中，当压强升高时，反应温度也随之增加。

这表明该反应也受到气体压强的影响。

根据实验结果，我们可以得出结论：气体压强对化学反应平衡温度有直接影响。

增加压强会使平衡温度升高，反之亦然。

这可以解释为气体分子的压缩会增加它们的碰撞频率，从而加速反应速率。

通过Le Chatelier's原理，我们可以得出这样的结论：当增加压强时，反应会倾向于占据产物较少的那一方向，以减少气体分子的数量，以达到新的平衡状态。

第二节《化学计量在实验中的应用(第一课时)》导学案【教学目标】1．使学生认识物质的量及其单位，能用于进行简单的化学计算。

2．使学生知道引入物质的量这一物理量的重要性和必要性，知道阿伏加德罗常数的涵义。

3．通过对知识的学习培养学生演绎推理、归纳推理的能力；调动学生参与知识形成的积极性和主动性。

【教学重难点】物质的量及其单位【学习方法】1.培养逻辑推理、抽象概括的能力。

2.培养计算能力，并通过计算能更好地理解概念和运用、巩固概念。

【知识链接】复习：什么是相对原子量：（1）原子是的最小微粒。

（2）相对原子质量：国际上规定以，其他原子的质量跟它比较所得的值,就是这种原子的相对原子质量。

（3）写出下列物质的相对原子质量或相对分子质量①Fe ，②CO2③HCl ，④H2SO4___________。

一．为什么我们要学习物质的量物质之间的化学反应，是由肉眼不能看到的原子、分子或离子之间按一定数目关系进行的，同时又是以可称量的物质之间按一定的质量关系进行的。

由此可见，在分子、原子等粒子与可称量的物质之间存在着某种联系，这是一种什么联系呢？怎样才能既科学又方便地知道一定量的物质中含有多少分子呢？这就是本节课所要解决的内容（1）方程式2H2+O2=2H2O系数的意义是什么？（2）若生成一滴水（约0.05mL）大约含有1.7亿亿个水分子，需要氢气分子和氧气分子各多少个？（3）在实验室中生成36克水,你如何实现?是数分子个数吗?二．问题探究及思考（1）思考：怎样知道一个水分子的质量呢？（怎样测量课本中一张纸的厚度？）显然，可用确定一个集体的办法，确定一个水分子的集体，这一定数目水分子（粒子）的集体，就把水（可称量物）与水分子（粒子）联系起来了。

4栏的信息，你能发现什么问题？（2）察表1中左边H2 2 2g 6.02×102322.4L 24.0L 11.2LO2 32 32g 6.02×102322.4L 24.0L 11.2LCO2 44 44g 6.02×102322.4L 23.9L 11.2L当物质的质量以克为单位，数值上等于其化学分子量（式量）时，所含相应粒子数都是6.02×1023个。

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。

气体压强对化学反应平衡的影响实验化学反应平衡是指在封闭系统中反应物和生成物的浓度达到一定稳定的状态。

在平衡态下，反应物和生成物的浓度保持不变，反应前后的速率相等。

然而，我们是否考虑过气体压强对化学反应平衡的影响呢？实验可以帮助我们研究气体压强对化学反应平衡的影响，并进一步增进对这一现象的理解。

在本实验中，我们将考察气体压强对一个气体反应的影响。

具体来说，我们将重点研究二氧化碳和一氧化碳的反应，该反应可用如下方程式表示：CO(g) + CO₂(g) ⇌ 2CO₂(g)首先，我们需要准备实验所需的装置和材料。

实验装置包括一个用于操控气体压强的容器、一个温度控制设备、以及反应物和生成物的收集装置。

实验材料主要包括一氧化碳和二氧化碳的气体样品，以及用于测量气体压强和收集产物的仪器。

在实验开始前，我们需要确定实验的控制变量和操作步骤。

控制变量包括温度、反应物浓度、反应时间等因素。

在本实验中，我们将保持温度恒定，并且只改变二氧化碳和一氧化碳的浓度，以研究气体压强对反应平衡的影响。

接下来，我们按照以下步骤进行实验：1. 首先，将实验装置含有二氧化碳和一氧化碳的气体样品装入反应器中。

2. 控制反应器中的温度，并记录下反应器的初始温度。

3. 调节实验装置中用于控制气体压强的设备，改变二氧化碳和一氧化碳的浓度。

可以通过增加或减少该装置中的气体量来改变压强。

4. 当反应达到平衡后，收集产生的二氧化碳、一氧化碳和未反应的二氧化碳的气体样品。

注意，在收集过程中要保持温度和压强的稳定。

5. 使用适当的仪器测量收集到的气体样品的压强和体积，并记录下实验数据。

6. 重复实验，改变二氧化碳和一氧化碳的浓度，以获得更多的数据。

通过实验数据的收集和分析，我们可以得出一些初步的结论。

当提高二氧化碳浓度时，根据Le Chatelier原理，均衡反应会向右移动，产生更多的CO₂。

相反，当提高一氧化碳浓度时，反应会向左移动，生成更多的CO和CO₂。