化學(xué)實驗中的壓強(qiáng)差問題

1、化學(xué)實驗中的壓強(qiáng)差問題壓強(qiáng)差問題在初中化學(xué)實驗教學(xué)中頻頻出現(xiàn)，但學(xué)生對它的認(rèn)識零碎而淺薄，缺少深化考慮，詳細(xì)表現(xiàn)為解決此類問題往往只憑經(jīng)歷。有鑒于此，筆者以教材實驗為本，對初中階段接觸到的有關(guān)壓強(qiáng)差問題的知識或?qū)嶒炦M(jìn)展了較為全面的歸納整理，力求形成解決此類問題的根本思路，到達(dá)觸類旁通的目的。一、壓強(qiáng)差的產(chǎn)生以初中化學(xué)教材中出現(xiàn)的裝置為例如圖1所示，由實驗產(chǎn)生的現(xiàn)象可以推知產(chǎn)生了壓強(qiáng)差，進(jìn)而推出產(chǎn)生壓強(qiáng)差的方法。增大壓強(qiáng)的方法主要有加熱、加水、注氣、溶解放熱、化學(xué)反響放出氣體、放熱。減小壓強(qiáng)的方法主要有降溫、抽氣、溶解吸熱、化學(xué)反響吸收氣體、吸熱。二、壓強(qiáng)差的利用一解釋常見的現(xiàn)象1.壓強(qiáng)差使氣球

2、或塑料瓶脹大或變癟如圖2所示。2.壓強(qiáng)差使U形管液面發(fā)生變化1如圖3所示。3.壓強(qiáng)差使液體或氣體倒吸或被壓出如圖4所示。二檢查裝置的氣密性實驗裝置檢查氣密性的方法有多種，以初中化學(xué)教材最根本的3套裝置為例如圖5所示，可將氣密性檢查一般思路概括為：制造密閉體系； 改變壓強(qiáng)；觀察現(xiàn)象。裝置改變，但檢驗思路一樣。以枯燥管為例，檢查氣密性的方法可以是：關(guān)閉止水夾，將枯燥管壓入帶有水的燒杯中如圖61所示 ，假設(shè)枯燥管內(nèi)液面低于燒杯內(nèi)液體液面，且一段時間后，枯燥管內(nèi)的液面保持不變，那么證明氣密性好；翻開止水夾，導(dǎo)管口連注射器，把枯燥管放入水中，漸漸拉注射器，假設(shè)水進(jìn)入枯燥管，關(guān)閉止水夾，枯燥管內(nèi)液面保持不

3、變，那么證明氣密性好；翻開止水夾，導(dǎo)管口連注射器，把枯燥管放入水中如圖62所示，漸漸推注射器， 假設(shè)枯燥管口有氣泡冒出， 那么證明氣密性好；堵住枯燥器一端，另一端連注射器，如圖63所示，假設(shè)注射器難以推拉動，那么證明氣密性好。三控制反響的發(fā)生和停頓以初中化學(xué)教材為例，利用長頸漏斗、多孔隔板組裝成隨開隨用、隨關(guān)隨停的氣體發(fā)生裝置如圖7所示，原理是：夾緊止水夾后，容器內(nèi)壓增大，使反響物別離，反響停頓。其他隨開隨用、隨關(guān)隨停的氣體發(fā)生裝置如圖8所示，原理也是通過壓強(qiáng)差使反響物別離反響停頓。四搜集氣體以初中化學(xué)教材最根本的3套搜集裝置為例如圖9所示，搜集裝置選擇的根據(jù)為：氣體的密度；氣體的溶解性；氣體

4、是否與空氣反響。其他搜集裝置選擇根據(jù)一樣，但要注意氣體的進(jìn)口。如圖101所示，適用于不與水反響且不溶于水的氣體，從B口進(jìn)氣。圖102所示，搜集密度比空氣小的氣體時從B口進(jìn)氣，搜集密度比空氣大的氣體時從A口進(jìn)氣。圖103所示，搜集密度比空氣小的氣體時從A口進(jìn)氣，搜集密度比空氣大的氣體時從B口進(jìn)氣。五測定氣體的體積1.利用針筒直接搜集讀數(shù)如圖11所示。2.用氣體將水排到量筒中間接測量如圖12所示。但假設(shè)氣體和水反響或能溶于水，可在水面上加一層油或?qū)⑺畵Q成不與氣體反響的液體。3.用量氣管搜集讀數(shù)如圖13所示。三、壓強(qiáng)差的消除一控制實驗步驟用量氣管搜集讀數(shù)如圖13所示，必須調(diào)整量氣管兩邊液面相平再讀氣

5、體體積，以免氣體受到水柱壓力被壓縮，體積讀數(shù)偏小。如“測定空氣中氧氣含量實驗，先等集氣瓶冷卻到室溫，再翻開止水夾讓水倒流如圖14所示，以免紅磷燒完立即翻開止水夾時，集氣瓶內(nèi)溫度過高、壓強(qiáng)過大，倒流過來的水小于1/5?！案咤i酸鉀或氯酸鉀和二氧化錳制氧氣實驗如圖15所示，實驗完畢時先將導(dǎo)管移出水面再熄滅酒精燈。以免先熄酒精燈時溫度下降，試管內(nèi)氣壓變小，水槽中的水倒流到試管中使試管炸裂。“探究煉鐵原理實驗如圖16所示，實驗完畢時先熄滅酒精燈，繼續(xù)通CO直到玻璃管冷卻。以免先熄酒精燈時溫度下降，玻璃內(nèi)氣壓變小，石灰水倒流。二改進(jìn)實驗裝置1.改為恒壓式如實驗室用分液漏斗裝置如圖17所示制取氣體時，一段時

6、間后液體滴下就不順利了氣體制備過程中，氣體產(chǎn)生速率太快而造成單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)增多，氣壓增大?？梢栽诜忠郝┒泛蛨A底燒瓶間連一根膠皮管。這一改進(jìn)使得分液漏斗與燒瓶內(nèi)的壓強(qiáng)始終相等，便于分液漏斗內(nèi)的液體順利流下，可以起到防止液體堵塞的作用。2.改為防阻式在容器口放一團(tuán)蓬松的棉花如圖18所示，可以防止氣壓過大藥品沖出容器。3.改為防倒吸式對于溶解度不大的氣體，直接將導(dǎo)氣管通入水中如圖191所示；對于溶解度較大的氣體，要防止壓強(qiáng)差產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象如圖19的2-4所示。以上是筆者對實驗中壓強(qiáng)差的專題總結(jié)。通過這種以點帶面的歸納整理，可以引導(dǎo)學(xué)生迅速尋找相關(guān)實驗知識創(chuàng)造性的表達(dá)。在回憶整理過程中浸透研究問題的方法和一些重要的化學(xué)思想，從而提升學(xué)生的