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PAGE 5 压强差在初中化学实验中的应用 泉州现代中学 杨欣辉 一、教学目标 1.能够利用气体压强差解决初中化学实验中的一些问题 2. 通过对教材中的相关实验的汇总、分析、归纳培养学生的分析、归纳能力 二、教学重难点 1.能解释化学实验中气压的变化的原因和常伴随的现象 2.应用实验中的现象判断出气体压强的变化 3.并且能用气体压强变化来设计简单实验 三、教学过程 【引入】演示实验：“小魔术瓶吞鸡蛋” 准备一个干净的锥形瓶，取一小团蘸有酒精的棉花点然后放入集气瓶内，将一个煮熟后去壳的鸡蛋小头朝下塞在瓶口，观察现象 观察实验现象：鸡蛋被“吞”进集气瓶中 原理：棉花燃烧消耗了瓶内氧气导致瓶内压强减小，在大气压作 用下，鸡蛋被压进锥形瓶 【交流讨论】压强差在我们许多初中化学实验中都有用到，产生压强差的原因有哪些呢？ 压强差通常是指密闭容器内部压强和大气压存在的差值，引起压强差的主要原因可以总结为以下几点： 减少 压强减小（小于大气压） 1、容器内气体 增加 压强增大（大于大气压） 降低 气体收缩，压强减小（小于大气压） 2、容器内温度 升高 气体膨胀，压强增大（大于大气压） 3、容器内气体受到挤压 压强增大（大于大气压） 【新课讲解】 压强差在我们哪些化学实验中有应用到呢？这节课我们结合已经学过的实验来进行归纳小结，并进行相应的拓展。 应用一、检验装置气密性 现象：导管口出现气泡，放手后，导管中出现一段水柱 原理：试管内气体受热后膨胀，进入水中，放手后温度恢复管内气体减少，压强小于大气压，在大气压作用下出现水柱。 【分组实验】 利用所给实验用品，设计检验下面三个装置的气密性 提供的实验用品：蒸馏水、注射器、止水夹、烧杯等 【归纳小结】常见气密性检验的一般步骤：构成密闭体系 ? 改变体系内气压 ?观察气液交界处的现象（气泡、液面升降、水柱等） 常见的方法有：微热法、注水法、抽气法等 应用二、测定空气中氧气体积分数 原理：利用红磷燃烧消耗集气瓶中氧气，集气瓶内压强减小，在大气压作用下烧杯内水被挤压进去集气瓶，进入集气瓶内的水的体积即为消耗的洋气的体积，从而测出氧气体积分数 【反思】上述实验装置的不足之处：① 在空气中点燃红磷产生的五氧化二磷会污染空气 ② 当氧气降低到一定 消耗完浓度时，红磷无法继续燃烧，有少量氧气没有消耗完，引起实验误差。 【交流讨论】针对上述问题，我们可以进行怎样的改进？ 改进一： 防止白磷燃烧放出大量热使 防止白磷燃烧放出大量热使 气体迅速膨胀引起喷塞 改进二 【思考】该装置的优点是什么？食盐水有什么作用？ 【学生活动】1、你还有其他改进方法吗？和同学讨论并把简易装置图画出来 2、完成学案：随堂练习1和2 应用三、协助判断化学反应的发生 许多化学反应实际上发生了，但是没有明显的现象。如果有气体参与，就可以考虑利用“压强差”作为装置原理来判断反应是否发生。 例如：?2NaOH + CO2 == Na2CO3+H2O 【分析】 反应过程中消耗了二氧化碳，我可以利用二氧化碳减少引起的压强变化来设计实验装置来证明反应确实发生了，如下图装置： 现象：先打开K1，再打开K2后，观察到烧杯中的水会倒吸入集气瓶中 现象：先打开K1，再打开K2后，观察到烧杯中的水会倒吸入集气瓶中 【设问】仅从该现象是否就能证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应？ 【交流讨论】 二氧化碳能溶于水且能与水反应，也会消耗二氧化碳，所以我们应该设置一个对照实验，装置不变，将氢氧化钠溶液改成等体积的水。 【拓展】若将烧杯内的水换成一种溶液，能进一步证明氢氧化钠和二氧化碳发生了反应，则该溶液可以是________