核心素养提升11压强差原理在化学实验中的应用
压强差在化学实验中的应用
压强差在化学实验中的应用仪征市第二中学雎婷【教学目标】1、知识与技能：了解在哪些实验中应用到压强差的原理；学会利用已学实验原理，解决相关变形装置中出现的问题；注意化学实验题中文字表达的严密性。
2、过程与方法：培养对所学知识的迁移能力，培养分析问题解决问题的能力。
3、情感、态度与价值观：通过自己动手做实验，体会到化学是一门实验科学；通过问题探究，培养他们的科学态度和科学精神。
【教学重难点】利用已学实验原理，解决相关变形装置中出现的问题【教学用品】学生分组实验装置、多媒体教具【教学过程】讲述]上面几个装置有的利用了压强差，有的避免了压强差，下面我们来逐一讨论。
首先来谈谈和气体性A①B②反应后，再打开②处的止水夹，请回答下列问题：泉实验。
实验开始，用凸透镜将日光聚集于反匙燃烧下列三套装置的气密性如何检查检查气密性的要点[讲述]检查完气密性，就可以制备气体了，启普发生器就是一个气体发生装置。
[板书]3、启普发生器有人设计了如下装置进行实验，证明稀硝A B CD E F小结]今天我们从利用压强差和避免压强差两个方面，讨论了在气体实验中可能遇到的问题，希望大家今后在解决相关问题时能够从压强差的角度分析问【教后记】通过本节课的学习，我发现学生基本掌握了分析化学实验题的技巧，特别是在进行文字表述的时候，比原来严密了很多。
课后和学生交换意见时发现，由于这是他们第一次进行随堂录像，课堂表现的比较拘紧，但是他们还是很喜欢这样能够自己动手，探究规律的高三实验复习课的。
《压强差在化学实验中的应用》教学设计说明仪征市第二中学雎婷在复习了气体的性质和制备的相关内容之后，我发现学生在处理实验题时，表述总是不够严密，遇到变形装置时常常无从下手。
于是我就想能不能以压强差原理为主线，将我们平时实验题中遇到的问题加以串联，上一节学生感兴趣、涵盖面广、并与高考考点密切相关的高三实验复习课，从而多角度、多侧面引领学生主动学习，培养学生发散性的思维能力。
高三化学压强差原理在化学实验中的应用课件
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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核心素养下数字化实验在化学教学中的应用
核心素养下数字化实验在化学教学中的应用作者：李爱玲来源：《考试与评价》2022年第02期化学是一门以实验为基础的学科。
化学教学更是离不开化学实验。
可以说如果离开化学实验，化学教学就成了“无源之水，无本之木”。
化学实验在为教师进行化学教学提供真实的情境问题的同时，也为学生学习化学概念和化学反应原理等理论知识提供了事实依据。
学生进行实验方案设计、实验观察时，还可以培养学生的思考能力和观察能力，渗透了“宏观辨识与微观探析”核心素养，发展了“科学探究与创新意识”核心素养，提高了“科学态度与社会责任”核心素养。
从古到今，人类探索未知世界的方法与手段总是不断在进步。
纵观化学实验教学的历史发展：早期由于实验条件的限制，化学实验教学以老师讲实验为主，辅以少量演示实验;中期随着教育理念的发展和实验条件的完善，化学教师对教材实验进行了改造和创新，同时每学期的化学实验教学都安排有一定数量的学生分组实验;随着现代信息技术的发展，实验视频、计算机模拟实验处处可见，这些信息技术手段的使用，将实验微观过程可视化、三维化、立体化。
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）年》指出：信息技术对教育发展具有革命性影响，必须高度重视。
如何切实加强信息技术与学科教学的融合，现在已越来越引起教育行政部门和广大中小学的普遍关注，已成为教育信息化的一个重要目标。
目前许多一线教师已参与到其中，但教师对信息技术与学科融合还存在以下问题：认识理解不到位（认为使用多媒体课件、播放视频、微课录播等就是融合）;对它的开展存在懒于改变、畏惧困难的心理;自身掌握的技术操作欠缺等。
因此对信息技术与学科融合研究较多的、成果显著的偏向于经济发达地区、资源丰富的学校，而不发达地区和农村学校受设备、技术等条件的影响研究较少。
基于以上认识，笔者（所处学校为农村中学）将数字化手持技术应用于实际教学的案例与大家分享。
一、应用pH数字化实验探究浓度对盐类水解的影响1. 教材实验分析以苏教版《化学反应原理》专题三第三单元“影响盐类水解的因素”为例。
2021届化学专题复习：压强差原理在化学实验中的应用
装置排查 寻找对策
设计实验 加以应用
防泄漏 防堵塞 防倒吸
液体吸 送压送
建构压强视角，借助模型分析，解决压强问题。
液滴流下/ 无法流下
倒吸
压液
➢ 借助平衡气压倾向预测压强现象：压强差+装置特征 ➢ 四个气压问题模型：倒吸、压液、堵塞、排气
二、压强差原理的应用
1.装置气密性检验
(1)某实验小组利用如下装置(部分固定装置略)制备氮化钙 (Ca3N2)，并探究其实验式。
按图连接好实验装置。检查装置的气密性，方法是___________。 关闭活塞K，微热反应管，试管A中有气泡冒出，停止加热，冷却后 若末端导管中水柱上升且高度保持不变，则说明装置气密性良好
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
➢ 易溶气体溶解考 NH3 虑防倒吸;
➢ 双通模型同时进 气或出气时，相 当于单通模型
CO2 饱和食盐水
小结：压强差原理在化学实验中的应用
体系的平衡气压倾向
识别模型
压强差 装置特征
气压问题模型
倒吸 压液 气密性 堵塞
预测现象 现象 解释原因 “海陆空”
NH3
NH3
水
水
制乙酸乙酯
喷泉
负压
负压
2016·全国Ⅰ卷
（1）基本模型
形成负压的 方法：
反应消耗 升温使气体
（2）负压的形成 （3）应用或影响
温气度体降分低子（数如减：少熄溶灭解酒精灯）接先后触升降溶温温解排……、气
液体倒吸转移；倒吸会造成污染或使仪器炸裂
高考再现：
（2020全国Ⅲ卷10）喷泉实验装置如图所示。应 用下列各组气体—溶液，能出现喷泉现象的是
压强差原理在化学实验中应用
压强差原理在化学实验中应用湖北董广芬在高中化学实验教学及高考理综化学学科复习中有很多地方涉及到压强差的有关知识。
一、检查装置的气密性装置气密性的检查是先将装置构建成一个密封系统，再采取一定的措施造成装置内外形成压强差，通过观察导气管口是否有气泡冒出、是否有一段水柱形成等现象来判断装置的气密性是否良好。
[题目1]如下图所示装置中，不漏气的是（）①装置是用手握试管一段时间，再松开手后的状态②装置是放入金属Zn和稀硫酸反应又关闭出气口阀门后的状态③装置是烧瓶内放入金属钠和无水乙醇后的现象④是广口瓶中装有电石和水，关闭出气口阀门，打开分液漏斗阀门后的现象A、①②B、②③ C、①③ D、③④[分析]上述①装置松开手后温度恢复，空气减少，压强降低却没有看到一段水柱，表明该装置漏气；②装置关闭活塞后容器内气压增大，容器内的液体被压入球形漏斗中，表明该装置不漏气；③装置内金属钠和无水乙醇反应产生H2后，系统内的压强增大，将广口瓶中的水压入量筒中，表明该装置不漏气；④装置中的电石和水发生反应后，产生C2H2气体，关闭出气口阀门，广口瓶内气压增大，打开分液漏斗阀门后，分液漏斗中的液体还在往下滴，表明该装置漏气。
所以该题目的正确答案为B。
二、防倒吸是指有毒、对环境有污染的一类气体在被试剂吸收的时候，根据气体溶解度的大小造成装置系统内压强降低容易倒吸的现象，对吸收装置加以改进，从而起到防止倒吸的作用。
[题目2]判断物质在不同溶剂中的溶解度时，有一条经验规则：极性分子（如H2O等）组成的溶剂易于溶解极性分子的溶质；非极性分子（如苯、四氯化碳等）组成的溶剂易于溶解非极性分子组成的溶质。
下列装置中，不适于用做HCl气体尾气吸收的是（）[分析]A装置由于具有较大的容积，气体由于易溶于水而形成负压而使烧杯内的液面下降，漏斗口将脱离液面，又由于水重力的作用而下降，很好地防止了倒吸；C装置中由于HCl气体不溶于CCl4，不会形成负压，因而也不会发生倒吸；D装置的原理与A相似，也不会发生倒吸；故答案为B。
气体压强在化学实验中的应用
[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。
压强原理在化学实验中的运用
压强原理在化学实验中的应用交大附中 张烁 【教学背景】在液体封闭的实验装置中，当气体的温度、体积或物质的量发生变化时，装置内气体的压强必然随之改变，使装置内液面承受的气压（P 内压）与外液面承受的气压（P 外压）产生压差ΔP ，液封装置内、外液面的压差将引发一系列的实验现象。
纵观近10多年来的高考化学，压强原理在化学实验中可说是一个屡考屡新的热点内容，考核包含的内容广泛、形式多样，学生在应对这类考题时往往就题论题，不能灵活运用压强原理解决各种实际问题，本课的设计思想就是帮助学生透过现象看本质，抓住解决这类问题的核心原则——压强原理在化学实验中的应用。
【教学目标】1、知识与技能：了解在哪些实验中应用到压强原理；学会利用已学实验原理，解决相关变形装置中出现的问题；注意化学实验题中文字表达的严密性。
2、过程与方法：培养对所学知识的迁移能力，培养分析问题解决问题的能力。
3、情感、态度与价值观：通过问题探究，培养他们的科学态度和科学精神。
【教学重难点】利用已学实验原理，解决相关变形装置中出现的问题。
【教学过程】ACFG装置制取气体1、在没有现成的H2发生器的情况下，请你选用下图中的部分仪器，装置成一个简易的，能随开随用、随关随停的H2气体发生装置。
（仪器用品可选用多次）（玻璃纤维棉，一般不与酸碱反应）（橡胶管）（单孔塞）（止水夹）2、在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀NaSO4等试剂制备。
（1）在试管I里加入的试剂是_____ ___。
（2）在试管Ⅱ里加入的试剂是______ __。
（3）为了制得白色Fe（OH）2沉淀，在试管I和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是____ ____。
（4）这样生成的Fe（OH）2沉淀能较长时间保持白色，其理由是______________。
【板书设计】压强原理在化学实验中的应用pV=nRT一、检查装置的气密性二、液体的转移三、设计实验装置压强原理广泛应用在化学实验的各类题目当中，像气密性检查、防倒吸装置的选择（或设计）、喷泉实验、排水量气的读数、气体发生装置的设计等，还有像定量实验中用空气（或与测量气体不反应的气体）赶走装置中的余气以保证气体测量准确的实验都属于压强原理在具体实验中的应用。
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。
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11压强差原理在化学实验中的应用[科学探核心素养提升○
究与创新意识]
素养说明：近年来，高考化学试题中涉及气压变化有关的试题类型不断出现，这类考题综合性较强，对同学们的能力要求较高。
尽管气压变化的情况无非增大和减小两类，但引起气压变化的因素可谓众多，对同学们的能力要求也较高，为让同学们对此类考题有一个较为全面的了解，提高解题能力，现就考查气压变化的几种情况分类说明。
1.考题印证
图一(广东卷)
图二(四川卷)
图二中B瓶为安全瓶，由于B中导管较短，不致于使液体进入A；另外起到对气压缓冲的作用。
图三(山东卷)
图三导管a起到平衡压强作用，以便使分液漏斗内的液体顺利流下。
装置B长颈漏斗起到缓冲作用，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
[题型专练]
1.下列装置中不能用来防堵塞的是()
解析A装置中的橡皮管是对气体发生装置的一微小改进，这一改进的优点就是平衡烧瓶和分液漏斗内的气压，便于分液漏斗内的液体顺利流下，可以起到防止堵塞的作用；C装置中将B和C管连通，其原理与A同，也能防堵塞；B装置中有一根导气管通大气，当气体产生速率过快而气压增大，或导气管堵塞而气压增大时，均可将瓶内的液体压入导气管而使液面上升，甚至冲出以平衡气压，防止堵塞。
答案 D
2.下图是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案，下列有关操作不可能引发喷泉的是()
A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹
B.挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶，片刻后打开止水夹
C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D.在装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹
解析H2难溶于NaOH溶液，不能使烧瓶内外形成较大压强差，故不能引发喷泉。
答案 B
3.如图：装置A、B在加入反应物前，怎样检查其气密性？
___________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。
答案对装置A：将导管的出口浸入水槽的水中，手握住试管，有气泡从导管口逸出，放开手后，有少量水进入导管，且水柱保持一段时间不变，说明装置不漏气；对装置B：塞紧橡皮塞，夹紧弹簧夹后，从长颈漏斗注入一定量的水，使长颈漏斗内的水面高于试管内的水面，停止加水后，长颈漏斗中与试管中液面差保持不变，说明装置不漏气
4.(2017·全国Ⅰ卷)凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。
已知：NH3＋H3BO3===NH3·H3BO3；NH3·H3BO3＋HCl===NH4Cl＋H3BO3。
回答下列问题：
(1)a的作用是_________________________________________________。
(2)b中放入少量碎瓷片的目的是__________________________________。
f的名称是________。
(3)清洗仪器：g中加蒸馏水；打开K1，关闭K2、K3，加热b，蒸气充满管路；停止加热，关闭K1，g中蒸馏水倒吸进入c，原因是____________________；打开K2放掉水，重复操作2～3次。
解析(1)a管作用是平衡气压，防止b中压强过大。
(2)碎瓷片防止液体加热时暴沸。
f为直形冷凝管。
(3)停止加热，管路中气体温度下降，水蒸气冷凝为液态水，形成负压，g中蒸馏水倒吸入c中。
答案(1)避免b中压强过大(2)防止暴沸直形冷凝管(3)c中温度下降，管路中形成负压。