“壓強差”在初中化學(xué)實驗題中的應(yīng)用

1、“壓強差”在初中化學(xué)實驗題中的應(yīng)用62化學(xué)教學(xué)2009年,第6期壓強差在初中化學(xué)實驗題中的應(yīng)用粱穎(盧灣區(qū)盧灣中學(xué),上海200023)文章編號:1005-6629(2009)06-006104中圖分類號:g632.479文獻(xiàn)標(biāo)識碼:b壓強差是在初中化學(xué)實驗中應(yīng)用得較多的一個物理知識.主要體現(xiàn)在與實驗的裝置原理或操作原理有關(guān).氣體壓強這個概念在初中物理教學(xué)中是初三學(xué)習(xí)的內(nèi)容.而初三學(xué)生在學(xué)習(xí)中,不習(xí)慣將各學(xué)科的知識相聯(lián)系,不容易找到各學(xué)科知識的聯(lián)結(jié)點,因此必然成為學(xué)生學(xué)習(xí)的難點.壓強差在初中化學(xué)實驗題中的應(yīng)用.主要有以下幾種情況:1檢查裝置的氣密性1.1利用熱脹冷縮引起的壓強差檢查裝置的氣密性初

2、中化學(xué)實驗中我們常利用由熱脹冷縮引起的壓強差來檢查裝置的氣密性.通常判斷裝置密封的依據(jù)是裝置微熱后,導(dǎo)管出口出現(xiàn)氣泡(如圖1)或者導(dǎo)管內(nèi)液面和導(dǎo)管外液在高度不同(如圖2).圖1圖2來越大,常用于膨化食品中.5.2天然防腐劑隨著社會,經(jīng)濟的發(fā)展,健康食品,綠色食品的概念越來越被大眾所接受,為滿足人們對食品更高的要求.在開發(fā)安全,高效,經(jīng)濟的新型化學(xué)合成食品防腐劑的同時,天然,安全無毒,性能穩(wěn)定,廣譜的天然防腐劑受到人們的普遍關(guān)注.所謂天然防腐劑是指從植物,動物微生物代謝產(chǎn)物中提取的物質(zhì),也稱作生物防腐劑.如微生物源的乳酸鏈球菌素,那他霉素,紅曲米素等;動物源的溶菌酶,殼聚糖,魚精蛋白,蜂膠等;植

3、物源的瓊脂低聚糖,杜仲素,辛香料,丁香,烏梅提取物等;微生物,動物和植物復(fù)合源的r一多糖等51.這些物質(zhì)在體內(nèi)可以分解成營養(yǎng)物質(zhì),安全性很高,有很好的發(fā)展前景.如今,這些天然防腐劑正以它抗菌性強,安全無毒,熱穩(wěn)定性好,作用范圍廣等獨特優(yōu)點在食品等領(lǐng)域飛速發(fā)展著.6合理使用防腐劑近年來,社會上流行一種看法,許多人認(rèn)為化學(xué)方法生產(chǎn)出來的防腐劑都是有毒的,會危害健康.其實這是對防腐劑的錯誤認(rèn)識.統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,很多食品安全問題是因食品腐爛變質(zhì)而引起的,與腐敗菌的毒害作用相比,防腐劑對人產(chǎn)生的危害幾乎可以忽略.防腐劑真正的危險來自于一些不法商販的不合理使用.為了追逐利潤他們不遵守國家規(guī)定無限制地亂添加,

4、或使用國家禁用的防腐劑,給消費者帶來威脅.如一些銷售商用甲醛來防止水產(chǎn)品的腐敗,掩蓋其品質(zhì)劣變:在肉制品中添加過量的亞硝酸鹽,對人體產(chǎn)生較大的危害.防腐劑在我們?nèi)粘Ｉ钪邪l(fā)揮著巨大的作用,它們對人類的貢獻(xiàn)是不可低估的.隨著科學(xué)的發(fā)展,許多新型效果好而又安全的防腐劑進(jìn)入了我們的生活.正因為有了它們,我們才可以安心地享用各種各樣的美食.參考文獻(xiàn):.(1】曹展.不再拒絕防腐劑13.食品安全,2008,2:54.f21天津輕工業(yè)學(xué)院食品工業(yè)教研室.食品添加荊【m】.輕工業(yè)出版社.1987.3r.ussellnj,gouldgw.foodpreservativesm.newyork:blackieavi

5、,1991.f4石立三,昊清平,昊慧清,張菊梅.我國食品防腐劑應(yīng)用狀況及未來發(fā)展趨勢即.食品研究與開發(fā),2008,3:158.朱俊晨.乳酸鏈球茵素對金黃色葡萄球茵抑制條件的研究d1.食品工業(yè)科技,20051:167169.,2009年,第6期考試研究圖3圖41.2利用液體壓強差檢查裝置的氣密性如果裝置有兩個或以上出口,可以利用液差法檢查裝置氣密性.口圖3,圖4)例1:測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù),其方法是:將樣品與稀鹽酸反應(yīng),測定反應(yīng)后生成c02的體積,再根據(jù)體積換算為質(zhì)量,最后將co的質(zhì)量求出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量.圖5為大理石與稀鹽酸反應(yīng)的反應(yīng)裝置,圖6的裝置用于測量co的體積.圖5圖6

6、(1)檢查圖5裝置氣密性的方法是:;2)檢查圖6裝置氣密性的方法是:;(以下是有關(guān)測定石灰石樣品碳酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)的其他問題11.3利用人為設(shè)置的壓強差檢查裝置的氣密性2啟普發(fā)生器的設(shè)計原理啟普發(fā)生器適合用于塊狀固體和液體反應(yīng)制取氣體,反應(yīng)不需要加熱,優(yōu)點在于可以隨用隨制.不用則停.原理為關(guān)閉出氣閥門后,反應(yīng)進(jìn)行時產(chǎn)生的氣體無出路,引起裝置內(nèi)氣壓增大,將液體從反應(yīng)容器內(nèi)壓出,使得反應(yīng)容器內(nèi)固體和液體分離,反應(yīng)停止.例3:圖8是實驗室制備co的裝置圖.其原理與啟普發(fā)生器基本一致,該裝置的特點是:打開彈簧夾,大理石和鹽酸接觸,發(fā)生反應(yīng);關(guān)閉彈簧夾后,鹽酸被反應(yīng)產(chǎn)生的co2氣體壓回長頸漏圖8斗,與大理石

7、分離,停止反應(yīng).用該裝置制備co可起到節(jié)約藥品和取用方便的效果.圖9裝置中哪些可以起到與圖8裝置相同的效果?(填寫編號1abcd圖93協(xié)助判斷化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生3.1利用氣體的物質(zhì)的量減少引起的壓強差判斷化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生有許多反應(yīng)實際上發(fā)生了.但沒有明顯實驗現(xiàn)象.如果反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化,就可以考慮利用壓強差作為裝置原理來判斷化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生.例4:為探究co:和naoh確實發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),某實驗小組的同學(xué)設(shè)計出了以下4種實驗裝置:abcd圖10請回答:選擇任意一種實驗裝置,簡述出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象,解釋產(chǎn)生該實驗現(xiàn)象的原因:選擇的實驗裝置是.實驗現(xiàn)象:.產(chǎn)生該實驗現(xiàn)象的原因:-.例5:某學(xué)生為

8、了測定種子的呼吸作用.設(shè)計了如圖11所示的實驗,廣口瓶盛有正在萌發(fā)的種子及一裝有naoh溶液的小燒杯.(1)經(jīng)過一段時間后,u形管的a,b兩端液面有什no么變化?(2)請結(jié)合生物,化學(xué),圖11物理知識解析其原因.例6:某校研究性學(xué)習(xí)小組用圖l2裝置進(jìn)行鎂條在空氣中燃燒的實驗,燃燒,.冷卻后打開止水夾,進(jìn)入集氣瓶中水的體積約束力占集氣瓶體積的70%.64化學(xué)教學(xué)2009年,第6期(1)燃燒,冷卻后打開止水夾,水能進(jìn)入集氣瓶的原因是(2)如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng),則進(jìn)入集氣瓶中水的體積最多不超過其容積的%.現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%.根據(jù)空氣的組成可推測鎂條除了能和氧氣反應(yīng),還應(yīng)

9、該會和與空氣成分中的反應(yīng).3.2利用化學(xué)反應(yīng)的熱量變化引起的壓強差判斷化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生化學(xué)反應(yīng)中常常伴隨有熱量的變化.對于溫度變化不夠明顯的化學(xué)反應(yīng)可以考慮利用裝置中壓強差來判斷反應(yīng)的發(fā)生.例7:氫氧化鈉溶液和鹽酸反應(yīng)時現(xiàn)象不明顯.小明選擇圖13所示裝置進(jìn)行實驗幫助判斷反應(yīng)的發(fā)生.若將分液漏斗中的鹽酸滴加到燒瓶內(nèi)的氫氧化鈉溶液中,充分混合后,發(fā)現(xiàn)u形玻璃管內(nèi)液柱,即了化學(xué)反應(yīng).因為中和反應(yīng).4協(xié)助測定o的體積含量例8:用來測定空氣成分的方法很多,圖l4所示的是小明用紅磷在空氣中燃燒的測定方法.實驗過程是:處的白磷上.(1)一段時間后,可觀察到的現(xiàn)象是.(2)在金屬梯的每步上都放置一小顆白磷與只靠

10、近水面的一步處放一大顆白磷相比,優(yōu)點是測定空氣中的氧氣體積含量的裝置還有很多.(如圖17圖l8所示1.水氫氧化第一步:將集氣瓶容積劃分為五等分,并做好標(biāo)記.第二步:點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷,伸入集氣瓶中并把塞子塞緊.柵水圖15第三步:待紅磷熄滅并冷卻后,打開彈簧夾,發(fā)現(xiàn)水被吸入集氣瓶中.進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶總?cè)莘e的1/5.請回答下列問題:(1)實驗完畢,若進(jìn)入集氣瓶中水的體積不到總?cè)莘e的l,5.你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是(21某同學(xué)對實驗進(jìn)行反思后,提出了改進(jìn)的裝置與方法(如圖15所示),你認(rèn)為改進(jìn)后的優(yōu)點是.例9:某同學(xué)為測定空氣如圖1hl6所示的實驗裝置.lii該同學(xué)在金屬梯的習(xí).

11、每一步的凹處放置一顆用濾金屬梯紙吸干水后的白磷,用放大圈10鏡會聚6v手電筒光于靠近水面的一步金屬梯乙實驗圈195協(xié)助判斷反應(yīng)或溶解過程的熱量變化5.1利用壓強差判斷反應(yīng)過程的熱量變化例10:在學(xué)校的元旦聯(lián)歡會上.某同學(xué)表演了水能生火的魔術(shù).他向包有過氧化鈉(na202)粉末的脫脂棉上滴水,脫脂棉燃燒起來.小紅看到這段話后非常感興趣.她和同學(xué)們一起對該問題進(jìn)行了探究.提出問題過氧化鈉與水反應(yīng)生成了什么物質(zhì)?為什么脫脂棉會燃燒?猜想可能有一種氣體和另一種物質(zhì)成;反應(yīng)過程中可能有能量變化.設(shè)計裝置如圖20所示實驗探究(1)把帶火星木條放在p處,木條會復(fù)燃,則該氣體是;圖20(2)實驗中,觀察到伸人

12、燒杯中的導(dǎo)管口有氣泡冒出,請解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因:5.2利用壓強差協(xié)助判斷溶解時的熱量變化2009年.第6期考試研究65例11:如圖21所示裝置,向試j管里的水中加入某種物質(zhì)后,u形rll管右邊支管的紅墨水液面降低,左j邊支管的紅墨水液面上升,則加入.,的物質(zhì)可能是()a.氫氧化鈉b.生石灰c.濃硫酸d.硝酸銨6噴泉實驗?在物理和化學(xué)教學(xué)中常用到噴泉實驗,其裝置原理是利用圓底燒瓶內(nèi)外的壓強差(如圖22).要形成噴泉.必須具備壓強差使液體上升一定高度的條件.而氣體的充分溶解或經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量的顯著減少都可引起壓強差.例12:利用如圖.22所示裝置.實驗前,使燒瓶內(nèi)充滿干燥的氣體.燒杯及

13、膠頭滴管內(nèi)盛有水.實驗開始時,擠壓膠頭,滴管內(nèi)的水便射入燒瓶,產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象.圖22現(xiàn)已知1升水中可溶解的氣體體積為:i氧氣f氯化氫l氨氣i二氧化碳l氮氣ii30毫升i500升l700升10.88升.115毫升l(1)試推測,以上氣體中可用作噴泉實驗的是.(2)欲使產(chǎn)生的噴泉為紅色,則燒杯中應(yīng)滴有;圓底燒瓶內(nèi)的氣體應(yīng)為.(3)如果燒瓶中的氣體二氧化碳,則在燒杯中及膠頭滴管內(nèi)不能用水,可以改用溶液.7由壓強變化引起氣體溶解度的變化氣體的溶解度隨壓強的減小而降低.氣體溶解或參與了反應(yīng)使得氣體的物質(zhì)的量減少.引起裝置內(nèi)的壓強降低,與大氣壓相比形成壓強差.使得氣體的溶解度變小.例13:相同狀態(tài)下,不同的

14、氣體在水中溶解情況的差異很大.1升水中只能溶解約3o毫升的氧氣.而1升水中可溶解約500升的氯化氫,說明氯化氫氣體在水中的溶解度非常的大.現(xiàn)有如圖23所示實驗裝置.夾子開始處于關(guān)閉狀態(tài)擠壓膠頭滴管的膠頭,將水滴入盛滿水氯化氫氣體干燥的氯化氫氣體的試管內(nèi),稍作振蕩.(i)打開夾子,可發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)的現(xiàn)象是:.(2)產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是.:圖24,.圖258由壓強變化引起液態(tài)物質(zhì)的沸點變化物質(zhì)的沸點隨壓強的減小而降低.氣體溶解或發(fā)生反應(yīng)后使得氣體的物質(zhì)的量減少,引起裝置內(nèi)的壓強減少.與大氣壓相比形成壓強差,使得液體的沸點降低.例14:現(xiàn)有如圖24所示實驗裝置,夾子開始處于關(guān)閉狀態(tài).將液體a滴入試管與氣體

15、b充分接觸后,打開夾子.發(fā)現(xiàn)試管(d內(nèi)的98水立刻沸騰.a和b可能的一種組合是.9其他情況例15:,將等容積,等質(zhì)量f含瓶塞,導(dǎo)管,燃燒匙及瓶內(nèi)少量的細(xì)砂)的兩個集氣瓶置于天平的左右兩盤,并調(diào)至平衡,然后同時迅速放人等質(zhì)量的點燃的白磷和木炭(如圖25)使兩者充分燃燒后冷卻至室溫,打開止水夾后,此時此刻的夭平f)a.指針偏向右.b.指針偏向左c.仍處于平衡狀態(tài)d.指針先向左后向右偏參考答案:例1:r(11方法一:在乳膠管上夾彈簧夾,向長頸漏斗內(nèi)加水,至形成液封,再加適量水,靜置一段時間后,若長頸漏斗液面與試管內(nèi)液面差保持不變,說明氣密性良好.方法二:在試管內(nèi)加入適量水,形成液封后,用針筒接在乳膠

16、管上,當(dāng)針筒外拉或內(nèi)推時,若看到試管內(nèi)有氣泡或長頸漏斗下端出現(xiàn)穩(wěn)定的掖柱,說明氣密性良好.方法三:用洗耳球或吸球代替針筒進(jìn)行如上操作.(2)在乳膠管上夾上彈簧夾,向量氣管加適量水,提高量氣管,一段時間后,若量氣管內(nèi)液面不下降,說明氣密性良好.例2:c.例3:bd.例4:裝置a液面上升,裝置b塑料瓶變癟,裝置c氣球鼓起,裝置d水吸入錐形瓶;原因都是co和naoh反應(yīng)后,反應(yīng)容器中氣體量變小.例5:a處上升.b處下降;呼吸作用放出的co和naoh反應(yīng).廣口瓶內(nèi)壓強變小.例6:(1)鎂與空氣的成分發(fā)生反應(yīng),引起廣口瓶內(nèi)壓強變小.(2)21;(31氮氣.例7:左低右高,放出熱量.例8:(1)裝置漏氣或

17、紅磷的量不足;f2)裝置始終密閉,空氣沒有逸出,實驗結(jié)果準(zhǔn)確.例9:(1)白磷像上樓梯般依次燃燒,開始時冒白煙,燃化學(xué)教學(xué)2009年,第6期燒快停止時在倒置試管的上部出現(xiàn)黃煙.試管已見分曉的水位上升到一定位置后恒定不動;(2)盡可能多地消耗試管內(nèi)的氧氣.例10:(1)0.;(2)反應(yīng)放熱,使吸濾瓶中壓強增大.例11:d.例12:(1)hc1和nh.(2)酚酞(或紫色石蕊);nh3(hc1).(3)naoh.例13:(1)產(chǎn)生氣泡;(2)hci溶于水后裝置內(nèi)氣體壓強變小,氣體溶解度變小.例14:氣體b溶解于液體a或與其反應(yīng)都可(例如;水和hci或濃naoh和c02).例l5:b.j,.t.參考文

18、獻(xiàn):柴勇.無處不在的氣體壓強f:l題.化學(xué)教學(xué)】.2006(10:47,50.2】丁小勤.壓強差在氣體性質(zhì)實驗中的應(yīng)用化學(xué)教學(xué)1.2008(8):910.生命元素之魂一_i磷考點賞析張祿1(雙流華陽中學(xué),四川成都610213).文章編號:1005-6629(2009)06-0066-04中圖分類號:g633.8文獻(xiàn)標(biāo)慎碼清華大學(xué)趙玉芬教授指出:磷是生命化學(xué)的調(diào)控中心.人體中不到1%的磷是生命元素之魂.因此,在化學(xué)水平測試中以磷為載體考查學(xué)生能力倍受青睞.下面我們選摘幾道有關(guān)磷的化學(xué)試題,賞析其功效.1以磷單質(zhì)為載體1.1知識點(1)磷的同素異形體:白磷,紅磷是由磷元素組成的不同單質(zhì),互稱為同素異形體.物理性質(zhì)差異較大,化學(xué)性質(zhì)幾乎相同.(2)白磷和紅磷的物理性質(zhì)單質(zhì)向磷紅磷結(jié)構(gòu)復(fù)雜:可能是:分子結(jié)構(gòu).晶體類型分子晶體分子晶體色態(tài)白色蠟狀固體暗紅色粉末溶解性不溶于水.易溶于cs2不溶于水和cs2毒?性劇毒無毒4o,易自燃;貯存在240,可燃i_貯存在著火點,保存冷水中(少量)密閉瓶中(隔絕空氣)加熱到260相互轉(zhuǎn)化加熱到416升華后,冷瓣講(3)白磷和紅磷的化學(xué)性質(zhì):pclci,pcl,/洲p,n,lr,d,u21.2能力考查點,例1.(2001全國)有一種磷的結(jié)構(gòu)式是斗,十-,有關(guān)它的下列敘述不正確的是a.它完全燃燒時的產(chǎn)物是0b.它不溶于水tc.它