1、“壓強差”在初中化學實驗題中的應用62化學教學2009年,第6期壓強差在初中化學實驗題中的應用粱穎(盧灣區盧灣中學,上海200023)文章編號:1005-6629(2009)06-006104中圖分類號:g632.479文獻標識碼:b壓強差是在初中化學實驗中應用得較多的一個物理知識.主要體現在與實驗的裝置原理或操作原理有關.氣體壓強這個概念在初中物理教學中是初三學習的內容.而初三學生在學習中,不習慣將各學科的知識相聯系,不容易找到各學科知識的聯結點,因此必然成為學生學習的難點.壓強差在初中化學實驗題中的應用.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是裝置微熱后,導管出口出現氣泡(如圖1)或者導管內液面和導管外液在高度不同(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,經濟的發展,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.在開發安全,高效,經濟的新型化學合成食品防腐劑的同時,天然,安全無毒,性能穩定,廣譜的天然防腐劑受到人們的普遍關注.所謂天然防腐劑是指從植物,動物微生物代謝產物中提取的物質,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,動物和植物復合源的r一多糖等51.這些物質在體內可以分解成營養物質,安全性很高,有很好的發展前景.如今,這些天然防腐劑正以它抗菌性強,安全無毒,熱穩定性好,作用范圍廣等獨特優點在食品等領域飛速發展著.6合理使用防腐劑近年來,社會上流行一種看法,許多人認為化學方法生產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識.統計數據顯示,很多食品安全問題是因食品腐爛變質而引起的,與腐敗菌的毒害作用相比,防腐劑對人產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品的腐敗,掩蓋其品質劣變:在肉制品中添加過量的亞硝酸鹽,對人體產生較大的危害.防腐劑在我們日常生活中發揮著巨大的作用,它們對人類的貢獻是不可低估的.隨著科學的發展,許多新型效果好而又安全的防腐劑進入了我們的生活.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:.(1】曹展.不再拒絕防腐劑13.食品安全,2008,2:54.f21天津輕工業學院食品工業教研室.食品添加荊【m】.輕工業出版社.1987.3r.ussellnj,gouldgw.foodpreservativesm.newyork:blackieavi

5、,1991.f4石立三,昊清平,昊慧清,張菊梅.我國食品防腐劑應用狀況及未來發展趨勢即.食品研究與開發,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量分數,其方法是:將樣品與稀鹽酸反應,測定反應后生成c02的體積,再根據體積換算為質量,最后將co的質量求出樣品中碳酸鈣的質量.圖5為大理石與稀鹽酸反應的反應裝置,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:;(以下是有關測定石灰石樣品碳酸鈣質量分數的其他問題11.3利用人為設置的壓強差檢查裝置的氣密性2啟普發生器的設計原理啟普發生器適合用于塊狀固體和液體反應制取氣體,反應不需要加熱,優點在于可以隨用隨制.不用則停.原理為關閉出氣閥門后,反應進行時產生的氣體無出路,引起裝置內氣壓增大,將液體從反應容器內壓出,使得反應容器內固體和液體分離,反應停止.例3:圖8是實驗室制備co的裝置圖.其原理與啟普發生器基本一致,該裝置的特點是:打開彈簧夾,大理石和鹽酸接觸,發生反應;關閉彈簧夾后,鹽酸被反應產生的co2氣體壓回長頸漏圖8斗,與大理石

7、分離,停止反應.用該裝置制備co可起到節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協助判斷化學反應的發生3.1利用氣體的物質的量減少引起的壓強差判斷化學反應的發生有許多反應實際上發生了.但沒有明顯實驗現象.如果反應前后氣體的物質的量發生變化,就可以考慮利用壓強差作為裝置原理來判斷化學反應是否發生.例4:為探究co:和naoh確實發生了化學反應,某實驗小組的同學設計出了以下4種實驗裝置:abcd圖10請回答:選擇任意一種實驗裝置,簡述出現的實驗現象,解釋產生該實驗現象的原因:選擇的實驗裝置是.實驗現象:.產生該實驗現象的原因:-.例5:某學生為

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

9、該會和與空氣成分中的反應.3.2利用化學反應的熱量變化引起的壓強差判斷化學反應的發生化學反應中常常伴隨有熱量的變化.對于溫度變化不夠明顯的化學反應可以考慮利用裝置中壓強差來判斷反應的發生.例7:氫氧化鈉溶液和鹽酸反應時現象不明顯.小明選擇圖13所示裝置進行實驗幫助判斷反應的發生.若將分液漏斗中的鹽酸滴加到燒瓶內的氫氧化鈉溶液中,充分混合后,發現u形玻璃管內液柱,即了化學反應.因為中和反應.4協助測定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,并做好標記.第二步:點燃燃燒匙內的紅磷,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,發現水被吸入集氣瓶中.進入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶總容積的1/5.請回答下列問題:(1)實驗完畢,若進入集氣瓶中水的體積不到總容積的l,5.你認為導致這一結果的原因可能是(21某同學對實驗進行反思后,提出了改進的裝置與方法(如圖15所示),你認為改進后的優點是.例9:某同學為測定空氣如圖1hl6所示的實驗裝置.lii該同學在金屬梯的習.

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協助判斷反應或溶解過程的熱量變化5.1利用壓強差判斷反應過程的熱量變化例10:在學校的元旦聯歡會上.某同學表演了水能生火的魔術.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.她和同學們一起對該問題進行了探究.提出問題過氧化鈉與水反應生成了什么物質?為什么脫脂棉會燃燒?猜想可能有一種氣體和另一種物質成;反應過程中可能有能量變化.設計裝置如圖20所示實驗探究(1)把帶火星木條放在p處,木條會復燃,則該氣體是;圖20(2)實驗中,觀察到伸人

12、燒杯中的導管口有氣泡冒出,請解釋產生該現象的原因:5.2利用壓強差協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?在物理和化學教學中常用到噴泉實驗,其裝置原理是利用圓底燒瓶內外的壓強差(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化學反應后氣體的物質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,使燒瓶內充滿干燥的氣體.燒杯及

13、膠頭滴管內盛有水.實驗開始時,擠壓膠頭,滴管內的水便射入燒瓶,產生噴泉現象.圖22現已知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)欲使產生的噴泉為紅色,則燒杯中應滴有;圓底燒瓶內的氣體應為.(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使得氣體的物質的量減少.引起裝置內的壓強降低,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.現有如圖23所示實驗裝置.夾子開始處于關閉狀態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,稍作振蕩.(i)打開夾子,可發現試管內的現象是:.(2)產生該現象的原因是.:圖24,.圖258由壓強變化引起液態物質的沸點變化物質的沸點隨壓強的減小而降低.氣體溶解或發生反應后使得氣體的物質的量減少,引起裝置內的壓強減少.與大氣壓相比形成壓強差,使得液體的沸點降低.例14:現有如圖24所示實驗裝置,夾子開始處于關閉狀態.將液體a滴入試管與氣體

15、b充分接觸后,打開夾子.發現試管(d內的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,等質量f含瓶塞,導管,燃燒匙及瓶內少量的細砂)的兩個集氣瓶置于天平的左右兩盤,并調至平衡,然后同時迅速放人等質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液面差保持不變,說明氣密性良好.方法二:在試管內加入適量水,形成液封后,用針筒接在乳膠

16、管上,當針筒外拉或內推時,若看到試管內有氣泡或長頸漏斗下端出現穩定的掖柱,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反應后,反應容器中氣體量變小.例5:a處上升.b處下降;呼吸作用放出的co和naoh反應.廣口瓶內壓強變小.例6:(1)鎂與空氣的成分發生反應,引起廣口瓶內壓強變小.(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,實驗結果準確.例9:(1)白磷像上樓梯般依次燃燒,開始時冒白煙,燃化學教學2009年,第6期燒快停止時在倒置試管的上部出現黃煙.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的氧氣.例10:(1)0.;(2)反應放熱,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)產生氣泡;(2)hci溶于水后裝置內氣體壓強變小,氣體溶解度變小.例14:氣體b溶解于液體a或與其反應都可(例如;水和hci或濃naoh和c02).例l5:b.j,.t.參考文

18、獻:柴勇.無處不在的氣體壓強f:l題.化學教學】.2006(10:47,50.2】丁小勤.壓強差在氣體性質實驗中的應用化學教學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,四川成都610213).文章編號:1005-6629(2009)06-0066-04中圖分類號:g633.8文獻標慎碼清華大學趙玉芬教授指出:磷是生命化學的調控中心.人體中不到1%的磷是生命元素之魂.因此,在化學水平測試中以磷為載體考查學生能力倍受青睞.下面我們選摘幾道有關磷的化學試題,賞析其功效.1以磷單質為載體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,互稱為同素異形體.物理性質差異較大,化學性質幾乎相同.(2)白磷和紅磷的物理性質單質向磷紅磷結構復雜:可能是:分子結構.晶體類型分子晶體分子晶體色態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相互轉化加熱到416升華后,冷瓣講(3)白磷和紅磷的化學性質:pclci,pcl,/洲p,n,lr,d,u21.2能力考查點,例1.(2001全國)有一種磷的結構式是斗,十-,有關它的下列敘述不正確的是a.它完全燃燒時的產物是0b.它不溶于水tc.它