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1、“压强差”在初中化学实验题中的应用62化学教学2009年,第6期压强差在初中化学实验题中的应用粱颖(卢湾区卢湾中学,上海200023)文章编号:1005-6629(2009)06-006104中图分类号:G632.479文献标识码:B压强差是在初中化学实验中应用得较多的一个物理知识.主要体现在与实验的装置原理或操作原理有关.气体压强这个概念在初中物理教学中是初三学习的内容.而初三学生在学习中,不习惯将各学科的知识相联系,不容易找到各学科知识的联结点,因此必然成为学生学习的难点.压强差在初中化学实验题中的应用.主要有以下几种情况:1检查装置的气密性1.1利用热胀冷缩引起的压强差检查装置的气密性初
2、中化学实验中我们常利用由热胀冷缩引起的压强差来检查装置的气密性.通常判断装置密封的依据是装置微热后,导管出口出现气泡(如图1)或者导管内液面和导管外液在高度不同(如图2).图1图2来越大,常用于膨化食品中.5.2天然防腐剂随着社会,经济的发展,健康食品,绿色食品的概念越来越被大众所接受,为满足人们对食品更高的要求.在开发安全,高效,经济的新型化学合成食品防腐剂的同时,天然,安全无毒,性能稳定,广谱的天然防腐剂受到人们的普遍关注.所谓天然防腐剂是指从植物,动物微生物代谢产物中提取的物质,也称作生物防腐剂.如微生物源的乳酸链球菌素,那他霉素,红曲米素等;动物源的溶菌酶,壳聚糖,鱼精蛋白,蜂胶等;植
3、物源的琼脂低聚糖,杜仲素,辛香料,丁香,乌梅提取物等;微生物,动物和植物复合源的R一多糖等51.这些物质在体内可以分解成营养物质,安全性很高,有很好的发展前景.如今,这些天然防腐剂正以它抗菌性强,安全无毒,热稳定性好,作用范围广等独特优点在食品等领域飞速发展着.6合理使用防腐剂近年来,社会上流行一种看法,许多人认为化学方法生产出来的防腐剂都是有毒的,会危害健康.其实这是对防腐剂的错误认识.统计数据显示,很多食品安全问题是因食品腐烂变质而引起的,与腐败菌的毒害作用相比,防腐剂对人产生的危害几乎可以忽略.防腐剂真正的危险来自于一些不法商贩的不合理使用.为了追逐利润他们不遵守国家规定无限制地乱添加,
4、或使用国家禁用的防腐剂,给消费者带来威胁.如一些销售商用甲醛来防止水产品的腐败,掩盖其品质劣变:在肉制品中添加过量的亚硝酸盐,对人体产生较大的危害.防腐剂在我们日常生活中发挥着巨大的作用,它们对人类的贡献是不可低估的.随着科学的发展,许多新型效果好而又安全的防腐剂进入了我们的生活.正因为有了它们,我们才可以安心地享用各种各样的美食.参考文献:.(1】曹展.不再拒绝防腐剂13.食品安全,2008,2:54.f21天津轻工业学院食品工业教研室.食品添加荆【M】.轻工业出版社.1987.3R.ussellNJ,GouldGW.FoodPreservativesM.NewYork:BlackieAVI
5、,1991.f4石立三,昊清平,昊慧清,张菊梅.我国食品防腐剂应用状况及未来发展趋势即.食品研究与开发,2008,3:158.朱俊晨.乳酸链球茵素对金黄色葡萄球茵抑制条件的研究D1.食品工业科技,20051:167169.,2009年,第6期考试研究图3图41.2利用液体压强差检查装置的气密性如果装置有两个或以上出口,可以利用液差法检查装置气密性.口图3,图4)例1:测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,其方法是:将样品与稀盐酸反应,测定反应后生成C02的体积,再根据体积换算为质量,最后将CO的质量求出样品中碳酸钙的质量.图5为大理石与稀盐酸反应的反应装置,图6的装置用于测量CO的体积.图5图6
6、(1)检查图5装置气密性的方法是:;2)检查图6装置气密性的方法是:;(以下是有关测定石灰石样品碳酸钙质量分数的其他问题11.3利用人为设置的压强差检查装置的气密性2启普发生器的设计原理启普发生器适合用于块状固体和液体反应制取气体,反应不需要加热,优点在于可以随用随制.不用则停.原理为关闭出气阀门后,反应进行时产生的气体无出路,引起装置内气压增大,将液体从反应容器内压出,使得反应容器内固体和液体分离,反应停止.例3:图8是实验室制备CO的装置图.其原理与启普发生器基本一致,该装置的特点是:打开弹簧夹,大理石和盐酸接触,发生反应;关闭弹簧夹后,盐酸被反应产生的CO2气体压回长颈漏图8斗,与大理石
7、分离,停止反应.用该装置制备CO可起到节约药品和取用方便的效果.图9装置中哪些可以起到与图8装置相同的效果?(填写编号1ABCD图93协助判断化学反应的发生3.1利用气体的物质的量减少引起的压强差判断化学反应的发生有许多反应实际上发生了.但没有明显实验现象.如果反应前后气体的物质的量发生变化,就可以考虑利用压强差作为装置原理来判断化学反应是否发生.例4:为探究CO:和NaOH确实发生了化学反应,某实验小组的同学设计出了以下4种实验装置:ABCD图10请回答:选择任意一种实验装置,简述出现的实验现象,解释产生该实验现象的原因:选择的实验装置是.实验现象:.产生该实验现象的原因:-.例5:某学生为
8、了测定种子的呼吸作用.设计了如图11所示的实验,广口瓶盛有正在萌发的种子及一装有NaOH溶液的小烧杯.(1)经过一段时间后,u形管的a,b两端液面有什No么变化?(2)请结合生物,化学,图11物理知识解析其原因.例6:某校研究性学习小组用图l2装置进行镁条在空气中燃烧的实验,燃烧,.冷却后打开止水夹,进入集气瓶中水的体积约束力占集气瓶体积的70%.64化学教学2009年,第6期(1)燃烧,冷却后打开止水夹,水能进入集气瓶的原因是(2)如果镁条只和空气中的氧气反应,则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的%.现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70%.根据空气的组成可推测镁条除了能和氧气反应,还应
9、该会和与空气成分中的反应.3.2利用化学反应的热量变化引起的压强差判断化学反应的发生化学反应中常常伴随有热量的变化.对于温度变化不够明显的化学反应可以考虑利用装置中压强差来判断反应的发生.例7:氢氧化钠溶液和盐酸反应时现象不明显.小明选择图13所示装置进行实验帮助判断反应的发生.若将分液漏斗中的盐酸滴加到烧瓶内的氢氧化钠溶液中,充分混合后,发现U形玻璃管内液柱,即了化学反应.因为中和反应.4协助测定O的体积含量例8:用来测定空气成分的方法很多,图l4所示的是小明用红磷在空气中燃烧的测定方法.实验过程是:处的白磷上.(1)一段时间后,可观察到的现象是.(2)在金属梯的每步上都放置一小颗白磷与只靠
10、近水面的一步处放一大颗白磷相比,优点是测定空气中的氧气体积含量的装置还有很多.(如图17图l8所示1.水氢氧化第一步:将集气瓶容积划分为五等分,并做好标记.第二步:点燃燃烧匙内的红磷,伸入集气瓶中并把塞子塞紧.栅水图15第三步:待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,发现水被吸入集气瓶中.进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5.请回答下列问题:(1)实验完毕,若进入集气瓶中水的体积不到总容积的l,5.你认为导致这一结果的原因可能是(21某同学对实验进行反思后,提出了改进的装置与方法(如图15所示),你认为改进后的优点是.例9:某同学为测定空气如图1Hl6所示的实验装置.lII该同学在金属梯的习.
11、每一步的凹处放置一颗用滤金属梯纸吸干水后的白磷,用放大圈10镜会聚6V手电筒光于靠近水面的一步金属梯乙实验圈195协助判断反应或溶解过程的热量变化5.1利用压强差判断反应过程的热量变化例10:在学校的元旦联欢会上.某同学表演了水能生火的魔术.他向包有过氧化钠(Na202)粉末的脱脂棉上滴水,脱脂棉燃烧起来.小红看到这段话后非常感兴趣.她和同学们一起对该问题进行了探究.提出问题过氧化钠与水反应生成了什么物质?为什么脱脂棉会燃烧?猜想可能有一种气体和另一种物质成;反应过程中可能有能量变化.设计装置如图20所示实验探究(1)把带火星木条放在P处,木条会复燃,则该气体是;图20(2)实验中,观察到伸人
12、烧杯中的导管口有气泡冒出,请解释产生该现象的原因:5.2利用压强差协助判断溶解时的热量变化2009年.第6期考试研究65例11:如图21所示装置,向试j管里的水中加入某种物质后,u形rll管右边支管的红墨水液面降低,左j边支管的红墨水液面上升,则加入.,的物质可能是()A.氢氧化钠B.生石灰C.浓硫酸D.硝酸铵6喷泉实验?在物理和化学教学中常用到喷泉实验,其装置原理是利用圆底烧瓶内外的压强差(如图22).要形成喷泉.必须具备压强差使液体上升一定高度的条件.而气体的充分溶解或经化学反应后气体的物质的量的显着减少都可引起压强差.例12:利用如图.22所示装置.实验前,使烧瓶内充满干燥的气体.烧杯及
13、胶头滴管内盛有水.实验开始时,挤压胶头,滴管内的水便射入烧瓶,产生喷泉现象.图22现已知1升水中可溶解的气体体积为:I氧气f氯化氢l氨气I二氧化碳l氮气II30毫升i500升l700升10.88升.115毫升l(1)试推测,以上气体中可用作喷泉实验的是.(2)欲使产生的喷泉为红色,则烧杯中应滴有;圆底烧瓶内的气体应为.(3)如果烧瓶中的气体二氧化碳,则在烧杯中及胶头滴管内不能用水,可以改用溶液.7由压强变化引起气体溶解度的变化气体的溶解度随压强的减小而降低.气体溶解或参与了反应使得气体的物质的量减少.引起装置内的压强降低,与大气压相比形成压强差.使得气体的溶解度变小.例13:相同状态下,不同的
14、气体在水中溶解情况的差异很大.1升水中只能溶解约3O毫升的氧气.而1升水中可溶解约500升的氯化氢,说明氯化氢气体在水中的溶解度非常的大.现有如图23所示实验装置.夹子开始处于关闭状态挤压胶头滴管的胶头,将水滴入盛满水氯化氢气体干燥的氯化氢气体的试管内,稍作振荡.(i)打开夹子,可发现试管内的现象是:.(2)产生该现象的原因是.:图24,.图258由压强变化引起液态物质的沸点变化物质的沸点随压强的减小而降低.气体溶解或发生反应后使得气体的物质的量减少,引起装置内的压强减少.与大气压相比形成压强差,使得液体的沸点降低.例14:现有如图24所示实验装置,夹子开始处于关闭状态.将液体A滴入试管与气体
15、B充分接触后,打开夹子.发现试管(D内的98水立刻沸腾.A和B可能的一种组合是.9其他情况例15:,将等容积,等质量f含瓶塞,导管,燃烧匙及瓶内少量的细砂)的两个集气瓶置于天平的左右两盘,并调至平衡,然后同时迅速放人等质量的点燃的白磷和木炭(如图25)使两者充分燃烧后冷却至室温,打开止水夹后,此时此刻的夭平f)A.指针偏向右.B.指针偏向左C.仍处于平衡状态D.指针先向左后向右偏参考答案:例1:r(11方法一:在乳胶管上夹弹簧夹,向长颈漏斗内加水,至形成液封,再加适量水,静置一段时间后,若长颈漏斗液面与试管内液面差保持不变,说明气密性良好.方法二:在试管内加入适量水,形成液封后,用针筒接在乳胶
16、管上,当针筒外拉或内推时,若看到试管内有气泡或长颈漏斗下端出现稳定的掖柱,说明气密性良好.方法三:用洗耳球或吸球代替针筒进行如上操作.(2)在乳胶管上夹上弹簧夹,向量气管加适量水,提高量气管,一段时间后,若量气管内液面不下降,说明气密性良好.例2:C.例3:BD.例4:装置A液面上升,装置B塑料瓶变瘪,装置C气球鼓起,装置D水吸入锥形瓶;原因都是CO和NaOH反应后,反应容器中气体量变小.例5:a处上升.b处下降;呼吸作用放出的CO和NaOH反应.广口瓶内压强变小.例6:(1)镁与空气的成分发生反应,引起广口瓶内压强变小.(2)21;(31氮气.例7:左低右高,放出热量.例8:(1)装置漏气或
17、红磷的量不足;f2)装置始终密闭,空气没有逸出,实验结果准确.例9:(1)白磷像上楼梯般依次燃烧,开始时冒白烟,燃化学教学2009年,第6期烧快停止时在倒置试管的上部出现黄烟.试管已见分晓的水位上升到一定位置后恒定不动;(2)尽可能多地消耗试管内的氧气.例10:(1)0.;(2)反应放热,使吸滤瓶中压强增大.例11:D.例12:(1)HC1和NH.(2)酚酞(或紫色石蕊);NH3(HC1).(3)NaOH.例13:(1)产生气泡;(2)HCI溶于水后装置内气体压强变小,气体溶解度变小.例14:气体B溶解于液体A或与其反应都可(例如;水和HCI或浓NaOH和C02).例l5:B.j,.t.参考文
18、献:柴勇.无处不在的气体压强f:l题.化学教学】.2006(10:47,50.2】丁小勤.压强差在气体性质实验中的应用化学教学1.2008(8):910.生命元素之魂一_I磷考点赏析张禄1(双流华阳中学,四川成都610213).文章编号:1005-6629(2009)06-0066-04中图分类号:G633.8文献标慎码清华大学赵玉芬教授指出:磷是生命化学的调控中心.人体中不到1%的磷是生命元素之魂.因此,在化学水平测试中以磷为载体考查学生能力倍受青睐.下面我们选摘几道有关磷的化学试题,赏析其功效.1以磷单质为载体1.1知识点(1)磷的同素异形体:白磷,红磷是由磷元素组成的不同单质,互称为同素
19、异形体.物理性质差异较大,化学性质几乎相同.(2)白磷和红磷的物理性质单质向磷红磷结构复杂:可能是:分子结构.晶体类型分子晶体分子晶体色态白色蜡状固体暗红色粉末溶解性不溶于水.易溶于cS2不溶于水和Cs2毒?性剧毒无毒4O,易自燃;贮存在240,可燃I_贮存在着火点,保存冷水中(少量)密闭瓶中(隔绝空气)加热到260相互转化加热到416升华后,冷瓣讲(3)白磷和红磷的化学性质:PClCI,PCl,/洲P,n,lr,D,U21.2能力考查点,例1.(2001全国)有一种磷的结构式是斗,十-,有关它的下列叙述不正确的是A.它完全燃烧时的产物是0B.它不溶于水tC.它在常温下呈固态.D.它与白磷互为同分异构体,赏析:结构式是l,IpJ的为红磷,由红磷的物理性质和化学性质可知:红磷在常温下呈固态,不溶于水;红磷完全燃烧时的物是P20.故A,.B,C正确;白磷,红磷是由磷元素组成的不同单质,互称为同素异形体,不是伺分异构体.故D不正确.例2.(2002年新课程理综)磷是存在于自然界和生物体内的重要元素,;,回答下列与磷及其化合物有关的问题.:I.磷在叶绿体的构成和光合作用中有何作用:答:II.(1)磷在自然界里主要以的形式存在于矿石中.磷的单质有多种同素异形体.其中最常见的是有毒的.和无毒的(2)磷在不充足的氧气中燃烧的化学方程式为.而在过量的氯气中燃烧的化
