初中化学 “压强差”的应用

近几年，各地中考化学试卷中，以开放型的命题方式对探究能力的考查比重在逐年加大，尤其是实验探究题更呈现出多样性、灵活性和开放性。其中，“压强差”在初中化学实验中的应用常有体现。它是将初中物理中压强知识和化学知识有机结合的综合性题，考查学生信息的采集与加工、知识的运用与迁移、现象的推理与描述等能力。

一、压强差是怎样形成的？

通过改变密闭体系内的温度或气体的量，使装置内的压强大小发生改变，大于或小于大气压，形成内外压强差，从而引起气体或液体的流动或容器的形变。

二、哪些情况下形成压强差？

首先关注装置应为密闭装置，引起压强显著变化的物质状态是气态。

对于较复杂的实验装置，应注意从变化源头开始分析气压的变化，以确定液体或气体的流动方向；对于不容易判断其功能的装置，可以先将其去掉后，分析会导致什么后果，这将有利于进一步确定其功能。

如：若要使U形管中a液面下降，b液面上升，你有哪些方法？

气压增大：左装置：产生气体或升温；右口处：吸收气体

若要使U形管中a液面上升，b液面下降，你有哪些方法？

气压减小：左装置：吸收气体或降温；右口处：打入气体

三、教材中有哪些实验涉及压强差？

  （1）排水法收集气体；（2）检查装置的气密性；（3）测定空气中氧气的含量；（4）二氧化碳溶于水；（5）固体物质溶于水温度的变化；（6）设计实验证明CO₂与氢氧化钠发生反应。

四、压强差实验涉及的现象：软塑料瓶形变；气球大小变化；水中产生气泡；液柱升降；注射器刻度变化；形成喷泉；瓶吞吐鸡蛋等

五、近几年中考压强差的考查：

 1、 14年春宜昌调考题：为验证二氧化碳和氢氧化钠溶液确实能发生化学反应，两个化学兴趣小组的同学进行了如下探究活动。

⑴第一小组：小莉同学设计了如右图所示实验装置，集气瓶中充满二氧化碳气体，滴管中吸入了氢氧化钠溶液，集气瓶中的气球通过导气管与外界空气相通。

同组的小华同学对此提出质疑，他将上述实验滴管中的氢氧化钠溶液换成         ，然后再重复完成实验，观察到现象是         。小华补充这一实验的原因是         。

⑵第二小组：小秦同学对实验装置做了如右图改进。集气瓶中充满二氧化碳气体，气球通过导气管与外界空气相通，分液漏斗A中装有氢氧化钠溶液。分液漏斗B中装有另一种试剂。

步骤一：打开分液漏斗A的活塞，使氢氧化钠溶液流入集气瓶中。现象：气球逐渐变大。

步骤二：打开分液漏斗B的活塞，使    溶液流入集气瓶中。现象：     ，

产生这一现象的化学反应方程式是       。

结论：二氧化碳和氢氧化钠溶液可以反应，该反应的化学方程式是        。

⑶对于现象不明显的化学反应，上述两组同学的实验是分别从反应物和生成物两个方面进行的探究验证，其所利用的原理是不同的。

①第一组是通过实验证明     验证化学反应发生了；

②第二组是通过实验证明      验证化学反应发生了。

2、11年春宜昌调考题：（1）使用右图装置进行实验时，将滴管内液体与瓶内固体反应，使气球胀大，小明是用MnO₂固体和H₂O₂溶液，化学方程式为      ；

小方选择的固体是CaCO₃ ，请你决定滴管中的液体是    ，发生反应的化学方程式       ；

小丽觉得这其中的固体与液体不发生化学反应，也能使气球鼓起，他选择的固体和液体可以是     与      。

（2）氯化氢气体的物理性质：无色、有刺激性气味，极易溶于水。 使用右下图装置进行实验时，若圆底烧瓶中装有HCl气体，滴管中的溶液滴加到集气瓶中，发现气球鼓起来。

小明的滴管里装的是水，请说明气球鼓起来的原因是      。

②小方的滴管里装了碱或碱性溶液     ，相关的化学方程式为       ；

③小丽思考后发现，滴管中的物质除了碱或碱性溶液外，还可能是      溶液。其化学反应的方程式为       。

3、04年宜昌中考题：化学复习课上，老师将CO₂分别通入澄清的石灰水和NaOH溶液中，我们观察到前者变浑浊，后者无明显现象．CO₂和NaOH是否确实发生了化学反应？
    （1）我设计了甲、乙两个实验装置来验证，如右图所示，实验现象为：甲──软塑料瓶变瘪，乙──“瓶吞鸡蛋” 小虎同学认为上述实验是可行的，其共同原理是 在密闭的体系里消耗CO₂，使气体压强减小小余同学提出了质疑，他认为实验还不足以证明CO₂与NaOH确实发生了反应，其理由是NaOH溶液中有水，CO₂又能溶于水且可以与水反应我思考后，又补充了一个实验来回答，这个实验是 取一个与甲装置同样大小和质地的软塑料瓶，充满CO₂后，注入与NaOH溶液体积相同的水，振荡，比较瓶子变瘪的程度。

（2）小余同学认为可利用与上述实验不同的原理，设计如下实验方案，我来帮他完成：

写出方案2中所涉及的化学方程式

 CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O，Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl

（3）由此探究，我得到的启示是

对于无明显现象的化学反应，可通过改变实验装置，创新的情境来观察明显的反应现象判断反应的发生

4、09年宜昌中考题：探究物质性质

二氧化碳的溶解性实验          氢氧化钠溶解于水

二氧化碳是否可以溶于水，很难直接观察到现象，可以通过      的变化来间接感知。同样，研究氢氧化钠溶解于水时是吸热还是放热，就是利用     的变化引起了U形管内水位的变化，使      （填a或b）处的水位升高的。

该论文发表于《中小学教材教法》2015年第7期