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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】
A
C
F
G
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。

在之前的教学中,像气密性检查、防倒吸装置的选择(或设计)、喷泉实验、排水量气的读数等都进行过专项复习,但就复习的结果发现学生并不注意发掘题目背后的内在联系,往往就题论题,同样的问题记忆力好的学生,少错点,记忆力差的学生同样的错误能错好多回,如果再换一个情境,错的就会更多。

这样的复习很没效率。

《2010年考试说明》中的对化学学习能力的要求强调“能够运用相关的知识,采用分析和综合、比较和论证、归纳和演绎等方法,解决简单化学问题的能力”就是要求学生具备在陌生知识中分析解决问题能力。

本课最主要的教学目的就是希望学生能通过理想气体状态方程pV=nRT 的理解,发现一切压强的变化都是因为气体分子的体积、物质的量或温度的变化而引起的这一规律,从而达到能主动运用压强原理来设计实验装置的目的。

本课从复习三套学生熟悉的气密性检查开始,学生比较容易进入状态,再分析为什么会出现上述实验现象,让学生体会到一系列不同的现象背后其实都是由气体分子的体积、物质的量或温度的变化而引起的。

应该说我对学生的程度比较了解,这个环节进行的很顺利,没有耽误时间,达到了预期设计的复习、巩固、帮助部分学生查缺补漏的目的。

同时,提出的“为什么会出现气泡?”“为什么液柱会上升”等问题学生能够顺利解答,顺其自然地进入了下一环节。

第二环节虽然也是复习,但侧重点不是讨论装置是如何起到防倒吸作用的,用的标题是“液体的转移”,目的是讨论气体分子的体积、物质的量或温度的变化在这些实验中会引起什么现象发生,让学生体会到不同类型的题目其实内在原理是一样的。

学生程度较好,能结合相应的物理知识,把所学知识整合,透过现象看本质,达到了认知能力提升的目的,这个环节完成的也很顺利。

第三环节的目的是结合刚讲的原理,让学生完成部分实验装置的设计和改进。

选择的题目和前面的环节结合紧密,过渡应该是自然的,但由于事先考虑不周,在设计城市喷泉时限制条件不明确,导致很多学生设计了“物理喷泉”而非“化学喷泉”,没有达到最好的教学效果。

恒压分液漏斗的改进环节要求明确,学生完成的较好。

环节四的目的是结合本课知识对学生进行发散性训练。

学生较好地消化吸收了前四环节的内容,灵活地设计出了“倒吸模式”“喷泉模式”等多种形式,教师又演示了一套“异型”装置,进一步拓展学生的思维,基本达到了预期的目的。

整节课设计符合学生的认知程度,没在学生已掌握的部分过分耽搁,对学生的薄弱环节了解准确,设计的各个环节基本达到了预期的教学目的,学生基本上能够做到运用压强原理解释问题、设计实验,得到了能力上的提高。

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