气体压强教学设计

气体压强教学设计（精选14篇）

气体压强教学设计 第1篇

气体的压强化学教学反思

12月27日在南汇区下沙中学听了静安区“七一中学”过志慧老师的“气体的压强”（牛津版）一课，颇有收获。

这节课教师确定的教学目标是1、通过直观体验“黄豆对容器壁的撞击”，借助粒子模型，推理气体压强的产生；2、通过对系列演示实验现象的分析与讨论，体验大气压的存在，认识到气压是可以改变。3、通过体积改变对气压影响的探究实验，学习实验设计的方法，体验科学探究的过程，激发科学探究的欲望。

从整节课的教学过程来看，教师首先借助演示实验——“黄豆对容器壁的撞击”和PPT微观粒子模型动画，推理气体压强的产生。接下来教师、学生分别演示瘪掉的乒乓球复原实验、给足球打气实验，分析温度、气体粒子的数量对气压变化的影响，并借助PPT加以微观说明。然后请学生利用教师提供的注射器设计实验来研究气体体积改变（粒子数不变）对气压的影响。最后，以黑板上的吸盘为什么不掉下来引出有大气压强存在；演示马德堡半球实验并分析讨论马德堡半球很难拉开的原因，认识大气压的存在；演示实验如何让气球不吹自大并用气压改变的知识解释其原因。

本节课的`内容是教材的一个难点，知识抽象，思维量大，是一节很难上的课。但过老师的这节课设计思路清晰，借助于一系列的实验活动配以清楚的讲解，使学生明白了主要知识点。成功地突破了难点、突出了重点，知识目标达成度较高。实验、PPT的设计有独到之处，是很好的经验。过老师教态亲切、始终面带微笑、十分注意鼓励学生，语言流畅、应变能力强、善与学生交流对话，这些都是上好科学课、贯彻新课程理念的必不可少的教师素养，值得我们好好学习。这是一节相当好的课。

但从培养学生科学探究的兴趣、方法与能力的角度来看，本节课还有进一步改进的可能。例如，1、课的一开始就借助粒子模型来分析气压的产生，尽管用了“黄豆对容器壁的撞击”的实验来说明，难度偏高，若能利用生活问题如“如何使瘪掉的乒乓球复原？为什么能复原？”从生活切入主题，更会引起学生兴趣。2、学生利用教师提供的注射器设计实验来研究气体体积改变（粒子数不变）对气压的影响的活动，学生两人一组，学生交流的范围太小，思维的碰撞不够，教师只和学生探讨了针管里气体体积变小时观察到的气压变化，而没有向学生询问针管里气体体积变大时观察到的气压变化是什么，而是采用了推理的方法加以回避，但学生肯定是有疑问的，是否可以在讲完大气压后进一步解释一下。3、演示实验“如何让气球不吹自大”的学生活动记录单的设计偏难，超过了大多数学生的认知能力。

以上是个人的一些想法，与大家交流。欢迎指正。

气体压强教学设计 第2篇

大气压

大气压是指地球上某个位置的空气产生的`压强。地球表面的空气受到重力作用，由此而产生了大气压强。地球上面的空气层密度不是相等的，靠近地表层的空气密度较大，高层的空气稀薄，密度较小。大气压强既然是由空气重力产生的，高度大的地方，它上面空气柱的高度小，密度也小，所以距离地面越高，大气压强越小。通常情况下，在2千米以下，高度每升高12米，大气压强降低1毫米水银柱。

演示实验在气体压强教学中的运用 第3篇

本节课的教学可以始终围绕感受展开。因此将很多演示实验改为学生分组实验, 可以充分发挥学生的主体作用, 再利用一系列新奇的实验, 激发学生的学习兴趣, 还可利用生活中的现象激发学生对生活的热爱。最后通过大气压强现象的分析与应用, 提高学生的发散思维能力, 创新能力和解决问题的能力。

本节课用到的实验器材有:水槽、圆底烧瓶、矿泉水瓶、试管、玻璃杯、塑料片、广口瓶、热鸡蛋、酒精棉、镊子、火柴、塑料吸盘、果冻壳、注射器、弹簧测力计、刻度尺、酒精灯、锥形瓶、抽气筒、铁架台、热水瓶、易拉罐。

1 课题引入

首先由演示实验引入课题。

演示实验1:烧瓶喷泉。器材:瓶塞上带直导管的圆底烧瓶、水槽。先往空烧瓶中倒入热水, 然后再把热水倒掉, 塞上带导管的瓶塞, 把瓶口插入滴有红墨水的水槽中。学生会看到导管中有红色的水喷出, 象小喷泉, 且烧瓶中的水不断增多。

演示实验2:听话的矿泉水瓶。器材:空矿泉水瓶、水槽。先在空矿泉水瓶底部开一个孔, 再在瓶颈处开一个孔, 在瓶中装满水并拧紧瓶盖, 手按住瓶颈处小孔使水不流出, 手松开则水会往下流, 可以轻松自如地控制水的流与不流。

演示实验3:倔强的小试管。器材:一大一小两试管。在一支较大的试管中倒入一大半试管的水, 再把空的小试管放入大试管中, 然后整体倒置, 小试管不但不会掉下来反而会慢慢上升至大试管顶部。

在做每个演示实验前可先让学生猜测可能会有什么现象, 使每个学生都参与活动, 再通过演示实验与他们的猜测进行对比, 猜对的会很兴奋, 同时会很想知道原因, 猜错的更想知道原因, 这样通过三个演示实验设置了问题, 让学生看到了意想不到的现象。并进一步动脑自己去设计新的实验。这样所有的学生都会非常投入地进行这堂课的活动。良好的开端为整堂课的成功教学起到了非常重要的作用。

2 体验大气压的存在

通过演示实验学生分析出是由于大气压的存在才产生了上述现象, 接着再引导学生利用手边的器材, 进一步设计实验来证明大气压的存在。可以让学生两人一组进行实验比赛, 比一比谁设计的实验多, 现象明显, 实验与众不同。本活动提供的器材较多, 设计实验具有很强的开放性, 采用具有比赛性质的开放式教学方法, 并让学生将自己设计的实验在全班演示, 可使学生产生成就感, 激发学生的探究热情, 既能培养学生的动手能力, 又能培养学生的发散思维能力。

接着引导学生思考生活中还有那些现象说明大气压的存在, 让学生举例, 这样就把物理知识和生活紧密联系起来, 让学生体会到生活中处处有物理。

3 测定大气压的大小

在学生实验的基础上再演示马德保半球实验, 一是进一步体验大气压的存在, 并让学生体验用力的大小。二是引导他们想知道大气压大小的方法, 于是自然而然提出了到底有多大的问题。同学们能否想办法测一测呢?接着让学生看书, 明确此实验的器材、原理、步骤, 看完后让学生通过分组实验测出大气压的值。然后思考书上的问题。这样做, 一可培养学生的自学能力;二可以培养学生团结协作的能力;三可以培养学生分析问题的能力。在实验过程中, 教师要组织好学生分组实验, 并巡回指导学生实验, 帮助实验中有困难的同学, 使所有的学生都能通过实验感知大气压的大小, 实验结束后再就实验中的一些问题和现象进行分析和讨论。

4 介绍大气压

简单介绍最早测出大气压的实验是由意大利科学家托里拆利完成的, 大气压的大小相当于76cm高汞柱产生的压强。提问:大气为什么会产生压强呢?学生回答:是由于大气受重力作用产生的。老师可紧跟着问:整个大气层是不均匀的, 那么大气压是否到处都一样呢?学生开始思考。有说一样的, 有说不一样的, 有的说不确定等。

演示实验4:自己会鼓的气球。器材:锥形瓶、气球、抽气筒。操作:在锥形瓶中放入一个口扎好的没有气的气球, 用抽气筒把锥形瓶中的气抽走, 会看到瓶中的气球会自己鼓起来了, 学生观察了这个实验后马上分析出大气变稀薄后, 大气压会变小, 从而很容易理解大气层的高度越高, 空气越稀, 气压越小。然后再具体介绍大气压的变化规律。介绍完后提问大气压变化后会引起什么发生变化呢?学生可能回答到高山上用普通锅煮不熟饭。

演示实验5:水的沸点随大气压的降低而降低。器材:圆底烧瓶、铁架台、酒精灯、水、抽气机、火柴。操作:用酒精灯烧水至沸腾, 然后撤去酒精灯, 水停止沸腾, 再用抽气机抽去烧瓶中的部分气体, 烧瓶中的大气压会随之变小, 可看到瓶中原来停止沸腾的水又开始沸腾了, 说明大气压降低后水的沸点也降低了, 所以到了高山上水的沸点低了饭就煮不熟了。那么怎么解决高山熟饭问题?学生会想到生活中使用的高压锅, 老师再介绍高压锅的工作原理。课堂最后介绍一些气压计的使用方法和原理。

5 课后反思

气体压强教学设计 第4篇

气体压强相对于前面学习的固体与液体压强，更具抽象性，虽然这一知识点没有比较复杂的计算，但对于初二学生而言，理解气体压强具有一定难度，因此本节教材重在引导学生体验大气压强的存在、学会估测大气压强的值及探究流速对流体压强的影响，通过这几个探究活动开展教学，让学生在活动探究中深化对气体压强的认识和理解。

二、教具

水槽、矿泉水瓶、粗针、酒精灯、平底烧瓶、易拉罐、针管、玻璃杯、硬纸片、马德堡半球、抽气管、玻璃板、试管、弹簧测力计、细线、橡皮帽、注射器、刻度尺等。

三、教学目标

（一）知识与技能

1.了解大气压确实存在于我们的身边。

2.知道大气压强的值及大气压强的单位。

3.会粗略测量大气压强的值。

4.了解日常生活中运用大气压为人类服务的实例。

（二）过程与方法

1.通过观察与大气压强相关的现象，体验大气压强是客观存在的。

2.会利用简单的器材估测大气压的值。

（三）情感态度与价值观。

1.在科学实验中培养学生实事求是的态度。

2.通过了解大气压强在人类生活中的应用，初步感受科学技术与人类生活的关系。

四、教学重点

大气压的存在及估测大气压的值。

五、教学难点

大气压值的估测。

六、教学过程

（一）引入新课

师演示：展示矿泉水瓶，在不同位置用针扎孔，在瓶子中装水，学生观察：水流出。此时师快速拧紧瓶盖，学生发现水不再流出。师提问：大家看到了什么现象？为什么？能猜想一下吗？教师引导学生猜想身边存在大气压强，而且各个方向都有。

师演示：大气压将易拉罐压扁的实验。通过鲜活生动的实验再次激发学生兴趣，激活学生的好奇心，从而自然引出课题。

（二）新课教学

1.体验大气压的存在

师多媒体呈现：如何通过下列器材验证大气压的存在。

玻璃杯、水、硬纸板、注射器、抽气管、矿泉水瓶、瓶塞等。

学生开展讨论，教师鼓励学生上台演示，其他同学积极评价。

小组交流：你们认为在我们身边存在大气压吗？请运用身边器材证明你的观点。

学生活动：（1）注射器将下面的水吸上来，证明存在大气压。

（2）将注射器的口封住，用力拉动活塞，很费力，松手后，活塞自动恢复。

（3）将试管装满水，大拇指封住管口后倒插于水槽中，学生发现水不会流出。

（4）玻璃杯中装满水后，用硬纸板覆盖倒置，硬纸板和水“安然无恙”。

各小组展开交流，学生点评。

师总结并板书：大家演示的这些实验很好地说明了在我们身边的确存在气体压强，我们将其称为大气压。

师再次演示小试管在大试管中上升的实验，学生观察现象，并讨论分析其原因，从而激发学生的好奇心。此时，教师话锋一转：那么，大气压是如何被发现的呢？

实际上，早在1654年，德国的马德堡市的市长就做过证明大气压存在的著名实验，历史上称之为马德堡半球实验。

师展示马德堡半球，抽气之后请班上两位“勇士”相互拉，“勇士”费了九年二虎之力后，将其放气，再让一名“弱女子”上去拉。

教师引导学生演示表演，边做解说，从而引导学生体验大气压的存在。（板书）

2.大气压的测量

师：马德堡城的市长用了16匹马，才让半球分开，大家或许会好奇：大气压究竟有多大？怎样才能知道大气压的值呢？

师：大家观察手边的注射器、弹簧测力器等器材。

师引导学生回忆压强的计算公式P=F/S，如果我们粗略测出一定面积上承受的大气压力，就可以测量出大气压强。出示注射器，教师演示将注射器的口密封，用力拉感觉费力，引导学生能否测出刚刚拉动活塞时的力，从而间接获取大气压力（此处涉及物理学原理是什么）。受力面积又如何解决？学生认真观察注射器。师：筒壁上的刻度表示的是什么？体积与横截面积有何关系？那下面如何测量出注射器的横截面积？

学生实验：估测大气压值。教师巡视，个别指导。

各小组回报实验结果，教师给出标准大气压值，二者进行对比，师生分析：为什么会有这样的误差？产生的原因是什么？从而引导学生得出：横截面积测量过程中导致的误差；空气不可能排彻底导致的误差；活塞与筒壁之间存在的摩擦力等。

3.气压计

师出示气压计，指导学生读数。

4.大气压的变化

师：气压产生的原因在于有气体，而离海平面越高的地方，大气越稀薄，大气压自然越小。即使是在同一地点，大气压也不是固定不变的。

师演示实验：用注射器往已经沸腾的烧瓶中打气，学生观察现象；再用注射器往停止沸腾的水中抽气，学生再次观察现象。师生分析：水沸腾的条件是什么？

水再次沸腾和停止沸腾，说明水的沸点发生了怎样的变化？为什么会变化？

学生总结，教师补充，板书结论。

七、课堂总结

师生对照教学目标总结本节内容。

八、达标训练

《气体的压强》说课稿范文 第5篇

大家好！

今天我在这儿向大家汇报的课题是《气体的压强》。本节的教学是对固体压强和液体压强的延伸，在压强一章中有着较重地位，气体压强不象固体、液体那样直观、形象，易于理解。大气看不见，摸不着，但它确实存在与我们的现实生活之中，且与我们的生活息息相关。如何让学生对“看不见，摸不着”的东西去理解、去感悟，这其中就渗透了一种科学方法的应用，即“间接推断”的方法。让学生通过实验和生活中的一些事例来感悟，来理解大气压的存在。这对今后磁场、电现象的教学也起了一个教学的铺垫作用。

下面我就本节课教学的有关方面向各位领导、各位老师汇报一下：

本节的教学重点有四个方面：一是让学生通过实验和生活中的事例知道大气压的存在；二是让学生能通过科学的探究粗略测出大气压的值，并知道大气压随高度的增加而减小；三是让学生知道液体沸点与压强的关系；四是让学生通过实验探究知道流体压强与流速的关系。

具体这一节的教学思路设计如下：

通过“易拉罐被压扁”、“硬纸片托水杯”等实验首先引起学生的好奇心理，进而引出“大气压”的概念。书本对与大气压概念的提出放在后面，而在课的一开始便直接出现“大气压”三个字，我认为这样安排顺序是不太合理的。其实对于“大气压”概念的教学完全可以通过教师的递进启发的方法让学生得出，我的教学是这样的：“提问：固体为什么对它的支撑面有压强？”学生会很容易的报出答案：因为固体受到重力的作用。接着提问：“那么液体为什么对容器的底面有压强呢？”学生也会很容易的报出答案：因为液体也受到重力的作用。“那么空气是否也要受到重力的作用？空气内部是否也存在压强呢？学生的回答当然是肯定的。这样学生便很顺利的得出了大气压的概念。

在学生知道大气压存在的基础上，立刻提出问题：大气压多大呢？于是让学生带着问题阅读马德堡半球实验，并通过塑料吸盘进一步让学生亲身感悟大气压的威力。而后通过小组分组实验根据针筒实验的步骤让学生粗略的测出大气压的值。学生测出的值大多都不同，在分析原因的基础上便可引出托里拆利实验。其间的教学可以简单介绍托里拆利实验过程，可以借助多媒体FLASH动画来实现实验的过程。可以明确的告诉学生水银是有毒的，进而提出：能否改用水来做这个演示实验呢？启发学生们根据公式P=ρgh去讨论，来发表自己的观点，最后老师总结出理论上可以，但实际中存在的三大问题。

对于“大气压的变化”一部分可以通过山体植物的垂直分布和气压的数据，让学生知道大气压随高度的增加而减小，通过夏天雷雨天气的闷热，老人的呼吸困难，水中鱼儿跃出水面呼吸氧气等现象让学生感知大气压随天气的变化。

课本通过“高压锅”、“沸点与压强的关系”来阐述气压与人类的生活息息相关。其实教学中还可以穿插的事例还很多，例如：飞机起飞与降落人耳为什么感到难受？从深海中捕捞上来的鱼为什么没有活的？航天员费俊龙能穿着我这套衣服上太空吗？等等，虽是一些小小的问题，但解决了学生平日的许多好奇，同时也极大的提高了本节课的学习兴趣。体现了新课程的理念，联系生活、联系实际。

对于气压计的教学只要让学生知道它是测量气压的仪器即可，无须太多的补充，更不须要介绍它的结构和工作原理。

对于流体压强与流速的关系通过“吹纸条”、“吹风机”等实验学生便可得出：“流速越大的地方，压强越小”的结论。而对于运用这个知识点来解释生活的某些现象却是教学的重点和难点，必须通过特定的事例来分析加以解决，可以放在第二课时。

新课改，新教才给我们的感触是很深的，它并不是我们所象的那么简单。新课改对我们提出了更高的要求，知识是可以不断延伸和拓展的，本节气体压强就是一个很好课例，这就要求我们平时要很好的去领会新课程的理念，新课标的要求，充分挖掘书本上的每一幅图，每一句话所隐藏的深刻含义。

气体压强教学设计 第6篇

压强和浮力

第4-5课时

气体的压强（2课时）

【教学目标】

1．通过实验，体验大气压的存在；

2．知道测量大气压强的方法，学会估测大气压的值；

3．通过实验，了解流体的压强与流速的关系及其在生活中的应用，能简单解释飞机如何获得升力； 4．通过观察和探究，形成关注周围现象的意识，学会研究未知问题的方法。【教学重点】体验大气压的存在，估测大气压的值。【教学难点】体验大气压的存在，估测大气压值的实验。

【教学资源】易拉罐，酒精灯，水，水槽，2mL的注射器、弹簧测力计、刻度尺 【教学过程】

一、创设情境 导入新课

教师：出示一空牛奶盒，有什么办法使其瘪掉呢？ 学生：用手将牛奶盒压瘪 将吸管插入牛奶盒中，吸口气

二、合作交流 解读探究

（一）体验大气压的存在

教师：演示图10—16实验，在易拉罐中注入少量的水，用酒精灯对易拉罐加热，待罐口出现白雾时，将罐口堵住，撤去酒精灯，让易拉罐冷却。观察到什么现象？此现象说明什么？ 现象：易拉罐变扁。说明：大气压的存在。

师：利用所给器材，你还能设计什么实验证明大气有压强？ 器材：玻璃杯、水、硬纸片、矿泉水瓶、塑料吸盘、挂钩等。学生设计实验并演示（纸片托水、瓶吞鸡蛋实验）问：生活中有哪些现象也可以证明大气压的存在？ 生：吸管吸饮料、钢笔吸墨水、活塞式抽水机

讲述历史上最早证明大气压存在的实验-----马德堡半球实验

模拟马德堡半球实验：将两个吸盘式挂钩相互压紧，再将它们沿轴的方向拉开 总结：大气对处在其中的物体有压强，叫大气压强，简称大气压。

原因：大气不仅受到重力的作用还具有流动性，所以大气向各个方向都有压强。

（二）估测大气压的值

最早测量大气压的实验是由意大利的科学家托里拆利完成的(托里拆利实验)。1标准大气压=76cm汞柱=1.0×105Pa 实验原理：pF s实验器材:2ml的注射器、弹簧测力计、刻度尺等

（1）把注射器活塞推至底端，排尽筒内的空气，并用一个橡皮帽封住注射器的小孔（防止漏气）。

（2）用细绳拴住注射器活塞的颈部，然后水平向右慢慢地拉动注射器筒。当活塞刚开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F（近似等于大气对活塞的压力）。（二力平衡）（3）用刻度尺测出注射器刻度部分的长度l，可得活塞的横截面积S（4）由pV。lF计算此时大气压的数值。s对实验作出评价分析：

（1）空气无法完全排尽，会导致大气压力F测量值偏小，最终测得的大气压偏小；（2）活塞与筒壁之间有摩擦，导致会导致大气压力F测量值偏大，最终测得的大气压偏大。思考：如何改进？（1）涂凡士林

（2）不密封，匀速拉动活塞测出摩擦力的大小

学生观察实验现象，记录实验数据并计算大气压强的值。

（三）认识气压计

测量大气压的仪器，气压计。观察气压计的结构，说说原理及使用方法

（四）大气压的变化

大气压的值是否永远相当于76厘米高的水银柱所产生的压强呢？

讲述：大气压的值会随着高度的变化以及天气的变化而变化，在海拔2000米范围内，高度每增加12米，大气压下降1毫米水银柱。

总结：海拔越高大气压越小。（冬天的气压高于夏天的气压； 晴天的气压高于阴雨天的气压。）

生活.物理.社会：高压锅的原理 视频：水的沸点与气压的关系

结论：气压越低，沸点越低；气压越高，沸点越高。（应用：高压锅）生活现象：高原上，由于气压低，煮不熟食物。不烫的沸水。

（五）流体压强与流速的关系： 液体和气体统称为流体。

活动1：将两个气球用细线悬挂起来，向中间吹气。现象：两气球相互靠近。活动2：向纸条上方吹气 现象：纸条向上飘

活动3：将两个瓶盖朝上静置于水面，在中间用注射器喷水。现象：两瓶盖靠近。

分析现象，得出结论：流速越大，流体的压强越小

生活现象和应用：火车站台的黄线、漏斗吹乒乓球、喷雾器 生活.物理.社会：飞机升力

三、典型例题

[例] 如图所示，艾力同学将自制气压计从山脚下带到山顶的过程中，气压计的水柱和外界气压的变化分别是（）

A．上升，降低 B．下降，升高 C．上升，升高 D．下降，降低

四、课堂小结

五、反馈作业

气体的压强跟体积的关系物理教案 第7篇

1.知道活塞式抽水机和离心泵都是由于大气压强的作用，把水从低处送到高处的。

2.常识性了解活塞式抽水机和离心泵的简单工作过程和原理。

3.常识性了解在温度不变时，一定质量的气体压强跟体积的关系和打气筒的简单原理。

4.常识性了解压缩空气的应用。

(二)教具

演示用：玻璃管、注射器、红水、活塞式抽水机模型及挂图、离心泵模型及挂图、玻璃杯、打气筒。

学生用：玻璃杯(或其他口杯)、小竹筒两端开口约10厘米长(或毛笔的竹笔筒)。(以上器材由学生课前自带)

(三)教学过程

一、复习提问：

1.1标准大气压约为多少帕?1标准大气压能支持多高的水银柱?(学生举手回答)

2.1标准大气压又能支持多高的水柱?(请全班同学在自己的草稿本上算一算，另请一位学生在黑板上算)

二、新课引入：

1.对在黑板上算的结果进行讲评。

2.问：既然1标准大气压可支持约10米高的水柱，那么，能不能利用这个大气压强把水从低处送到高处呢?本节课将对这一问题及其有关的问题进行研究。(板书课题)

三、进行新课：

1.活塞式抽水机的原理和工作过程

(1)学生随堂实验：将竹笔筒竖直插入口杯内的水中，然后提出水面，竹筒内是否有水流出(实验结果：没有);又竖直插入水中，用手指堵住上端的口，提出水面一定高度后，放开堵住竹筒口的`手指，竹筒中是否有水流出(实验结果：有一大滴水从竹筒中流出)。

(2)讲述：

第一次竹筒口未堵住，筒内水面与大气相通，杯内水面也与大气相通而平衡，竹筒提起后没有水留在竹筒内。

第二次竹筒上端开口处被手指堵住，杯内的水在大气压强的作用下，支持着一段水柱;手指放开后，筒内的水在大气压强的作用下流出筒来。

(3)讲述和演示：将注射器(去注射针)，活塞推到底端(讲述：排出注射器内的空气)，插入红水中，保持注射器在水中，提起活塞，红水随着活塞的提起进入注射器内(讲述：因为排出了注射器内空气，注射器内的压强小于大气压强，红水在大气压强的作用下，进入注射器内);将注射器整个拿出水面，注射器内的水，并不流出来(讲述：表明注射器内的水，由于大气压的作用而支持着)。

(4)教师设置疑问，引起学生思考，刺激求知欲：问：当活塞再往下压时，水从注射器插针孔喷出。能不能设计一种活塞向上提，水进入注射器，活塞向下压，水不会流出，也就是说，只准水进，而不准水出，谁能想出办法来，请举手回答。当学生说出在下面安装一门，这个门又只能向上开让水进，向下关闭而不能让水流时，接着又问：水越进越多，总要找个出口，这个出口要开在什么位置，就能达到把水从低处送到高处的目的?

(5)讲述和演示：

①出示活塞式抽水机模型，讲述它的简单构造和阀门的关闭情况(并肯定同学们刚才的积极思考，而想出的办法)，拿出挂图，讲解活塞式抽水机的工作过程和原理，并进行演示。

②学生读课文中的图11―12，并填写图旁的空格，填好后请学生回答(教师板书：活塞式抽水机是利用大气压强的作用，把水从低处抽到高处的)。

2.离心泵的构造和工作原理：

(1)学生随堂实验：利用竹笔筒作棍子，在口杯内的水中不停的转动(回答实验观察到的现象：中心部分凹下去，水沿口杯边缘上升)。

(2)讲述：同学们所做实验观察到的现象叫做离心现象(教师还可举出一些离心现象的例子)。

(3)出示离心泵模型及挂图，讲解离心泵的构造和工作原理，指出水泵起动前灌满水的目的是排出泵内空气，使泵内中心部压强小于外界的大气压强，在大气压强作用下，水进入泵内，随叶轮旋转，把水甩入出水管，接着进行演示(演示时可请一位或两位学生协助)。(教师板书：离心泵也是由于大气压强的作用，把水从低处吸到泵壳内的)。

讲述离心泵的扬程(课本图11―14)。

两个角度理解气体压强 第8篇

一、从微观的角度理解气体压强

例1下列说法正确的是()

(A)气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力

(B)气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量

(C)气体分子热运动的平均动能减少，气体的压强一定减小

(D)单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大

解析:根据气体压强的微观解释，大量气体分子跟容器壁的碰撞，对容器壁形成一个持续的作用力，由压强公式，压强可以说成是“单位面积上的平均作用力”，(A)正确;由冲量定义式I=Ft,，由此压强也可以理解为大量气体分子单位时间作用在器壁单位面积上的平均冲量，故(B)错;由克拉珀龙方程PV=nRT,,N表示气体分子总数，R、NA是常量，N/V表示单位体积内分子数，由此从微观的角度可以看出，压强与温度、单位体积内的气体分子数两个因数有关，故(C)(D)错．答案选(A).

点评:(1)要注意气体压强两种不同的表述，气体压强可以理解为“单位面积上的平均作用力”，也可以理解为“大量气体分子单位时间作用在器壁单位面积上的平均冲量”;(2)从微观的角度看气体内部的压强与温度、单位体积内的分子数这两个因数有关．

例2如图1所示，质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞与气缸之间无磨擦，a态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，态是气缸从容器中移出后，在室温(27℃)中达到的平衡状态，气体从a态变化到b态的过程中大气压强保持不变．若忽略气体分子之间的势能，下列说法中正确的是()

(A)与b态相比，a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多

(B)与a态相比，b态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大

(C)在相同时间内，a,b两态的气体分子对活塞的冲量相等

(D)从a态到b态，气体的内能增加，外界对气体做功，气体向外界释放了热量

解析:首先要看出从a态到b态，缸内气体压强保持不变，温度升高气体体积增大．“气体分子在单位时间内撞击活塞的个数”到底与什么有关呢?这要从微观的角度看，气体分子在单位时间内撞击活塞的个数越多，温度越高(分子撞击活塞的平均速度越大)，压强就越大．而缸内气体压强保持不变，温度低的，气体分子在单位时间内撞击活塞的个数就较多，故(A)正确;由I=Ft,F=I/t，“气体分子在单位时间内对活塞的冲量”就是缸内气体对活塞的压力，压力相等，．在相同时间内气体分子对活塞的冲量应相等，故(B)错，(C)正确;从a态到b态，由热力学第一定律不难判断气体对外界做功，气体从外界吸收了热量，故(D)错．答案选(A)(C).

二、从宏观的角度理解气体压强

例3如图2所示，水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝．气缸壁和隔板均绝热．初始时隔板静止，左右两边气体温度相等．现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源．当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比()

(A)右边气体温度升高，左边气体温度不变

(B)左右两边气体温度都升高

(C)左边气体压强增大

(D)右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量

解析:电热丝通电后，右边的气体吸热内能增加，温度升高，由克拉珀龙方程PV=nRT，体积不变则压强增大，将隔板向左推，对左边的气体做功，根据热力学第一定律，绝热的情况下，左边气体的内能增加，温度将升高，故(A)错;左边气体的温度升高、体积减小，由克拉珀龙方程PV=nRT压强将增大，故(C)正确;对右边的气体，当缸内气体再次达到平衡时，压强、体积与初始状态相比都增大，由克拉珀龙方程PV=nRT，温度与初始状态相比升高，故(B)正确;由能量转化守恒定律右边气体内能的增加值应为电热丝发出的热量减去对左边的气体所做的功，故(D)错．答案选(B)(C).

点评:本题是热学综合题，既考查了气体定律(压强、温度和体积三者之间的关系)，又同时对热力学定律进行了考查，解决这类问题，要会用克拉珀龙方程，它联系了气体压强、温度、体积和物质的量这四个因素之间的关系．

例4用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分，A中盛有一定质量的理想气体，B为真空，如图3(1)．现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器，如图3(2)，这个过程称为气体的自由膨胀．下列说法正确的是()

(A)自由膨胀过程中，气体分子只作定向运动

(B)自由膨胀前后，气体的压强不变

(C)自由膨胀前后，气体的温度不变

(D)容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到A部分

气体压强教学设计 第9篇

容器内气体的压强是容器壁单位面积上所受的压力。气体分子不断与器壁发生碰撞，且运动速率不同，碰撞情况也不同。学生对这些微观分子的运动没有任何感性认识，很难理解气体压强的产生。考虑到这一点，教材上在讲解气体压强时，先给出一个模拟实验，如图1。把磅秤的托盘翻过来放置，将豆子连续倒在托盘上，豆子与托盘撞击后被反弹开去，但由于许多豆子不断地撞击托盘，托盘就受到一个持续的压力，此时磅秤上就会显示出这一压力。教材随后告诉大家：气体压强的大小与每个分子的质量、运动速度大小和单位面积上撞击的分子数等因素有关，但并没有给出进一步的说明与演示。

我在教学实践过程中发现，这个实验的演示效果有几个缺点：①手动倒豆子流量不好控制；②豆子散落后不易收集，不利于重复实验；③磅秤指针显示受力的时间很短，不便于学生观察。

装置设计

从2012年开始，学校配备了DIS实验系统，我便开始尝试用DIS实验系统演示气体压强模拟演不实验。

初步装置设计与制作

◇传感器的使用。为了解决磅秤豆子实验的第3点不足，我想到用力传感器代替磅秤。因为力传感器可通过数据采集器在电脑屏幕上显示力随时间变化的规律，即使实验过程结束，图像仍保留在屏幕上，解决了便于学生观察的问题。

◇开关漏斗的设计。为了改进实验演示的效果，把豆子换成小钢珠。为了解决自动释放的问题，我设计制作了一个带开关的漏斗，开关上有不同直径的孔用以控制钢珠的流速。

◇回收装置设计。为了便于学生观察，用透明软玻璃卷一个筒。下方安装一个可方便拆装的盒子，收集实验后的钢珠，便于迅速开始第2次实验。

◇高度调节器。此设计比较巧妙的地方有两处：第一，传感器上面的接触盘的制作。把力传感器的挂钩，换成一个螺杆，其上固定一个“闷罐”盖子，构成一个拱形接触面，便于钢珠落下后反弹离开接触面。第二，升降机的使用很巧妙地解决了改变钢珠下落速度的问题，方便调节，方便学生观察。

◇教学实践。装置组装好后，在实验室里做了大量的实验。经过不断修改完善、再实验、再修改，于2013年9月开始用于课堂教学，收到了很好的教学效果。实验装置进一步完善后，于2013年11月6日，向全区物理教师进行了汇报展示，受到专家及全体教师好评。

改进版装置设计与制作

初步装置的设计虽然收到较好的教学演示效果，但是还存在一些问题：外壳软玻璃易变形，黏结不好易漏钢珠；升降机调节不稳，传感器表面不水平；最大的问题是，每次实验都要拖带数据传感器、计算机，并要安装软件，很麻烦。因此，我进一步改进了上述装置。

◇用有机玻璃筒代替原装置的软玻璃。为了增加装置的稳定性，底座支撑面积增大。整个装置设计成上圆下方。并设置2个收纳盒，一个用于回收钢珠，一个用于存放备品。

◇去掉升降机，用调节漏斗高度的方法，改变钢珠下落速度。

◇流量开关也做了进一步完善，使其更流畅自如。

◇直接把显示屏安装到装置上，电脑用电池供电，采集器固定在电脑后面，使整个装置变成一个独立的实验装置，不用每次实验时都拖带很多连接线。完成后的整个装置见图2。

装置介绍

◇液晶显示屏选用朗威最新研制的独立显示终端，自带数据采集器，配有电源适配器。显示压力F与质量m、运动速率V及单位面积的分子数N的关系图像。

◇钢珠释放器：释放不同质量的钢珠，用以改变模拟气体分子质量。分2挡：m1质量大，m2质量小。

◇速度调节手柄：其放大后见图3，上下调整可改变钢珠落到传感器表面的速度。分3挡：V1高速，V2中速，V3低速。

◇流量控制开关控制落到传感器表面单位面积的钢珠数量。流量控制开关分3挡：N1时单位面积的分子数较多，N2时单位面积的分子数较少，N3时单位面积的分子数很少，几乎单个下落。

◇力传感器：采用朗威7.0力传感器，检测钢珠落到传感器上面的撞击力。

◇钢珠回收器：回收实验后落下的钢珠，准备下次实验用。

◇备品箱：存放装置备品。

◇电源及控制器：给传感器、控制器及显示屏供电。

操作过程

◇打开电源，启动DIS7.2软件，传感器调零。

◇选用m1钢珠放入钢珠释放器。调节流量控制开关N1挡，调整速度调节手柄为V1挡。开始实验，屏幕给出m、N一定时，速度V1的F随t变化的图像；调节流量控制开关N1挡，调整速度调节手柄为V2挡。开始实验，屏幕给出m、N一定时，速度为V2的F随t变化的图像。对比两次实验研究气体压强与速度的关系。

◇选用m1钢珠放入钢珠释放器。调整速度调节手柄为V1挡，调节流量控制开关N1挡。开始实验，屏幕给出m、V一定时，分子数为N1的F随t变化的图像；选用m1钢珠放入钢珠释放器。调整速度调节手柄为V1挡，调节流量控制开关N2挡。开始实验，屏幕给出m、V一定时，分子数N3的F随t变化的图像。对比两次实验研究气体压强与单位面积的分子数的关系。

◇调整速度调节手柄为V2挡，调节流量控制开关N2挡，选用m1钢珠放入钢珠释放器。开始实验，屏幕给出N、V一定，质量为m1的F随t变化的图像；调整速度调节手柄为V2挡，调节流量控制开关N2挡，选用m2钢珠放入钢珠释放器。开始实验，屏幕给出N、V一定时，质量为m2的F随t变化的图像。对比两次实验研究气体压强与分子质量的关系。

◇分析上述实验数据，得出实验结论。

总结与改进设想

经过一段时间的教学应用发现，本装置具有如下优点。

◇使用DIS实验系统，演示效果明显，可视性高。

◇创新设计了高度调节装置，实现模拟改变气体分子速度；创新设计流量控制装置，实现了模拟改变单位体积的分子数；用不同质量的钢珠实验，实现模拟改变气体分子质量。

◇便于携带和操作，钢珠易回收，便于重复实验；数据存储便于定性或半定量分析。

◇此装置不仅可用于课堂演示，也可让学生在课外课题研究时使用。

专家评语

气体压强与流速的关系教案示例一 第10篇

教学目标：

1、知识与技能：能说出气体和液体的流速与压之间的关系：流速越大，压强越小。并能用这一关系解释有关现象

2、过程与方法：通过观察与实验，认识气体的压强跟流速有关的现象。

3、情感、态度与价值观：初步领略气体压强差异所产生现象的奥妙，获得对科学的热爱、亲近感。

重点：

气体和液体的流速与压强的关系 难点：

用气体和液体的流速与压强的关系解释有关现象 主要教学过程：

一、引入新课

【图片引入】就你看到的这幅图片，你能提出一些问题来吗？老师有一个问题：在火车的站台上，标有一道平行于铁轨的直线。当列车驶过时，不允许旅客站在这条线内，以保证人体与铁轨离开足够的距离。你知道这是为什么吗？

要解释这个问题，就让我们一起来做几个探究实验吧！

二、新课教学

1．研究气流的流速与压强的关系

（1）找一条薄纸带，捏住纸的一端，让纸自然下垂，当你用嘴朝水平方向吹气时，你会发现什么现象？若改变吹气的力量和速度，纸带会发生什么变化？

现象：纸向上飘起

（2）找两张相同的薄纸，用手捏住两张纸的一端，让两张纸自然下垂，相距3－5厘米，并使两张纸保持平行。沿两张纸的中间向下吹气时，猜测会出现的现象。试一试，结果与你的猜测相同吗？

学生猜测：纸条会被气流向两边吹开 现象：当吹气时，两纸条反而向中间合拢 分析：吹气时纸条为什么会向中间合拢呢？ 肯定是纸条受到了力的作用，而且力的方向是指向内侧。那么是什么物体施与纸条力的作用呢？我们分析一下：与纸条接触的只有空气。吹气前，两条纸互相平行，保持一定的间距，没有吸引和推斥，表明它们受到外侧和内侧的力互相平衡；吹气时，两条纸相互靠近。纸条外侧的气体压强没有发生变化，说明是纸条内侧的气体压强变小了。吹气时与不吹气时有什么不同吗？两纸条内侧的气体的流速较大。

可见，气体流速的改变，改变了气体的压强；而且是气体的流速越大，压强越小。

师：现在你能解释在火车站的站台上，人为什么要与行驶的列车保持适当距离了吗？

行驶的火车和人之间的气流速度大，压强变小。人外侧的大气压大于火车和人之间的气压。这种情况下，会使人大气压挤到火车前，这样非常危险。2．液体压强与流速的关系

实验：把一支玻璃管插入水中，当用另一支玻璃管对着它的上端吹气时，有什么现象？试一试，怎样对此现象作出解释。

现象：有水从管口吹出。

解释：玻璃管的上端气流速度大，压强小（小于大气压）。所以玻璃管中的水在大气压的作用下从管口出来。

师：跟气体一样，液体的压强也会随着流速的增大而减小。

讲述：在1912年秋季的一天，当时世界上最大的远洋轮之一“奥林匹克号”正在大海上航行，离它100米左右的地方，有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克号”与它平行疾驶。突然，小军舰偏离了航道，一个劲地向“奥林匹克号”冲去，结果与“奥林匹克号”相撞。

大家肯定知道原因了。首先大家要明白：水流动而船不动与船运动而水不动效果时相同的，即运动是相对的（画图说明）。

当两船彼此接近平行行驶时，两船之间的水由于被挤在一起，流速要比外部大一些，压强就要比外部小一些。这样，水流的压力差将使两船相互“吸引”，外部压强较大的水就把两船挤在一起而发生碰撞事故。

因此，同方向高速平行行驶的船舶要保持一定的距离。3．伯努利定理

师：气体和液体一样，受到外界环境影响时都会流动，并且流动的规律也相同，因此人们将液体和气体统称为流体。关于流体有两个著名的定理：连续性定理和伯努利定理。

伯努利定理：流体在一个管道中流动时，流速大的地方压力小，流速小的地方压力大。

流体的连续性定理：当流体连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管道时，由于管道中任何一部分的流体都不能中断或挤压起来，因此在同一时间内，流进任一切面的流体的质量和从另一切面流出的流体质量是相等的。4．飞机的飞行原理

师：当我们了解了伯努利定理后，我们可以深入了解飞机的飞行原理。我们发现机翼的翼型不是平的，而是平凸型的。（图示）【实验】纸飞机机翼上升实验

我们发现：空气流到机翼前缘后，分成上下两股气流，分别沿机翼的上下表面流过，在机翼后缘又重新汇合向后流去。机翼的上表面凸起，使流速加快，压强减小；而机翼的下表面流速小，压强增大。于是在机翼的上下表面出现了压强差，就有了压力差，这成为飞机上升的动力。当升力大于飞机重力的时候，飞机就可以升空了。【补充】实验并解释现象

1、吹蜡烛

2、吹不下来的乒乓球）

3、悬空的豌豆（先教师演示悬空的乒乓球）【分析题】

1、用细线吊起一个空的塑料瓶，用手转动饮料瓶，使它绕对称轴线旋转。转动的塑料瓶带动四周的空气绕它旋转。如果这时用电

风扇向它吹风，由于瓶的转动，它两侧的风速将不一样。按照气流和压强的关系，旋转着的饮料瓶应当向哪个分析移动?

气体压强和价格体积的关系练习题 第11篇

习题精选

1.一定质量的气体，温度不变时，压强增加，体积必定 ，气体压强和价格体积的关系习题精选。

2.注射器吸药液前，先将活塞向里压，这样管内气压比管外气压 ，达到 的目的，将针口插入药液内，向外拔活塞，这样管内气压比管外气压 ，达到 的目的.

3.一个充气不足的皮球，用力挤压的时候，皮球其余地方又会变硬，原因是( )

(A)施加了外力而使皮球弹力增大

(B)施加了外力使皮球发生了形变

(C)施加了外力使皮球内气压变大

(D)施加了外力使皮球受到更大的压力

4.在一个密封的抽气罩内，放入一个充入一定量气体的气球，当用抽气机把罩内的空气慢慢抽出时，气球的.体积将( )

(A) 变小 (B)变大 (C)不变 (D)无法确定

5.用打气筒往自行轮胎内打气，为什么越打越费劲?

6.对一个塑料袋吹气后将口扎紧，然后两手用力拍塑料袋，塑料袋将发出“砰”的声音并随之破裂，物理试题《气体压强和价格体积的关系习题精选》。这是为什么?

参考答案

气体压强教学设计 第12篇

导入新课:

1. 实验置疑，激发学生的.求知欲(1) 将硬纸片平放在平口玻璃杯口，用手按住，并倒置过来(提醒学生注意观察)，放手后看到什么现象?(硬纸片掉下)(2) 将玻璃杯装满水，仍用硬纸片盖往玻璃杯口，用手按住，并倒置过来，放手后看到什么现象?(硬纸片没有掉下来)。再慢慢按下图1把杯口向各个方向转一圈，又看什么现象?(硬纸片仍没有掉下来)。2. 引入是什么力支持住了水呢?硬纸片为什么不会掉下来呢?

新课教学:

1. 大气压强的存在(1) 阅读课文前面的“?”和图11―1。读后问：大家阅读了马德堡半球实验，空气把两个铜半球紧紧地压在一起，16匹马都很难把它们拉开。(2) 学生实验：学生照课本中图11―2做实验，两个皮碗口对口挤压。然后两手用力往外拉，不容易拉开(用较大的力才能拉开)。(3) 地球周围被厚厚的空气层包围着，这层空气又叫大气层。空气由于受重力作用，而且能流动，因而空气内部向各个方向都有压强。大气对浸在它里面的物体的压强，叫做大气压强，简称大气压。

气体压强教学设计 第13篇

学生对常见气体的性质、制取、收集有了一定的了解;对气体压强变化所产生的现象具有了初步的分析和判断能力;对于酸和碱的中和反应、非金属氧化物与碱的反应、常见物质溶于水温度变化有一定的了解。但学生并没有把这些零散的知识系统化,对气体压强变化而产生的多种化学问题理解和应用还存在一定的困难,因此在综合复习时需要设置一个专题,以压强的变化为主线设置相应的习题和探究,以达到对上述内容的掌握和灵活应用的目的。

[教学目标]

知识与技能:对有关气密性检查、气体发生与收集装置选择的复习;有关压强变化的一些原理的讨论;利用原理解释和解决一些常见的化学问题。

过程与方法:以压强变化为主线对一些化学实验现象进行分析和讨论,达到对知识的复习巩固。通过探究活动,让学生体验对化学现象进行分析、推理以及得出结论的过程。

情感态度与价值观:通过学习,保持和增强学生对自然界中化学现象的好奇心和探究欲,发展学生学习化学的兴趣。通过探究活动,让学生体会到合作交流是一种重要的学习方法。

[教学重点]

与压强相关的化学知识的综合应用。

[教学难点]

帮助学生学会从复杂现象中分析压强变化的实质,并能很好地解决问题。

[教学方法]

情境教学法、实验教学法、探究教学法。

[学习方法]

自主学习、合作交流。

[教学过程]

激情引趣,导入新课

(课件播放音乐喷泉的视频。)

师:大家看到的景观是什么?

生:喷泉。

师:老师请大家观看一个彩色喷泉。(教师演示彩色喷泉实验:氨气溶于水。)

(学生观看后发出赞叹——太神奇了,议论老师都用了什么药品?)

师:无论是音乐喷泉还是彩色喷泉,它们的形成都与哪些因素有关呢?

生:压强变化。

师:那我们今天就探究与气体压强有关的几个问题。

(板书。)

设计说明:利用音乐喷泉视频从学生生活实际呈现与压强变化有关的问题,通过演示化学实验喷泉激发学生兴趣导出本课主题,为课的延续做好铺垫。

温故知新,强化双基

师:我们在制取气体之前要求对发生装置进行的实验操作是什么?

生:检查装置的气密性。

师:请大家思考一下,如何检查下面这几套实验装置的气密性?(课件展示装置图,学生分组进行讨论。)

(各组学生回答检查方法,并说明观察到的现象。)

师:无论哪套装置检查气密性时都要创设稳定的压强差。检查气密性的目的是为了更好地收集气体,大家回忆一下我们学过气体收集的方法有哪些呢?

生:排水法、向上排空气法、向下排空气法。

师:老师为大家提供了几套收集装置以及常见气体的密度和溶解性表,请各小组的同学互相讨论一下,每套装置适合收集哪些气体?这些气体有哪些共同特点?(展示课件。)

小组讨论后进行成果展示:

生:A装置适合收集O2、CO2、SO2、HCl,这些气体密度大于空气的密度,且不与空气中的成分反应。

生:B装置适合收集H2、N2、CO、CH4、NH3,这些气体密度小于空气的密度,且不与空气成分反应。

生:C装置可以收集密度大于空气的气体,a进b出;也可以收集密度小于空气的气体,b进a出。

师:如果我们想收集SO2、HCl两种气体选择A装置还是C装置呢?

生:用C装置更好,SO2、HCl两种气体对环境有污染,可以把尾气吸收,减小污染。

师:尾气装置与a、b哪个管连接呢?

生:连接在b管上。

师:如果是要收集氨气用哪个装置更好呢?

生:用C装置更好,还可以吸收装置接在a管上,同样可以把尾气吸收,减小污染。

师:N2、CO这两种气体密度与空气接近是否适合用排空气法收集。

生:不适合。

师:用什么方法收集较好呢?

生:排水法。

师:你能总结出哪些规律呢?

生:E装置可以收集H2、N2、O2、CH2、CO,气体不易溶于水,不与水反应。

生:F装置可以收集上述气体,只是气体从h处进入。

师:如果老师需要准确收集120ml气体,大家帮老师参谋一下,老师能用哪套装置?

生:用F装置。

师:你怎么能测定收集气体质量一定是120ml呢?

生:在g管上接一个量筒,可以测出水的体积,就等于进入气体的体积。

设计说明:本环节的设计意图是对装置气密性检查、气体收集方法以及收集装置的选择进行系统复习,在加强双基训练过程的同时,关注学生对仪器对比、选择、实验分析能力的训练,为后面的探究和展示作铺垫。

合作探究,展示提升

师:在化学实验中涉及到许多压强变化的现象,大家来分析以下几组实验的现象及产生的原理。

小组讨论后进行成果展示:

生:A中红磷燃烧产生浓厚白烟,装置冷却后进水约容积的五分之一;由于红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气,压强减小,大气压把水压入集气瓶。

生:B中圆底烧瓶中红棕色变淡或消失,水会产生倒吸;由于活性炭吸附了气体,使瓶内压强减小,水倒吸。

生:一段时间后细铁丝生锈,试管内的水位会上升;由于铁丝与氧气和水作用生锈,使试管内压强减小,所以试管内水位上升。

师:看来同学们的基础知识非常扎实,现象描述准确、原理分析到位,那我们看一下这3个装置内压强减少产生的原因的相同点是什么?

生:气体和固体反应被吸收了或气体被吸附了。

师:如果老师要把A中的红磷换成硫磺,能否用于测定空气中氧气含量?

生:不可以,因为硫在空气中燃烧生成二氧化硫为气体,填充了被消耗氧气的空间,没有产生压强差,所以水不会倒吸。

生:我有不同意见。可以,因为生成二氧化硫能溶于水,能被吸收,所以能用于测定。

师:二氧化硫与水反应能生成亚硫酸,并且它和碳酸一样,还会分解生成二氧化硫,大家想一下在集气瓶内二氧化硫能否被完全吸收?水能否倒吸?(课件展示有关二氧化硫与水反应的知识链接。)

生:二氧化硫被吸收一部分后,产生压强差就会有水倒吸,但并不能准确测定氧气的含量。如果把水换作氢氧化钠溶液的话,就可以进行测定了。

师:这位同学思维很严密,回答的也非常准确。通过刚才的讨论我们知道用液体做吸收剂可以使容器内的压强减小。现在老师给大家布置一个任务:你有什么好办法让这个气球在瓶内鼓起来呢?

小组合作探究:(教师进行必要的引导和解惑。)

小组展示探究成果:(通过实物展台展示。)

师:我想大家在探究过程中体验到成功的快乐,收获成功的喜悦!谁能将以上四组同学的探究成果总结一下。

1.HCl、NH3、S02等溶解度大的气体可被水吸收;

2.HCl、NO2、CO2、SO2等酸性气体可被碱溶液吸收;

3.NH3被酸溶液吸收。

师:我们大家看一下这个装置,要想让气球向外膨胀,你有什么好办法?

(学生分组探究,小组展示探究结果。)

师:通过各小组的分析,看出大家的思维很活跃,很有创意,那我们把大家的成果做个总结吧!

生:1.过氧化氢和二氧化锰——氧气;2.氢前金属与酸反应——氢气;3.碳酸盐与酸反应一—二氧化碳;4.铵盐与碱溶液反应——氨气。

师:大家想一想他总结中少了哪种气体?

生:空气,可以通过固体和液体反应(或溶解)放热使空气受热膨胀,达到理想效果。

师:由此可知压强变化还与温度有关,我们看以下这个装置,老师想让它出现以下两种现象,大家帮老师分析一下:

(1)在试管水中加入什么物质才会产生U型管液面左低右高;

(2)在试管水中加入什么物质才会产生U型管液面左高右低?

生:向水中加入浓硫酸、氢氧化钠固体、氧化钙固体等方法放热产生左低右高。

生:向水中加入氯化铵、硝酸铵可以产生U型管液面左高右低。

设计说明:本环节在内容设置上为学生创设了良好的探究情境,充分体现了探究的开放性、多样性;在学习方式上充分发挥了学生的主动性、主体性、互动性;学生之间的展示交流过程使他们各方面的综合能力得到提升;学生互评加深学生的认知,教师肯定性和鼓励性评价增强学生的学习热情。

总结知识:

师:通过大家的分析我们一起总结一下压强变化与哪些因素有关?

压强增大:产生气体或放出热量。

压强减小:吸收气体或吸出热量。(板书。)

师:大家通过本节课学习揭秘了一些实验现象,其实无论是自然界现象还是科学实验中的现象,只要你找到了变化的实质,那么一切的现象都不再神秘,我也希望每一位同学都能成为成功的探秘者,揭开自然科学中更多的奥秘!

课后作业:用今天所学的知识解释生活中两种现象。

(1)开香槟;(2)拔火罐。

设计说明:检测1的内容突破了传统讲练模式,采用学生自主编题的形式,检验学生对该项内容的理解和应用能力;检测2的内容不但能达到完成本节知识检测的目的,也是对课前的喷泉实验的揭秘,体现了课的首尾呼应和知识探究的完整性;作业的设置体现了化学知识生活化,生活知识学科化的化学理念。

[课后反思]

本节课在教学内容和教学模式的选取上体现了教学设计的创新之处。在设计这节课时,我主要从以下几个方面考虑:

针对教学中学生对有关气体压强方面的应用问题解决起来存在一定的困难,在综合复习时我把分散在不同章节中有关压强变化的内容有机整合起来设置了一节实验专题复习课,以压强变化为主线对气体的制取、收集、性质以及影响压强变化的因素等相关内容进行复习、归纳整理,把零散的知识串联起来,使学生在温故知新的基础上达到综合运用的目的。

在课堂教学形式上选择了探究式教学模式,把与气体压强有关的知识以问题的形式呈现,通过创设问题情境激发学生的探究欲望;通过学生的讨论、合作探究、交流展示等环节对设置的问题进行分析、研究、总结和应用。学生在解决问题过程中思维活跃、畅所欲言、气氛热烈,透过现象寻找知识的内在规律,并能把所学知识应用于实践,教学过程中凸显了学生的主体作用。

教学评价贯穿教学过程的始终,力求创设民主、和谐的氛围,通过师评、生评、自评让学生对自己和同伴有一个明确的认知,从而有利于他们综合能力的提高。

本课在实施的过程中充分体现学生主体的同时,也暴露了一些不足:小组合作由于是临时分组,使各小组的学生水平参差不齐,有些小组在合作探究过程没能充分发挥小组的功能。在展示的环节,小组间的展示使参予展示的小组各别成员得到了展示,相对学弱者没有得到施展的机会,如果采用小组内的展示会使弱者提高、优者更优,更能发挥小组的合作功能。

气体压强教学设计 第14篇

关键词：中学化学实验教学；数字化技术实验；压强传感器；二氧化碳检测

文章编号：1005–6629（2015）9–0058–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

化学是一门基于实验的科学，化学实验对于理解化学理论知识裨益颇大。中学化学中常用的基于玻璃仪器和试剂的传统实验操作简单，对于有发光、发热、颜色变化等现象明显的化学反应教学效果好。但涉及到有气体产生、微弱温度变化、电子转移等用肉眼难以观察到现象的实验，学生只能凭空想象，教学效果差强人意。

早在1978年，发达国家已使用传感器来辅助教学。在美国化学教材[1]中，将依托传感器设计的新型实验取代了过去的传统实验。但反观国内中学化学教学现状，即使在上海这样较发达地区，真正将传感技术应用于课堂中的学校屈指可数。笔者认为，除了资金原因之外，缺乏紧扣教材内容、切实可行、设备简单的实验教学案例是传感技术尚未被广泛使用的主要原因。

当前，适用于中学化学教学的传感器有多种类型，如温度传感器、pH传感器等。本文将以压强传感器作为主要的实验设备，结合传统实验设备测定二氧化碳在水中的溶解速率，检验二氧化碳与氢氧化钠、碳酸钠反应的特有现象。选择压强传感技术的原因在于：（1）压强传感器的数据可靠，性能稳定，操作便捷；（2）压强是研究气体反应的一个重要参数，传统实验难以测定。引入压强传感技术能将压强数字化、直观化，扫除学生理解上的障碍；（3）压强传感器相对比较便宜，一套压强传感器装置的价格在2000元以内，能为一般中学所接受。

1 压强传感技术及装置简介

压强传感技术是DIS（数字化信息系统）实验技术的一种，由压强传感器、数据采集器、计算机和通用软件组成。压强传感器是通过压强传感器监测在恒容、密闭体系中气体微弱的压强变化，然后把测得的压强转化为电信号，数字采集器将电信号处理后传入计算机内，通过通用软件进行分析处理，并以数据图表等形式输出[2]。

本研究中所使用的实验装置如图1所示。该装置是以250mL集气瓶作为反应容器，配以符合集气瓶口径的单孔橡皮塞，橡皮塞连接塑料导管再连接至压强传感器。用集气瓶作为反应容器连接压强传感器进行实验能贴近教材上相关实验装置，装置简单操作简化，能在较短的时间内精确测出集气瓶内微弱的压强变化。

2 压强传感技术在中学化学教学中的应用

2.1 二氧化碳收集方法探究

实验室中如何收集一瓶纯度较高的二氧化碳气体？在我国的中学化学教材中，二氧化碳通常用向上排空气法收集，而用该法收集二氧化碳很难判断气体是否集满：已有实验[3]证明当二氧化碳的体积分数超过30%就能使点燃的木条熄灭。因此用此法收集到的二氧化碳往往不纯。

20℃，一个标准大气压下，1体积水中能溶解0.88体积的二氧化碳。因此二氧化碳通常被认为不能使用排水法收集。但国外的化学教材上多用排水法来收集。国内已有不少研究明确地提出了二氧化碳可以用排水法来收集[4，5]，但缺乏具体的数据来说明用排水法来收集一定量的二氧化碳时二氧化碳在水中溶解的量或者说损失率。本研究将用压强传感器来监测一定时间内二氧化碳在水中的溶解速率，再从二氧化碳的消耗率的角度来定量地说明用排水法收集二氧化碳的可行性。

2.1.1 基于压强传感技术验证二氧化碳在水中的溶解速率

收集一集气瓶二氧化碳气体，加入约三分之一集气瓶的水并立即盖上附有传感器的橡皮塞，在室温（15℃）下通过压强传感器测定集气瓶中压强变化，由气体压强随时间变化曲线计算二氧化碳在水中的溶解速率，具体过程如下：

（1）开始：数据采集器连接压强传感器，打开logger lite 1.5软件，以时间为横坐标，压强为纵坐标，得到“压强-时间”曲线。

（2）数据采集：气体压强缓慢减小，曲线基本保持水平，4分钟后停止采样，得到如图2所示的“压强-时间”曲线。

选取0～120秒数据做出拟合图线方程Pres=mt+b（m代表斜率，b代表截距）：P=-0.003618t+103.0。由此可得前两分钟内二氧化碳在水中的平均溶解速率ν=0.007980÷8.314÷288×60=9.06×10-5 mol/（L·min）。而常温常压下用2mol/L盐酸与大理石反应制取二氧化碳，前两分钟的平均速率在0.109 mol/（L·min）[6]左右。将这两个数据相除可以得知，若用排水法收集二氧化碳气体损失约为0.083%。

结论：通常情况下，二氧化碳气体在水中的溶解速率很慢，远远小于二氧化碳的制取速率。因此可以用排水法收集，且收集到的气体较排空气法更纯净。

2.2 二氧化碳气体与氢氧化钠溶液反应的实验探究

二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应没有明显的实验现象，中学往往通过压强变化证明反应确实发生了。通常的做法是在一个充满二氧化碳的矿泉水瓶中加入适量的氢氧化钠溶液，迅速盖紧瓶盖。振荡溶液，发现瓶变瘪由此得出二氧化碳能与氢氧化钠反应，使瓶内压强变小，此实验成功的关键是要剧烈振荡矿泉水瓶。再现高考题中二氧化碳与氢氧化钠溶液的喷泉，也需振荡否则溶液液面上升很慢，甚至停止不动。为何二氧化碳与氢氧化钠的实验需要振荡呢？此外，经常会有学生提出疑问：矿泉水瓶变瘪会不会是由于二氧化碳溶解在水中的缘故呢？为了解释这些问题，笔者用压强传感器监测一定时间内二氧化碳与氢氧化钠在不振荡和振荡条件下的压强变化，并与二氧化碳溶于水的压强变化作比较。

2.2.1 基于压强传感技术验证二氧化碳气体与氢氧化钠溶液的反应

用排水法收集较纯净的二氧化碳气体于集气瓶中，迅速加入20mL 2 mol/L的氢氧化钠溶液立即盖上附有传感器的橡皮塞，在室温（15℃）下通过压强传感器测定集气瓶中压强变化，具体步骤与二氧化碳在水中的溶解速率实验相同。

采集前两分钟的数据，选取不同时段（0～54s、55～61s）数据分别做拟合图线方程（1、2）：P1=-0.1695t+99.27；P2=-1.684t+181.1，得到如图3所示的“压强-时间”曲线。

计算与讨论：0～54秒曲线斜率基本不变，ν1=4.25×10-3 mol/（L·min）；54秒后不断振荡集气瓶，压强急剧下降，55～61秒内ν2=4.22×10-2 mol/（L·min）；由于二氧化碳的消耗斜率逐渐减小。无论振荡与否，二氧化碳在氢氧化钠溶液中的溶解速率均大于其在相同条件下在水中的溶解速率9.06×10-5 mol/（L·min），说明二氧化碳在氢氧化钠溶液中不仅仅是溶解，还发生了化学反应。

从图中也可以明显看出，在不振荡的情况下二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应速率仍较慢，振荡后反应速率显著提高。这是由于二氧化碳是一种非极性分子，溶于水这种极性溶剂中的速率较慢，因此难以快速与氢氧化钠发生反应。而振荡可以增加二氧化碳这一气相与溶液相的接触，从而提高反应速率。

结论：二氧化碳与氢氧化钠溶液混合后压强变小不仅仅是溶于水所造成的，还发生了化学反应。在通常情况下，氢氧化钠吸收二氧化碳的速率较慢，在振荡的情况下可以快速反应。因此做好矿泉水瓶中二氧化碳气体和氢氧化钠溶液反应的实验、二氧化碳气体和氢氧化钠溶液的喷泉实验，振荡是成功的关键。

2.3 二氧化碳气体与碳酸钠溶液反应的实验探究

在二氧化碳与氢氧化钠反应后的溶液中继续通入二氧化碳仍能发生化学反应。为了证明产物碳酸钠也能与二氧化碳反应，有些教师用饱和碳酸钠溶液和二氧化碳反应，试图使碳酸氢钠晶体析出，但实验难以成功，一般解释是二氧化碳气体中有酸雾，但洗尽酸雾后也难成功。通过本研究中的两个实验可以知道通常情况下水和氢氧化钠溶液对二氧化碳的吸收速率都很慢，更不用说饱和碳酸钠溶液了，因此难以析出碳酸氢钠晶体的关键原因也是反应速率慢。二氧化碳气体大部分没参与反应便从溶液中逸出，如要有晶体析出需生成较多的碳酸氢钠并达到饱和状态，因此很难在短时间内观察到有晶体的析出[7]。用传统的实验手段也很难观察到压强的变化，而通过压强传感器就能在短时间内验证这一反应的发生。

2.3.1 基于压强传感技术验证二氧化碳气体与饱和碳酸钠溶液的反应

实验步骤与二氧化碳在水中的溶解速率实验相同，仅将水换成20mL饱和碳酸钠溶液。

采集前两分钟数据，集气瓶内压强逐渐减小，一分钟后不断振荡集气瓶，曲线斜率增大，得到如图4所示的“压强-时间”曲线。

选取不同时段（0～60s、61～120s）数据分别做拟合图线方程（1、2）：P1=-0.03206t+102.5；P2=-0.3667t+123.3。计算得到ν1=8.03×10-4 mol/（L·min），ν2= 9.19×10-3 mol/（L·min），均大于相同条件下二氧化碳在水中的溶解速率9.06×10-5 mol/（L·min），说明二氧化碳在碳酸钠溶液中不仅仅是溶解，还发生了化学反应，振荡可以提高反应速率。

结论：利用压强传感技术可以在较短的时间内观察到二氧化碳与饱和碳酸钠反应的压强变化，证明二氧化碳确实能与碳酸钠发生化学反应。

3 小结

数字化信息实验最大的优势在于，化学反应虽然在短时间内完成了，但是学生在观察到现象的同时得到了观察不到的实验数据。通过对这些数据的分析可以解释很多传统实验无法解释的问题，做到用数据说话，扫除学生理解上的障碍，同时也提高了对数据、图像的分析能力。借助压强传感器的数字化实验，基本能够涵盖大部分中学化学及物理学科中所涉及到的气体的实验，如催化剂对化学反应速率的影响、影响化学反应速率的因素、气体摩尔体积的测定等。遗憾的是，由于选取传感器种类单一所限，部分中学化学实验尚不能用本装置完成。如今，传感技术在国内中学教育领域尚未普及，谨以此探索其应用的可能性与优势。

参考文献：

[1] Robert F. Tinker，Joseph S. Krajcik. Portable Technologies： Science Learning in Context [M]. New York： Kluwer Academic Plenum Publishers，2001.

[2]陆惠莲. DIS数字化系统在高中化学实验创新设计中的应用[J].中国现代教育装备，2013，（16）：18～21.

[3]姚子鹏主编.九年义务教育课本·化学（九年级）（第一学期）[M].上海：上海教育出版社，2007：117.

[4]郁学梅.实验室二氧化碳气体的收集及检测方法再研究[J].化学教学，2014，（7）：65～66.

[5]夏梅芳.基于数字化实验的化学探究实验教学案例[J].化学教学，2013，（3）：60～61.

[6]孙成林.用重量法测定大理石和盐酸反应速率的实验设计[J].化学教学，2013，（4）：58～59.