4空气中氧气含量的测定实验的改进

空气中氧气含量的测定实验的改进空气中氧气含量的测定实验的改进 了解空气的主要成分并通过实验探究空气中氧气的体积分数是 全日制义 务教育化学课程标准 实验稿 的内容之一 引导学生认识和探究身边的化学 物质 了解化学变化的奥秘 是化学启蒙教育的重要内容 人教版第二章第一节空气中氧气含量的测定步骤如下 1 将右图所示的集气瓶的容积划分为 5 等份 并加以标记 2 在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装满红磷 将胶管上的止水夹夹紧 把燃烧匙内的红磷 放在酒精灯火焰上点燃 并迅速伸入集气瓶内 塞紧橡皮塞 观察到什么现象 3 待集气瓶冷却到室温后 把导管插入盛水 的烧杯中 打开止水夹 又观察到什么现象 笔者在演示该实验过程中 发现存在以下不足 点燃红磷后伸入集气瓶 的过程中瓶内会有气体受热向外逸出 导致测定结果偏大 实验一开始是暴 露在空气中进行的 生成的白烟 五氧化二磷固体小颗粒散失到空气会污染 空气 危及学生的健康 实验前没有预先在集气瓶中放少量的水 导致冷却 时间较长 实验中所用水的颜色与玻璃的颜色相近 不便于观察实验现象 针对实验中出现的这些问题 本人经反复验证和探究 细心揣摩 对实验进行 了改进 改进后的演示实验效果更明显 准确度高 不污染环境 体现 绿色 化学 的要求 下面就从六个方面谈谈这个实验的改进 与大家商榷 一 设计意图 白磷燃烧消耗玻璃管中的氧气 生成五氧化二磷固体 导致玻璃管内压强 减小 管内的水在压力差的作用下上升 上升的水的体积约占原管内气体体积 的 1 5 通过实验使学生了解测定空气中氧气的含量的实验原理 在老师的指 导下学会操作方法 二 仪器和药品 两端开口的硬质玻璃管一只 插有燃烧匙的橡皮塞 水槽 注射器 白磷 蜡烛 滴有红墨水的水 三 装置特证 1 借用 氧炔焰切割钢板 的原理 加热白磷 装置简单 设计新颖 不用检 查装置气密性 操作方便 整个实验过程 都在密封的容器中进行生成物不会污染空 气 符合 绿色化学 的要求 该实验安 全性能好 便于推广 2 克服了集气瓶 或钟罩 因容积过大 燃烧磷较多 放热多 难以冷却 进水缓慢 耗时长的缺点 3 能准确 5 等份 现象明显 可信度高 四 实验步骤 1 事先将硬质玻璃管中水面以上部分分为 5 等份 具体做法为 将硬质玻 璃竖直放入盛水的水槽中 用色笔标记体积刻度 与水面相平处标上 5 然后 在管口塞上橡皮塞 用直尺度量水面以上至橡皮塞下端玻璃管的长度 并将其 分为 5 等份 再用色笔标上 4 3 2 1 2 将玻璃管竖直放入盛有红色水的水槽中 水面与齐平刻度 5 把放有 足量的白磷燃烧匙迅速插入玻璃管中并塞紧橡皮塞 3 点燃蜡烛 蜡烛外焰的高度与放白磷的高度相仿 将注射器的针头对 着蜡烛外焰 向着白磷的方向推动活塞 见装置图所示 白磷很快燃烧起来 产生大量的白烟 燃烧停止后白烟迅速消失 温度随之下降 试管中红色液面 很快上升近刻度 4 处 减少的体积约为原管内气体体积的 1 5 五 注意事项 1 白磷需足量 以尽量消耗管中的氧气 2 要塞紧橡皮塞 保证良好的气密性 3 推动注射器活塞时力度要均匀 4 待冷却至室温时再读数 六 教学效