测定空气中氧气含量的实验探究与反思

《测定空气中氧气含量的实验探究与反思》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、测定空气中氧气含量的实验探究与反思许小忠陈和祥一、为了捉高用燃着的红磷伸入试剂瓶中密闭燃烧的方法來测定空气中氧气含量的实验的准确性，学生们查阅了许多相关资料并做了大量的实验探究，在探究中他们发现除了要强调装置的气密性要好，红磷量要足，要冷却到室温后才能打开止水夹外，认为还应注意以下儿个方而：1.选择的反应容器大小要适中（如选择250mL左右的广口瓶）；实验前调整燃烧匙仲入瓶小的位置时，应考虑伸到瓶内的小下部。2.为了尽量减少瓶中空气受热膨胀在密闭前外逸，燃着红磷伸入试剂瓶中密闭的速度耍快。3•实验前先将夹止水夹的导管内注满水，然后再进行实验，确保打开止水夹后有足量的水流入瓶屮。4.瓶塞内的导管

2、口不要对准燃烧匙，防止反应过程屮密闭瓶内压强减小时橡胶导管在大气压的作用下发生形变，管内注满的水少量被压出流入瓶中正好滴在燃着的红磷上，使燃烧停止从而反应不充分。5.当打开止水夹后将广口瓶内的导管口与瓶外烧杯内水位要齐平，使瓶内压强与瓶外人气压相等，有足量的水流入瓶中。6.一口第一次实验效果不理想要进行第二次实验时，应先向反应瓶内注满水排出瓶中第一次实验反应后的剩余气休，倒掉水后再进行第二次实验。出于红磷燃烧过程中产生的白烟为五氧化二磷，它有毒性，且有很强的吸水性，它刺激粘膜，对皮肤有刺激和灼烧作用（组织脱水）。因此，反应结束后最好在反应容器中的白烟全部消失后再打开。此外，为了节省实验时间，实

3、验前（最好1—2小时前）将实验所需的红磷从试剂瓶中取出放在滤纸上充分吸干其水分，这样实验时红磷易被点燃。二、用红磷测定空气中氧气含量的实验改进针对用燃着的红磷伸入广口瓶中密闭燃烧的方法來测试空气中氧气的含量实验过程屮易产生少量热空气外逸，影响到实验的科学性、准确性，我们引导学生对该实验进行了改进，让红磷（白磷）燃烧在全封闭的测气系统屮进行。NUM白磷1.实验装置如图2.操作方法和步骤:2.1甲、乙为两个直径4cm左右，长20cm左右的玻璃管，连接装置如图所示，并将它们分别固定在两个铁架台上，将甲玻璃管中水位调制在5cm左右高并用红色橡皮筋做上记号。再将甲玻璃管水位以上部分分成五等分用蓝色橡皮筋

4、做上记号。2.2用一根约20cm长的粗铜丝（细铜棒）插入橡皮塞中（主要考虑铜的导热性较强），玻璃管内部分的铜丝长约9cm左右，并将其末端部分敲扁，制成小燃烧匙形状，（如果玻璃管口径较大的话，也可在橡皮塞上装一个燃烧匙，将铜丝仲入燃烧匙的底部直接与口磷接触），瓶外部分的粗铜丝弯成直角便于实验时用酒精灯加热。1.取绿豆大小的白磷，在滤纸吸干其水分后再将其放在燃烧匙内伸入玻璃管中，塞紧橡皮塞；2.用酒精灯外焰对准铜丝加热大约1一2分钟左右，白磷熔化、燃烧。改进后的优点：3.1白磷燃烧前后试管内气体不与外界交换，而且反应容器较小，易将反应容器中的氧气耗尽，结果更加准确。3.2反应在完全密闭的系统中进行

5、，减少了污染。3.3加热反应所用时间短，现象直观明显，易于观察。三、活动反思——对用木炭测定空气中氧气含量的再认识在用红磷测定空气中氧气的休积分数的实验教学中，曾把这样一道实验题让学生思考：“你还能设计什么实验来测定空气中氧气的体积分数？甲同学将燃着的红磷改成燃着的木炭（过量）仲入广口瓶中密闭燃烧的方法来测定空气屮氧气含量。当燃着的木炭熄灭广口瓶冷却后打开止水夹广口瓶中有何现彖？为什么？要想该实验成功，甲同学应作怎样的改进？"（有些教学辅导用书、习题上,甚至中考试题中都出现过这样的类似实验题）。引导学生讨论后给出的答案是：广口瓶中没有水流入，因为反应生成的二氧化碳气体的体积等于反应中消耗掉的瓶

6、中氧气的体积；要想该实验成功只要事先在瓶中加入少量的浓碱（如浓氢氧化钠溶液）即可。然而学生实验探究的实际结果却耍比所谓的“标准答案"复杂得多，实验中学生们发现受空气热膨胀的影响，不加浓碱仍有水进入瓶中，而且进水量的多少述受瓶内空气热膨胀程度即加热的木炭块状的人小、木炭加热燃烧的程度、红热木炭伸入瓶屮密闭的速度等因索的影响，而口木炭与蜡烛相似，在密闭的瓶内燃烧也很难将瓶内的氧气全部耗尽。为了防止实验过程中有少量热空气逸出而影响实验的准确性，我和学生们又做了这样一个实验：在密闭的玻璃管中用电热丝对过量的干燥的木炭充分加热至赤红，使其与玻璃管屮的氧气充分反应，冷却后打开止水夹，结果发现导管口有少量气

7、体溢出。经查阅资料、讨论分析，主耍是出于木炭与氧气反应使容器内局部缺氧后生成的部分二氧化碳又会与红热的碳反应生成一氧化碳。（反应的总方程式为2C+O2=2CO,反应前后气体体积比为1：2）,生成的一氧化碳的体积是消耗掉的氧气的体积的2倍，所以反应后冷却打开止水夹，导管内会有少量气体溢出。可见，不能用木炭代替红磷来测试空气中氧气的体积含量的原因是多方面的。教学中我们往往会凭自己己有的知识经验设计一些