发布时间 : 星期一 文章探究空气中氧气含量装置的改进黄闯-2更新完毕开始阅读
测量空气中氧气含量实验装置的改进
常德市五中 黄 闯
一、实验目的
人教版九年级化学第二单元课题1《空气》教学安排了一个经典的演示实验来测量空气中氧气含量，实验中通过红磷在集气瓶中燃烧，冷却后，打开止水夹，水通过导管进入集气瓶，体积上升约五分之一等现象，探究空气的成分。这个实验，有利于启发学生的思维，是一个非常重要的实验。教材原有实验装置在实验操作过程和结论分析中，本人觉得有以下不足之处：
1、该装置系统性误差较大，一方面，导管中有5-10ml空气，随着集气瓶内气体体积减少，压强减小，打开止水夹，导管内的空气将进入集气瓶，导致液面小于五分之一。
2、该装置的刻度不明，五分之一之说全凭老师口说，没有通过准确的定量展示，对于严谨的科学实验来说，不利于培养学生精益求精的科学精神。
3、该装置需要等到装置完全冷却，才能打开止水夹，冷却所需要的时间较长，如未完全冷却，实验误差较大。
基于以上理由，本人根据化学和物理相关知识，结合多年教学实践经验，对这个实验进行了一定的改进。 二、实验仪器及试剂
教材中选用的仪器：600ml集气瓶、导气管、烧杯、止水夹、橡胶塞一个，橡皮管一根，燃烧匙、酒精灯、红磷，
改进后的仪器：600ml集气瓶，长短导管两根，500ml量筒、止水夹、橡胶塞一个，橡皮管两根，燃烧匙、酒精灯、小漏斗一个、红磷。 三、实验装置图及仪器的组装说明
教材原有实验装置 改进后的实验装置
四、实验操作
1．先连接仪器，检查装置的气密性，
2．将集气瓶装满水，把橡胶塞紧，再从小漏斗中继续加水直到长导管中有水流出，目的在于证明这是一满瓶水且导管中都没有空气。夹上漏斗上的止水夹和导管处的止水夹。
3．取下橡胶塞将集气瓶中的水倒出500ml放在量筒内（用于测定空气的体积），同时提问：集气瓶内的空气体积是多少ml？
4．在燃烧匙内装上足量红磷，加热红磷，红磷剧烈燃烧后，迅速将带长导管的橡胶塞塞住集气瓶口。
5．观察实验现象。开始，红磷在集气瓶内燃烧，待红磷完全反应后，将集气瓶振荡，让集气瓶内气体充分冷却。（大约20秒钟时间即可冷却），正放集气瓶，将另一端长导管放入量筒内，打开长导管端的止水夹，可以看到水将沿着导管进入集气瓶，量筒内液面逐渐下降至400mL处。由此可知，量筒内减少的水的体积为100ml。即间接求出消耗氧气的体积为100mL。我们能精确测算出空气中氧气约占空气体积五分之一。 五、本装置改进之后的优点：
1．学生很容易理解，实验前精确地测定出原来空气的体积。实验后，精确的测定出量筒内水减少的量，就是集气瓶内气体减少的量。
2．集气瓶在实验前留有存水，有利于五氧化二磷的吸收，并冷却装置，装置容易冷却，倒立集气瓶，即可用水冷却，让体系温度降低，很快地恢复到反应前的初始温度。
3．实验过程中，排出了导管内的空气，最大可能地减小了实验误差。 4．实验现象明显，读数精确，有说服力。
附：本人觉得这个实验的改进，虽然很简单，但在实际教学中可操作性强，有实际意义。本实验成功的关键：1.气密性好；2.红磷一定要剧烈燃烧，否则氧气不能充分反应。