测定空气中氧气含量实验改进剖析.ppt

贵州师范大学化学与材料科学学院 谭颖 谢平 一、教材内容 “测定空气中的氧气含量”实验是人教版九年级化学（上册）第二单元 课题一 空气 中的一个重要演示实验。 拉瓦锡 拉瓦锡研究空气成分所用的装置 结论：空气由1/5的氧气和4/5的氮气组成 在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份，用弹簧夹夹紧胶皮管。点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察红磷燃烧现象。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察实验现象及水面的变化情况。 图1 教材原图 现象 分析 实验原理 1、红磷燃烧消耗空气中的氧气，生成五氧化二磷固体，其体积与气体相比很小，可忽略不计，因此，集气瓶内气体减小的体积即是反应消耗掉的氧气的体积。 2、由于气体体积减少，压强降低，大气压就通过导管把水压入集气瓶，而进入水的体积等于集气瓶中原来氧气的体积。 不足之处 4、实验前导管中，试验后导管充满水，而这部分水应该进入容器中，因此造成实验误差。 3、由于集气瓶的形状，容积很难均分成五等份，影 响测量结果。 2、红磷燃烧后在塞入集气瓶，使得装置气密性很难保证。 1、红磷着火点较高，熄灭时可能不是将氧气耗尽，而 是氧气的浓度降低到不再支持红磷燃烧。 5、集气瓶内径大且从整体外形上看上下内经不完全相等，难准确推算出空气中氧气的含量。 6、红磷在空气中灼烧，产生少量白烟污染空气。 二、文献调研： 1、改进原因: 红磷点燃后再放入集气瓶中，由于气体膨胀会赶走一部分空气，其中4/5的氮气也被当成氧气来测定了，导致测量结果偏大。 在酒精灯上点燃红磷时，会有一部分白烟逸散到空气中，对环境造成污染 （一）俞红星的改进 图2 改进实验装置一 2、改进方法及装置图 图3 改进实验装置二 图4 改进实验装置三 3、改进后优点 三种方法设计科学，且所测得氧气在空气中的体积分数非常接近1/5; 减少在酒精灯上灼烧并伸入瓶中步骤，符合环保理念； 其中方法三为最优，气密性更好、现象直观明显、仪器简单，操作简便、容器小巧，节约药品，整个反应耗时短。 （二）李凯等利用压强传感器的改进 1、改进原因: 教材中红磷在瓶外燃烧,污染环境。 当燃着的红磷伸入瓶内瞬间空气会发生膨胀，导致测量结果有误差。 2、改进方法及其装置图 红磷 空气中氧气含量百分比： P1－P2 = ________ P1 ω × 100﹪ 3、改进后优点 实验在密闭空间进行，绿色环保，采用压强传感器提高了实验的成功性。