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1、“测测定空气中氧气的体定空气中氧气的体积积分数分数”的的实验实验改改进进湖北省老河口市洪山咀中学 罗贤宝摘要摘要：初中化学课本上“测定空气中氧气的体积分数”的实验在设计上存在一些问题，如用红磷造成氧气消耗不尽等，笔者通过教学实践，对这一实验进行了重新设计，取得了良好效果。关关键词键词：测定空气中氧气的体积分数 实验探究 红磷 白磷 1/5初中化学测定空气中氧气的体积分数的实验，目前在各种教材中介绍的方法有两种，一种是用钟罩、水槽装置，燃烧红磷法（如图 1 所示）；另一种是用广口瓶、烧杯、长导管等装置，燃烧红磷法（如图 2 所示）。两种方法的共同点是用红磷燃烧消耗容器中的氧气产生负压，使水进入容
2、器，证明氧气的体积分数约占空气的 1/5，笔者在实验过程中感到有些问题：1 红磷的着火点较高，红磷燃烧熄灭并不是容器里的氧气耗尽，而是氧气的浓度降低到不能再支持红磷燃烧，即红磷燃烧仅消耗 80%左右的氧气，尚剩余 20%左右还在容器中，所以水面不可能达到 1/5 的理想高度（可用电热点火法检验出来）；2 实验者当把燃烧的红磷插入容器中无意或故意不立即塞紧橡胶塞，使容器里一部分受热膨胀的空气外逸，在容器温度还没降到室温的情况下就产生了负压，水面高度也能达到甚至超过 1/5，学生看到的是一个实验成功的假象，但是却失去了实验的真实性和科学性。笔者介绍一种快速测定空气中氧气的体积分数的方法：一、准备一
3、、准备（如图 3 所示）: : 取一支 18180mm 的试管，加单孔橡胶塞，孔中插一根3cm 长的短玻璃导管，玻璃导管上加一段 4cm 长的乳胶管，把乳胶管折回，用弹簧夹夹住，试管密闭。用 500mL 烧杯备 200mL 浓度大些的硫酸铜溶液，再备500mL 水、一盏酒精灯、5 克白磷。二、二、 实验实验步骤：步骤：1 、取黄豆粒大小的一块白磷，用滤纸擦干水，立即放入准备的试管里，塞上带乳胶管和弹簧夹的橡胶塞密封（如图 3 所示），试管在酒精灯上稍作烘烤，白磷就燃烧起来，振荡试管，防止白磷粘在试管壁上。2、 1min 左右试管内不再产生白烟，撩起擦洗试管 45 次，试管温度迅速降到室温。3、
4、 把试管倒插入硫酸铜溶液里（如图 4 所示），打开弹簧夹，硫酸铜溶液立即沿乳胶管进入试管（如图 5 所示），捏住乳胶管，把试管从硫酸铜溶液中取出，正立试管观察，液面高度大约是试管空间高度的 1/5（如图 6 所示）。三、本三、本实验实验的优点：的优点：1、白磷在燃烧时一直在密闭的试管内进行，绝无热空气外逸；2、白磷的着火点很低（40），即使在燃烧熄灭后仍在发生氧化反应，几乎把试管内的氧气消耗尽，硫酸铜溶液不仅能提高实验的可见度，而且能把试管里没反应的白磷蒸汽吸收，完全符合实验的真实性和科学性。3、装置是试管、烧杯等，简单、轻巧；每次实验仅需 2 分钟左右。四、探究四、探究实验实验设想提示设想提示1、选择可燃物：红磷、白磷、蜡烛、酒精棉球等，试验哪种可用。2、选择点火方式：容器外直接点火、容器外加热点火、玻棒点火（玻棒蘸取 KmnO4 与浓 H2SO4 的混合物）、电点火等，试验哪种方式最佳。3、选择容器：钟罩、广口平、大试管、注射器等，试验哪种最简单易行。4、选择进入容器的液体：水、氢氧化钠溶液等参考文献参考文献：1、化学九年级上册 人民教育出版社 2008 年
