測定空氣中氧氣含量實驗的再改進

摘要：空氣中氧氣的體積分數的測定實驗是九年級化學重要實驗，文章對課本上空氣中氧氣的體積分數的測定的實驗進行了一些改進，使實驗具有更好的定量性、環保性、實用性等特點。

關鍵詞：氧氣；體積分數 ；再改進

文章編號：1008-0546（2013）03-096-01 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2013.03.042

人教版《義務教育課程標準實驗教科書化學》九年級上冊中實驗2-1（如圖1），測定空氣里氧氣含量實驗是中學化學第一個定量實驗。

利用紅磷燃燒消耗集氣瓶里的氧氣，形成一定的體積差，使密封裝置中的壓強減少引起燒杯中的水沿著導管上升進入集氣瓶中并約占集氣瓶容積的1/5，但在實際操作中常常有幾點不足：

1. 由于紅磷的著火點較高，紅磷燃燒熄滅并不是容器里的氧氣耗盡，且紅磷在空氣中點燃過程會產生大量的白煙而產生大量污染。

2. 裝置易產生裝置氣密性和溫度差等等方面問題。

3. 不在密閉環境進行易失去了實驗的真實性和科學性。

為此我對該實驗進行了新設計，大大降低了實驗產生的污染和受熱易使瓶塞松動和溫差等方面問題，簡化了實驗操作，提高了實驗的安全性，并在實驗中取得了理想的效果，該實驗不僅可用于教師課堂演示，也可作為我們學生實驗進行推廣，現介紹如下：

一、實驗儀器及試劑

帶刻度的20×200mm（50mL）試管、試管架、廢棄飲料瓶（含蓋）、20mL注射器、大燒杯、蒸餾水、酒精燈、白磷。

二、實驗裝置（如圖2、3、4所示裝置）

三、實驗操作及現象

（1）在試管上標上刻度并按（如圖2所示）制成有瓶蓋的試管。

（2）取黃豆粒大小的一塊白磷，用濾紙擦干水，立即放入刻度試管里，蓋上瓶蓋并旋緊，將刻度試管放在放在酒精燈上稍稍加熱（如圖3所示），白磷就燃燒起來，振蕩試管，防止白磷粘在試管壁上。

（3）1min左右試管內不再產生白煙，讓刻度試管冷卻至室溫。

（4）在20mL注射器吸滿蒸餾水并排盡其中空氣后，將注射器針頭插入瓶蓋至試管中（如圖4所示），由于試管內的壓強減小，注射器中的水沿著針管進入刻度試管中。

（5）待注射器中的蒸餾水不再進入試管內時讀取進入水的體積和原來試管中空氣的體積，即可得出空氣中氧氣的體積分數。

四、本實驗設計的優點

（1）實驗在密閉體系進行，減少了磷在空氣中點燃等步驟，生成的白煙五氧化二磷不會逸散到空氣中污染環境，綠色環保。

（2）試管體積比廣口瓶容積小，磷需要量少，節約藥品且冷卻至室溫時間短。

（3）密閉體系稍稍加熱，試管內溫度不會太高，瓶蓋是旋緊的，不會松動，而引起的氣密性不好。

（4）試管上標有刻度，便于讀數，方便定量分析，具有科學嚴謹性。

（5）注射器針頭較細延長水進入試管的時間，便于學生觀察。

（6）實驗各步操作相對獨立便于學生準確操作并可重復使用。

參考文獻

[1] 王晶，鄭長龍.義務教育教科書化學（九年級上冊）[M].北京：人民教育出版社，2012.6：26-27

[2] 胡海銘.測定空氣里氧氣含量實驗的改進[J].化學教與學，2011，（5）