测定氧气体积分数的实验
氧气体积分数的测定
组成和结构决定性质，性质决定用途
例如：
氧气(O2)由氧元素组成； 氮气（N2）由氮元素组成 水(H2O)由氢元素和氧元素组成； 碳酸氢铵(NH4HCO3)由碳、氢、氧、氮四种元素组成。
幸运
钻石又名“金刚石”
金刚石
石墨
2、物质的构成
金刚石微观结构模型
石墨微观结构模型
三、化学研究物质的用途与制法
• 金刚石 硬度大——切割玻璃 无色透明，具有特殊光学性质——制作钻石
(4)实验成功的关键：
（1）装置不能漏气(装置气密性良好)
（2）红磷应过量
确保氧气全部被消耗
（3）待红磷冷却后到室温后，再打开弹簧夹 温度越高，压强越大
1、分析瓶内剩余气体具有怎样的性质？
不支持燃烧，不溶于水
2、红磷燃烧后生成的“大量白烟”可以说 “大量白雾”吗？实验中药品的要求？
能与氧气反应，不生成气体
像空气那样的物质称空为气混的合组物成
氧气、氮气、二氧化碳分别是纯净物
氮气一（百N份2）体78积％的空氧气气21（％O2）
稀有气体 0.94％
二氧化碳（CO2） 0.03％
其他气体和 杂质
0.03％
混合物中各物质各自保持着各自的性质。
例如：空气中的氮气、氧气、二氧化碳等都保持着 各自的性质。
纯净物和混合物的比较
质 • 洁净的空气
纯净物
状
态•
无
食醋的主要成分为醋酸（C纯H3净CO物OH）。
关
混合物
混合物
纯净物
二、化学研究物质的组成与结构
• 一般有可燃性且加热会变黑的物质
均含有碳元素，
• 比如：砂糖、面粉、葡萄糖等
空气中氧气体积分数的测定实验
空气中氧气体积分数的测定实验以空气中氧气体积分数的测定实验为题，本文将介绍如何进行空气中氧气体积分数的测定实验，并分析实验结果。
实验所需材料和仪器有：空气样品、真空泵、氧气传感器、采样瓶、气密密封装置、气体分析仪等。
实验步骤如下：1. 准备工作：a. 确保实验环境干净无尘，并关闭与实验无关的设备。
b. 确保仪器和设备处于正常工作状态，如氧气传感器需要校准，气体分析仪需要调零等。
2. 采集空气样品：a. 打开采样瓶的气密密封装置，将采样瓶放入所需采样位置。
b. 打开真空泵，将空气抽入采样瓶中，保持一定时间，以保证样品充分混合。
3. 测定氧气体积分数：a. 将采样瓶与氧气传感器连接，确保连接处密封良好。
b. 打开气体分析仪的电源，并根据仪器说明书操作，选择氧气体积分数的测定模式。
c. 等待一段时间，直到仪器显示稳定的氧气体积分数数值。
4. 记录实验结果：a. 将实验所得氧气体积分数数值记录下来，并标明测定时间。
b. 可以进行多次测定，取平均值，以提高实验结果的准确性。
实验结果分析：根据实验测定结果，我们可以得到空气中氧气的体积分数。
通常情况下，空气中的氧气体积分数约为20.9%。
这是因为空气主要由氮气和氧气组成，其中氧气占据主要比例。
然而，在特定环境下，如高海拔地区或密闭空间，空气中的氧气体积分数可能会有所变化。
通过进行氧气体积分数的测定实验，我们可以了解不同环境下氧气的含量，以便更好地了解空气组成的变化情况，并为相关领域的研究提供基础数据。
需要注意的是，实验过程中要保证实验环境的干净和仪器的正常工作状态，以避免外界因素对实验结果的影响。
此外，实验中的仪器和设备要根据操作说明书正确操作，以确保实验的准确性和可重复性。
总结：通过空气中氧气体积分数的测定实验，我们可以得到空气中氧气的含量，并了解不同环境下氧气的变化情况。
这对于环境监测、气象预测、生物研究等领域具有重要意义。
在实验过程中，我们要注意实验环境的干净和仪器的正常工作状态，以确保实验结果的准确性。
测定空气中氧气的体积分数
《测定空气中氧气的体积分数》
一、实验改进的目的：
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；另一种是用广口瓶、烧杯、长导管等装置，燃烧红磷法。
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，使水进入容器，上升水的体积等于消耗的氧气的体积，证明氧气的体积分数约占空气的1/5，笔者在实验过程中发现存在以下问题：
1、燃烧红磷过程产生白烟扩散到空气中污染空气。
2、实验过程不能准确读出空气的体积和进入水的体积。
（难以说服学生）
3、实验时间长。
因此我将实验作了如下的改进。
二实验准备:
取一只具支试管，加橡胶塞，支管连接一根10cm长的橡胶管，用弹簧夹夹住橡皮管，一烧杯水，一个50ml量筒、一盏酒精灯、5克白磷、火柴、滤纸、试管夹。
三实验步骤：
1、把具支试管装水至塞紧胶塞的位置并把水倒入量筒读出水的体积V1，取一块白磷（足量），用滤纸吸干水，立即放入准备的具支试管里，塞上橡胶塞密封，试管在酒精灯上稍作加热，白磷就燃烧起来，倾斜具支试管，让白磷与氧气充分反应。
2、1min左右试管内不再产生白烟，用湿毛巾包裹具支试管，让装置迅速冷却到室温。
3、把乳胶管插入水里，打开弹簧夹，水立即沿乳胶管进入具支试管（如图所示），取出乳胶管，读出剩余水的体积V2
4、根据(V1-V2)/V1求出氧气约占空气体积的1/5 。
氧气的常见实验初中化学教案
氧气的常见实验初中化学教案。
一、测定空气中氧气的体积分数实验原理：利用氧气的性质可以与铜粉发生反应，生成黑色的氧化铜，观察反应前后氧气的体积变化，从而推算出空气中的氧气体积分数。
实验步骤：1、将一枚铜箔或铜丝放入玻璃管中；2、用实验室洁净的钳子将铜箔或铜丝上下翻转一下，将氧气排出玻璃管中；3、用洁净的吸管吸取出氧气，然后将吸管中的氧气倒入干净的、装有100ml水的烧杯中；4、再次测量玻璃管中的氧气体积和烧杯中的水的体积，计算出氧气的体积分数。
二、观察氧气与烛芯燃烧的反应实验原理：氧气是支持燃烧的气体，通过观察氧气与烛芯燃烧的反应，可以了解到氧气对燃烧的促进作用。
实验步骤：1、将一根长烛芯放在实验室的平板上；2、将烛芯点燃，等待片刻直到烛芯燃烧正常；3、用洁净的吸管吸取出氧气，将吸管中的氧气倒入装有燃烧烛芯的玻璃管中；4、观察氧气与烛芯燃烧的反应。
观察结果：烛芯的燃烧明显加快，火焰变得更大，烧出的灰烬也相当多。
三、观察氧气和二氧化锰的反应实验原理：二氧化锰可以促进氧气的分解反应，通过观察氧气和二氧化锰的反应，可以观察到氧气的物理性质。
实验步骤：1、将一些二氧化锰放入实验室的试管中；2、用洁净的钳子将试管倾斜放在架子上，用吸管送进氧气；3、观察试管内氧气的状态。
观察结果：经过一段时间的作用，二氧化锰的颜色变淡，试管中出现氧气泡。
四、制备氧气实验原理：通过加热氢氧化钾和高锰酸钾的混合物，可以制得氧气。
实验步骤：1、将氢氧化钾和高锰酸钾按比例称量，放置在试管中；2、加水，不停搅拌，直至药粉完全融化；3、将试管架于三角架上，下方垫一个带水的容器，加热试管；4、观察试管内的物质，待升起的气泡稳定后，用针管吸取气体。
以上是初中化学教育中常见的氧气实验，这些实验虽然简单，但对于学生了解化学元素的性质和特点非常有帮助。
希望初中化学教师可以结合实际教学情况，让学生通过实践了解氧气的应用和性质，在提高学生兴趣的同时，促进学生的知识掌握。
《测定空气中氧气的体积分数》教学实践与反思
《测定空气中氧气的体积分数》教学实践与反思延河中学陈瑜一、背景二期课改倡导探究性学习方式，即让学生积极主动地获得知识，领悟科学研究的方法，并促进学习方式的改变，使学生能主动的获取知识。
我在执教新教材的过程中，常凭经验认为公办初中学生能力不强，习惯于接受式学习，无法进行有效的探究。
因此在九年级化学新教材第二单元第一节中要求学生设计实验测定空气中氧气的体积分数的教学中，我过去采用了由老师直接给出连接好的实验装置，通过叙述语言讲清原理，以直观的演示实验，配以板书进行原因分析，再通过题目的应用，完成教学任务。
在这样的教学方式下，老师讲得多，学生笔记记得多，但学生的能力提高不快，教师的主导作用和学生的主体作用不能得到体现。
如何才能引领学生积极主动的探究？在这学期中，我进行了一次探索。
二、教学实践由于学生刚开始学化学，虽然在第一章中了解了一些知识和操作，但相应的知识和技能储备相当不足，因此我采用了学生小组讨论并设计实验方案，由师生共同演示实验的方法。
1、第一次实践在学生讨论完成空气中氧气、氮气等物质的体积分数后，直接提出探究主题。
（教学片段）师：你能设计一个实验，粗略测定空气中氧气的体积分数吗？（学生小组讨论）师：谁能说说你们讨论的结果。
生：我想可以想办法把氧气抽出来，看剩余氮气就知道了。
生：怎么抽，抽了又看不见。
......生:我想可以用集气瓶取空气,然后用木条在集气瓶中燃烧,消耗掉氧气,然后通过前后两次比较密度,通过计算得到.师:这位同学想到通过木条的燃烧消耗空气中的氧气,这是一个好的方法,能说说你的计算公式吗?生:还没有想好.师:那你再仔细考虑一下,还有无更直观的方法吗?(学生你看看我,我看看你,没有谁想出)......在这次课堂教学中,学生无法完成方案设计,最后还是由教师通过原理的讲解和演示完成教学.这节课从形式上看,学生已经开始讨论和探究,但探究活动很快进入茫然阶段,学生不知道怎样思考.这样的探究不适合于刚接触化学的学生,它让学生觉得化学很难,一下子难于适应,时间久了就会失去化学学习的兴趣.课后,我进行了反思,认为这节课未能达成预定目标的原因是教师备课时没有考虑到学生的情况,没有挖掘课本的素材,课堂上也没有根据学生的水平作出一些必要的知识铺垫.针对这些问题，我进行了第二次教学设计，在设计上从学生角度出发，通过教材中拉瓦锡测定空气成分的经典实验为向导，让学生模仿科学家的研究方法和研究过程，并利用教材中的提示，创造性解决问题。
空气中氧气体积分数的测定
空气中氧气体积分数的测定以空气中氧气体积分数的测定为标题，我们将探讨如何准确测定空气中的氧气体积分数。
氧气是地球上最重要的气体之一，对于维持生命和许多化学反应都至关重要。
因此，准确测定空气中的氧气体积分数对于环境监测、生命科学研究以及各种工业过程至关重要。
测定空气中氧气体积分数的方法有很多种，下面将介绍几种常见的方法。
一种常用的方法是气体体积法。
该方法通过测量一定体积空气中氧气的体积来计算氧气体积分数。
具体操作步骤如下：首先，取一个已知体积的容器，将一定体积的空气吸入容器，然后使用适当的方法将容器内的氧气与其他气体分离。
最后，测量容器中氧气的体积并计算氧气的体积分数。
这种方法的优点是简单易行，但需要使用特殊的设备来进行气体的分离，且需要一定的实验技术。
另一种常用的方法是化学分析法。
该方法通过氧气与某种化学试剂反应生成产物，再通过对产物的浓度进行测定来计算氧气的体积分数。
例如，常用的方法之一是使用碘化钾溶液来测定氧气体积分数。
在反应中，氧气气体会与碘化钾溶液中的碘反应生成碘化钾。
通过测量产生的碘化钾的浓度，可以计算出氧气的体积分数。
这种方法的优点是准确可靠，但需要使用一定的化学试剂和仪器，并且对实验条件有一定的要求。
除了上述两种方法外，还有一种常用的方法是光学分析法。
该方法利用氧气对特定波长的光的吸收特性来测定氧气的体积分数。
通过将一束特定波长的光通过一定体积的空气中，然后测量透射光的强度的变化，可以计算出氧气的体积分数。
这种方法的优点是非常灵敏且无需破坏性样品处理，但需要专用的光学仪器和精密的测量技术。
总结起来，测定空气中氧气体积分数的方法有很多种，包括气体体积法、化学分析法和光学分析法等。
每种方法都有其优缺点，适用于不同的实际应用。
在选择合适的方法时，需要考虑实验条件、仪器设备和准确度等因素。
无论使用哪种方法，确保测定结果的准确性和可靠性是非常重要的，这对于环境保护和科学研究都具有重要意义。
通过不断改进和发展测定方法，我们可以更好地了解空气中的氧气体积分数，为人类的生活和科学研究提供有力支持。
空气中氧气体积分数的测定
浅议空气中氧气体积分数的测定摘要：现行教材各版本对“空气中氧气体积分数的测定”这一实验，几乎采用相同的设计方式，该装置不乏许多优点，但也有不少缺陷未能避免。
总之，改进后的装置具有测量精度高、误差小、可操作性强，还能有效地防止该实验常见的“冲塞”现象的发生。
尤为重要的是，该设计既能充分激发学生的环保意识和质疑、创新精神，又可以培养学生严谨求实的科学态度。
关键词：实验改进；注射器；量筒；误差小；环保1.该阶段学生尚没有学习关于大气压的知识，做空气中氧气含量的测定实验时，烧杯中的水为什么会流入集气瓶，学生非常茫然，即使通过教师讲解，学生也不甚理解，不利于对教材中相关知识的学习。
2.实验前在集气瓶中要加入少量的水，用于吸收五氧化二磷，实验后又有烧杯中的水流入，两部分的水容易混为一谈，学生更显得不知所措。
3.操作时，将红磷放在燃烧匙中，在酒精灯上进行加热至燃烧，这需要加热较长时间，同时需将燃烧匙倾斜，让火焰直接接触到红磷，才能使红磷燃烧，操作不方便。
4.燃烧过程中，由于红磷燃烧，放出大量热，使集气瓶内气压增大，有时会冲出瓶塞，缺乏安全性。
……笔者在前人研究的基础上，通过反复实践，设计了一种既易于学生理解实验原理，又较为精确的实验方法。
一、实验器材二、实验过程1.按如图1所示装置，连接仪器。
3.夹紧止水夹（防止导管中液体流出），拔出橡皮塞，并将注射器的活塞推回到“0”刻度处，迅速在燃烧匙上装上足量白磷，然后立即把橡皮塞塞入集气瓶，务必塞紧。
4.集气瓶内cuso4溶液的温度较高，高于白磷的着火点，白磷马上就被引燃，产生浓厚的白烟，并放出大量的热。
因此，该密闭系统内气压急剧增大，注射器活塞会向上移动。
反应结束，瓶内温度降低，气压减小，活塞又会向下移动至“0”刻度处。
在冷却过程中，教师应抓住该有利时机，引导学生分析本实验的化学原理：白磷燃烧消耗系统内的氧气，生成体积微乎其微的p2o5固体，使系统内气压减小。
学生从而能明确对药品选择的要求。
空气中氧气体积分数的测定
法国科学家拉瓦锡
１７４３——１７９４
拉瓦锡的钟罩实验
用此装置为 什么可以测 量出氧气的 体积分数呢？
拉瓦锡钟罩实验的原理
1、汞与密闭装置中的氧气反应，生成 物的状态为固体，氧气要反应完。
2、氧气消耗后装置内压强减小，通过 一定的压强差将液体压入装置。
反应物的选择
12 3 4 56
燃烧后会生成二氧化碳气体
12 3 4 56
反应物的选择
4P + 5O2 点燃 2P2O5
生成五氧化二磷固体；红磷的着火点 高，必须在容器外加热点燃
12 3 4 56
一些测定氧气含量的装置，说出它的优 缺点
太阳光
红 磷
水
········· 图2来自报交流要点1、数据记录与处理： 1）V1 、 V 2）氧气的体积分数
2、实验成功或失败的原因分析： 1）装置方面的原因： 2）操作的原因：
汇报要求： 1、简明扼要，讲清要点； 2、每组用时1分钟
哪些因素会影响测定结果呢
一、装置的气密性：保证气密性良好
二、红磷的用量：保证氧气要反应完 三、温度：反应前后保证等温
体积V1 6、测量集气瓶中空气的体积：将集气瓶装满水（盖
上橡皮塞），测水的体积V
实验要求
1、小组成员注意分工合作 实验过程中根据汇报单的要求由专人负责将 情况及时记录下来。
2、时间关系，只做一次，不成功的请分析原因。 3、各小组完成实验后作好自评工作。
评价的等第为：优秀、良好、一般、须努力 4、请各组选派代表进行汇报交流。
根据拉瓦锡实验装置原理，小组讨论， 设计一个测定空气中氧气体积分数的 实验装置
实验步骤的确定
1、检查装置的气密性； 2、用弹簧夹夹住导管； 3、将红磷放在燃烧匙中，将燃烧匙中的红磷点燃后
如何测定空气中氧气体积分数
如何测定空气中氧气体积分数（图）作者：育红中学张津平2010-08-06 天津网-数字报刊育红中学张津平测定空气中氧气体积分数的实验是一个非常重要的知识点，在各种考试中经常考到，从普通的单元测验到竞赛都会经常涉及。
下面从以下几方面与同学们深入探讨一下这个实验：一、实验原理：测定空气中氧气体积分数的实验原理是：选择某种能与空气中的氧气反应而不与空气中其他气体反应的固体物质（如红磷、白磷等），利用过量的该物质将空气中的氧气完全消耗，生成新的固体物质，使密闭容器内气体体积减小（减小的体积即为氧气的体积），气体的压强减小，引起水面变化，从而确定空气中氧气的体积分数。
需要注意的是：1.所选物质与氧气反应的生成物必须是固体（因此碳、硫不可选用）【注意：若生成物为气体，也可将水换成易吸收该气体的液体，如氢氧化钠溶液】。
2.所选物质必须能在空气中燃烧（因此铁不可选用）。
3.所选物质应过量，使氧气完全反应。
利用某些物质与空气中氧气反应（不生成气体），使容器内压强减小，让水进入容器。
测定进入容器内水的体积，即为空气中氧气的体积。
二、常见测定空气中氧气体积分数的实验装置和方法：【装置一】按如图所示的装置实验，以水槽中水面为基准线，将钟罩水面以上容积分为5等份。
在燃烧匙内盛过量红磷，用酒精灯点燃后，立即插入钟罩内，同时塞紧橡皮塞，观察红磷燃烧和水面变化的情况。
1.实验现象：（1）钟罩内充满浓白烟；（2）冷却后白烟消失，钟罩内水面上升了约占钟罩体积的1/5。
2.实验结论：（1）红磷燃烧消耗的是空气中的氧气，氧气约占空气体积的1/5。
（2）氮气不支持燃烧，本身也不能燃烧，且氮气不溶于水。
3.实验注意事项：（1）可用来反应的物质必须是易与氧气反应且没有气体生成的物质（如红磷），木炭、硫（因生成气体）不能用作测定氧气含量的反应物。
（2）所用来反应的物质必须足量或过量（保证把钟罩内的氧气消耗完全）。
（3）容器的气密性必须良好。
（4）应冷却到室温时才测定进入容器内的水的体积，否则钟罩内水面上升的体积小于钟罩容积的1/5。
测定空气中氧气的体积分数
课题：物质的组成与结构、用途与制法学习内容：一、测定空气中氧气的含量（体积分数）1．测定原理：利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的，生成固体，使密闭容器内压强，在大气压的作用下将水压入容器内，进入容器内水的体积即为消耗的的体积。
2．实验步骤：（1）现将集气瓶的容积分为等份，加以标记；（2）连接装置并；（3）在燃烧匙内，将止水夹，点燃红磷后，伸入集气瓶内，橡皮塞；（4）燃烧结束，待集气瓶，打开止水夹。
3．实验现象：①红磷燃烧，产生大量，②冷却到室温后打开止水夹，水进入集气瓶的体积约占总体积的。
4．实验结论：。
剩余的气体主要是。
该气体于水，既不也不。
5．注意事项：（1）实验中要用的红磷，以保证集气瓶内的被耗尽。
（2）实验前，止水夹要，防止燃烧时气体，部分气体沿导管逸出，而使最终进入瓶中的水。
（3）点燃红磷后，要伸入集气瓶内，否则会有部分空气受而造成结果。
（4）将红磷伸入后，要橡皮塞，否则燃烧过程中放出而使瓶中气压过大，可能会冲开瓶塞，使实验失败。
（5）待集气瓶后，再打开止水夹，如果过早打开止水夹，装置中气压比较大，进入的水会，而造成实验误差。
6．误差分析：（1）偏小于1/5的原因有：。
（2）偏大于1/5的原因有。
7．实验反思：（1）对药品的要求：只与反应，且不产生。
解释不能用木炭代替红磷的原因：。
（2）实验前集气瓶底事先放少量水的作用是。
（3）其他装置：如图是一个具有刻度和活塞可滑动的玻璃容器，其中有空气和足量的白磷，将它放在盛有沸水的烧杯上方(如图A)，进行实验．请完成实验报告：实验现象：白磷燃烧，产生；活塞。
该装置的显著优点是_______________________________________。
二、纯净物和混合物1．纯净物：，如（从以下物质中选，填序号，下同）。
2．混合物：，如。
⑴蒸馏水、⑵冰水混合物、⑶洁净的空气、⑷清澈的海水、⑸自来水、⑹碘酒、⑺液氧、⑻铁粉、⑼矿泉水、⑽红磷、⑾澄清石灰水、⑿海水、⒀稀有气体三、其他1．金刚石与石墨相同，不同2．“新物质”的理解：。
空气中氧气体积分数的测定的实验实验原理
空气中氧气体积分数的测定的实验实验原理实验原理：空气中氧气的体积分数指的是单位体积空气中氧气的体积占比。
测定空气中氧气体积分数的实验原理基于氧气与其他气体的物理性质差异，利用物理或化学方法将氧气与其他气体分离，并通过测量、计算等手段确定氧气体积分数。
一、物理分离法：1. 吸附法：吸附法是利用物质对气体的吸附性质，将氧气与其他气体分离。
常用吸附剂有活性炭、分子筛等。
通过将空气在吸附剂上通过，氧气会被吸附，而其他气体则较少吸附，从而实现氧气的分离。
然后，通过测量吸附剂前后的重量差，计算氧气的体积分数。
2. 分子扩散法：分子扩散法是利用气体分子的速度差异，将氧气与其他气体分离。
通过将空气在一定条件下通过分子扩散器，氧气分子由于速度较快，会在一定距离内扩散到较高浓度，从而实现氧气的分离。
然后，通过测量扩散器前后的气体体积差，计算氧气的体积分数。
二、化学分离法：1. 氧化反应法：氧化反应法是利用氧气与其他气体发生氧化反应的差异，将氧气与其他气体分离。
常用的氧化反应有氧气与铁粉的反应、氧气与硫化氢的反应等。
通过将空气与反应物接触，氧气会与反应物发生氧化反应，而其他气体则不发生反应，从而实现氧气的分离。
然后，通过测量反应前后气体的体积变化，计算氧气的体积分数。
2. 还原反应法：还原反应法是利用氧气与其他气体发生还原反应的差异，将氧气与其他气体分离。
常用的还原反应有氧气与氢气的反应、氧气与二氧化硫的反应等。
通过将空气与还原剂接触，氧气会与还原剂发生还原反应，而其他气体则不发生反应，从而实现氧气的分离。
然后，通过测量反应前后气体的体积变化，计算氧气的体积分数。
总结：测定空气中氧气体积分数的实验原理可以通过物理分离法和化学分离法实现。
物理分离法利用气体的吸附性质或分子扩散性质将氧气与其他气体分离，然后通过测量分离器前后的气体体积差来计算氧气的体积分数。
化学分离法利用氧气与其他气体发生氧化或还原反应的差异将氧气与其他气体分离，然后通过测量反应前后气体的体积变化来计算氧气的体积分数。
空气中氧气体积分数的测定的实验实验原理
空气中氧气体积分数的测定的实验实验原理
空气中氧气体积分数的测定实验的实验原理通常是基于氧气的性质和化学反应进行的。
常用的测定氧气体积分数的实验原理有以下几种：
1. 磁性法：利用氧气对磁性材料的吸附性质进行测定。
可以使用铁或钢丝等磁性材料，将其置于空气中，通过测定材料的重量变化来确定氧气的体积分数。
由于氧气对磁性材料的吸附能力较小，因此适用于氧气体积分数较低的情况。
2. 极限反应法：利用氧气与其他物质发生化学反应的原理进行测定。
例如，可通过将氢气与氧气在适当条件下反应生成水，然后根据反应后的氧气体积的变化来确定氧气的体积分数。
该方法广泛应用于实验室中。
3. 漏斗法：利用氧气的溶解度较低，在液体中溶解氧气的原理进行测定。
实验中，将空气通入到溶解氧气较高的液体中（如水中），让氧气溶解到液体中，然后通过测定液体中氧气浓度的变化来确定氧气的体积分数。
4. 电化学法：利用氧气在电化学反应中的参与进行测定。
例如，可以使用氧化还原电池，如氧气电池或氧化银电极，将氧气还原为氢氧离子，根据反应的电流变化来测量氧气的体积分数。
需要注意的是，不同的实验原理适用于不同的氧气体积分数范
围和实验要求，实验者可以根据具体情况选择适合的方法进行测定。
实验专攻二 设计实验测定空气中氧气体积分数的测定
突破训练
(4)结合你的学习经验，若要寻找红磷或铁粉除氧剂 的替代物，用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分 数，该替代物应满足的条件是 __只__能__够__和__氧__气__反__应__，__生__成__物__不__影__响__测__定__结__果____(写 两点)。
突破训练
【实验3】测定用排空气法收集 到的集气瓶中二氧化碳的体积 分数。 (5)甲同学设计图5所示装置进行测定。浓NaOH溶液的作用是 __2_N_a_O_H_＋__C_O__2_______N__a_2_C_O__3＋__H__2O___(用化学方程式表示)。 (6)乙同学提出，仅利用图6所示装置，在不添加其他试剂的 前提下，也能测得集气瓶中二氧化碳的体积分数。为达到实 验目的，操作方法是 ___用__冰__水__冷__却__集__气__瓶__，__打__开__K_____________________。
突破训练
2．(2019·温州模拟) 如图是 测定空气中氧气含量的实验装 置图。实验如下：用注射器抽 取30 mL空气(活塞拉至30 mL刻度处)，硬质玻璃管 中空气的体积为50 mL；在硬质玻璃管中放入过量铜 粉，在右侧导管口套上瘪的气球；点燃酒精灯，反 复推拉注射器和挤压气球，待充分反应后，冷却至室 温；将气球中气体全部挤入硬质玻璃管，注射器中气 体的体积为14 mL。
突破训练
(3)实验过程中，连接数字传感器，测得实验1、实验 2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图 4所示。依据图3，图4信息，___实__验__2___(填“实验 1”或“实验2”)的测定方法更准确，判断依据是 _反__应__后__，__实__验__1_集__气__瓶__内__剩__余__氧__气__的__体__积__分__是__8__.6_%__，_ _实__验__2_集__气__瓶__内__氧__气__几__乎__要__耗__尽____________。
空气组成及空气中氧气体积分数测定
秋季第二讲空气组成及空气中氧气体积分数测定空气的组成和氧气含量测定【教材内容解读】1.空气组成成分：氮78，氧21，0.94是稀气，还有两个0.03，二氧化碳和杂气。
2.空气中氧气体积分数测定实验：（1）实验原理：利用红磷在空气中燃烧，将集气瓶内氧气消耗掉，生成五氧化二磷白色固体，使密闭容器内压强减小；在大气压作用下，进入集气瓶内水的体积即为减少的氧气的体积。
（2）实验装置：（3）实验步骤：①将仪器连接好并检查装置的气密性。
②在集气瓶底装入少量的水，再把剩余的容积分成五等份并做上记号。
③用弹簧夹夹紧乳胶管。
④在燃烧匙内放入过量的红磷。
⑤点燃红磷迅速伸入集气瓶中，并把塞子塞紧。
⑥红磷燃烧停止，待集气瓶冷却到室温后，打开弹簧夹。
（4）实验现象：①红磷燃烧产生大量白烟并放出热量。
②冷却至室温后，打开弹簧夹，烧杯中的水倒吸入集气瓶中，进入水的体积约占集气瓶中空气体积的1/5。
（5）实验结论：氧气约占空气体积的1/5。
（6）误差分析：导致结果偏小的：红磷不足；装置气密性不好；未冷却至室温打开弹簧夹。
导致结果偏大的：未夹紧弹簧夹；点燃红磷后缓慢伸入集气瓶。
3.纯净物和混合物概念物质纯净物混合物概念只由一种物质组成的物质叫纯净物由两种或多种物质混合而成的物质叫混合物区别①由同种物质组成，即相同的分子、原子或离子，具有固定的组成②可以用化学式表示，如氧气用O2表示③有固定的化学性质①由不同种物质混合而成，各种物质彼此间不反应，没有固定的组成②不能用化学式表示③无固定性质（如熔、沸点等），各自保持原物质的性质举例氧气、氮气、二氧化碳、蒸馏水等空气、盐水、糖水、矿泉水、铝合金、酱油等联系【绝招心法】◆空气中氧气体积分数测定：1.可燃物必须选用燃烧后生成物为固体的物质。
不能选用木炭、硫等，因为木炭、硫燃烧产生的是气体物质，且与所耗氧气体积相同，使瓶内外气压相等，水不会倒吸入瓶中。
2.红磷必须过量，燃烧时才能使容器内氧气消耗完。
关于《空气中氧气体积分数的测定》演示实验创新设计
关 于 《空 气 中 氧 气 体 积 分 数 的 测 定 》 演示实验创新设计
姜 鹏
摘 要：沪教版九年级化学第一章设置了空气中氧气体积分数的测定实验，该实 验 存 在 选 择 器 材 困 难、装 置 容 易 漏 气、实 验 耗时较长 、造成环境污染等不足，为此特设计一套替代实验装置，既可有效完成实验，也能避免前述不足。
图２
图３
（三 ）实 验 操 作 １．在具支试管的小支管上套上小气球，塞紧带导管 的 塞 子，用小夹子夹紧小 气 球，检 查 装 置 气 密 性。２．取 下 第 １ 步 中带导管的塞子 ，塞 紧 普 通 试 管，检 查 装 置 气 密 性。 并 固 定 在铁架台上，用酒精 灯 稍 加 热 试 管，运 用 压 强 原 理 在 导 管 中 注满 ＣｕＳＯ４ 溶 液，用 夹 子 夹 紧 乳 胶 管。 取 下 塞 子 和 试 管。 ３．做好具支试管容积 ５ 等 分 标 记，打 开 气 球 上 的 夹 子，取 足 量的白磷放入具支 试 管 底 部，塞 紧 橡 皮 塞，将 具 支 试 管 横 放 固定在铁架台上（图２）。４．点 燃 酒 精 灯，用 酒 精 灯 在 试 管 底 部 稍 微 加 热 ，约 在５５℃ 时 白 磷 开 始 燃 烧 ，产 生 大 量 的 白 烟 （生 成的 Ｐ２Ｏ５固体小颗 粒 ），在 具 支 试 管 狭 小 的 空 间 中，氧 气 很 快被消耗掉。５．待反 应 结 束，装 置 完 全 冷 却 后，将 具 支 试 管 竖向固定在铁架台上（图３），再 把 导 管 放 进 装 有 蓝 色 ＣｕＳＯ４ 溶 液的烧杯中。６．打开乳胶管上的小夹子，蓝色 ＣｕＳＯ４溶液 进入具支试管中，并在尖嘴管口形成 美 丽 的 蓝 色 喷 泉。 最 终
如图１所示。
空气中氧气的体积分数测定
三、实验步骤
1、检查装置气密性。
2、夹上弹簧夹，点燃红磷后，快速插入集气 瓶。
3、待集气瓶冷却后松开弹簧夹。
四、观察现象
1、红磷燃烧有什么现象？
2、进入集气瓶的水大约有多少？
五、结论
1、 集气瓶中氧气约占1/5
２、空气中氧气的体积分数约为1/5
六、思考
1、如果某物质不能在空气中燃烧，该物质可 选吗？ 2、如果物质燃烧在消耗氧气同时又生成另一 种气体，该物质可选吗？如果可燃物只有 木炭，你能完成该实验吗？ 3、如果燃烧物除了和氧气反应外，还能和空 气中的其他气体反应，可以吗？会导致什 么结果？
空气中氧气体积分数的测定
教者：刘阳、一装置源自、原理1、磷+氧气 点燃 五氧化二磷
2、瓶内氧气被消耗，气压变小，在外界大气 压作用下，水被压入导气管进入集气瓶。 则进入集气瓶水的体积即为瓶中氧气体积
注意点
1、红磷必须足量，为什么呢？
2、点燃红磷后，必须快速插入集气瓶内，为 什么？ 3、实验时橡胶管必须用弹簧夹夹住，为什么？ 4、必须待集气瓶冷却后才能松开弹簧夹，为 什么？
七、讨论
1、试验中哪些因素可能导致进入集气瓶中的 水小于其容积的1/5 ？ 2、哪些因素可能导致进入集气瓶中的水大于 1/5 ？
3、集气瓶中剩余气体主要为哪种气体，你可 分析出该气体有哪些物理化学性质？
八、练习
1. 下列物质在装有空气的集气瓶中燃烧， 能使瓶内气压显著降低的是（ ） A 、铁丝 B、 红磷 C、 木炭 D 、 硫粉
结束语
本次授课结束，祝同学们学习进步，茁壮 成长！
2. 甲乙两个集气瓶用两只导管连接着，甲 集气瓶中另插入一根玻璃管，且下端系一 只气球。乙中有白磷和沙子。把他们放置 在烈日下，有什么现象。产生这些现象的 原因是什么？
测定氧气的实验报告
实验名称：测定氧气的体积分数一、实验目的1. 了解氧气在空气中的体积分数。
2. 掌握实验操作步骤，提高实验技能。
3. 培养严谨的科学态度和团队协作精神。
二、实验原理氧气在空气中的体积分数约为21%，本实验通过测量集气瓶中氧气与红磷反应后剩余气体的体积，计算出氧气的体积分数。
三、实验器材1. 集气瓶（250ml）2. 红磷3. 烧杯4. 橡皮塞5. 水槽6. 量筒7. 铁架台8. 酒精灯9. 秒表10. 铁夹11. 水平仪四、实验步骤1. 将集气瓶装满水，用橡皮塞塞紧，倒立于水槽中，将瓶中的水排出。
2. 将红磷放在烧杯中，用酒精灯点燃，待红磷燃烧完毕后，迅速用铁夹将烧杯夹住，倒置于集气瓶口。
3. 观察红磷燃烧过程中集气瓶内气体体积的变化，当红磷燃烧完毕，集气瓶内气体体积不再变化时，记录此时集气瓶内气体体积。
4. 将集气瓶正立于水槽中，用橡皮塞塞紧，等待瓶内气体冷却至室温。
5. 用量筒测量集气瓶内气体体积，计算氧气体积分数。
五、实验数据及处理1. 集气瓶内气体体积：V1 = 200ml2. 集气瓶内剩余气体体积：V2 = 180ml3. 氧气体积分数：F(O2) = (V1 - V2) / V1 × 100% = (200 - 180) / 200 × 100% = 10%六、实验结果与分析1. 实验结果：氧气体积分数为10%，与理论值21%存在一定偏差，可能是由于实验操作过程中存在误差，如红磷燃烧不完全、气体冷却不充分等。
2. 分析：实验过程中，红磷燃烧产生的热量导致集气瓶内气体膨胀，待气体冷却至室温后，体积收缩，造成测量结果偏小。
此外，实验过程中可能存在一定的气体泄漏，导致测量结果偏低。
七、实验结论通过本次实验，我们掌握了测定氧气体积分数的实验方法，了解了氧气在空气中的体积分数约为21%。
实验过程中，我们体会到严谨的科学态度和团队协作精神的重要性。
同时，我们也认识到实验操作过程中可能存在的误差，为今后类似实验提供了参考。
教学案例 氧气体积分数的测定案例
《氧气体积分数的测定》案例［师］下面，我想请在座的各位同学尝试解决一个问题：设计一个实验，粗略地测定空气中氧气的体积分数，学生小组先相互讨论，４分钟后，请同学们发表自己的看法和意见。
（学生４人一组围在一起讨论，情绪高涨［生1］取一定体积的空气（一个集气瓶），把火柴点燃伸入集气瓶中，熄灭后，用原来的总体积减去后来剩余的体积，即为氧气的体积，再通过计算，便可求出氧气的体积分数。
［师］我认为，这个同学抓住了关键——利用物质在空气中燃烧消耗氧气来测定空气中氧气的体积，真是难能可贵，其他同学有什么看法？有没有需要改进的地方？按他的方案，我觉得气体的减少量无法测定。
［师］我同意。
那么，如何解决这个问题?谁来帮帮他？［生3］我能不能上来画？［师］当然可以！［生3］（边画边讲）先将一支长的蜡烛放在水槽底部，向水槽中加水，使水面低于蜡烛，将一个集气瓶倒罩在蜡烛上方，当蜡烛熄灭后，由于集气瓶中的氧气被消耗，所以瓶内压强减小，外界大气压就会将水压入集气瓶中，那么，水面上升多少就表明氧气的体积是多少。
［师］这个方案怎么样？（学生议论，纷纷表示同意该方案）［师］我也很欣赏这位同学的方案，他巧妙地运用物理学知识，利用倒吸入水的体积，明确地计算出被消耗掉的氧气的体积，从而测出一定体积的空气中所含氧气的体积，很有创意，那么，还有没有需要完善的地方？（学生你望望我，我望望你，没人回答，一时安静无声）［师］既然没有，我们就请同学们自己实验一下，看看你们的结果与科学家的结论是否一致？［生］学生实验，发现水面上升的高度是集气瓶体积的1/10。
［师］科学家的结论是氧气约占空气体积的1/5，而大家的实验结果是占空气体积的1/10，为什么？［生4］蜡烛燃烧放热，使剩余气体膨胀，所以液面上升的体积数偏少。
［师］也就是说，我们要等到装置完全冷却到原来的温度后再观察（约２分钟后，观察结果仍然偏小）［师］看来还有别的原因，想想蜡烛燃烧后的生成物是什么状态？［生5］蜡烛燃烧后生成物是水和二氧化碳，二氧化碳是气体，占据了一定的体积，所以结果偏小。
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天目初中测定氧气体积比实验练习班级姓名
一知识点：
1测定原理：
偏小的原因：
对反应物选择的要求：
二练习
1空气是一种宝贵的资源，空气中体积分数约占21%的是
A．二氧化碳B．氮气C．氧气D．稀有气体
2、法国化学家拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的1/5.某
同学用右图装置进行验证，实验后发现气体减少的体积小于1/5，请你帮助
这位同学找出两种可能造成这样结果的原因：
①；
② .
3．红磷燃烧除需要氧气外，还需满足的条件是；该反应的化学方程式为；用红磷做“测定空气里氧气含量”的实验时，若红磷的量不足，所测得氧气的体积分数(填“偏大"、“偏小"或“不变”)。
4某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成Mg3N2，设计了如下
方案进行验证。
步骤l：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配
成如图所示的装置。
另准备一只有一根铜丝穿过的橡皮塞，铜丝末端固定一
根镁条。
步骤2：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞。
待充分冷却，观察到
广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的1／5左右。
步骤3：往水槽中加水使广口瓶内外水面相平。
点燃镁条，更换橡皮塞，镁
条在广口瓶内继续燃烧，发出红光，放出热量。
待冷却后广口瓶内水位继续上升。
(1)步骤2的目的是。
(2)在步骤3“待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于瓶内气压(选填“大于”“小于”或“等于”)外界气压。
(3)根据上述实验和你所学的知识，请写出镁在空气中燃烧时的化学方程式：
5右图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。
下列说法中不正确的是
A．该实验证明空气中氧气的含量约占1/5 B．实验时红磷一定要过量
C．实验前一定要检验装置的气密性D．红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄
灭后立刻打开弹簧夹
6“空气中氧气含量的测定”有多种方法。
甲生设计了如图1如示的实验方案：在燃烧匙内盛过量红磷，点燃后立即插入集气瓶内，塞紧橡皮塞，待红磷火焰熄
灭，集气瓶冷却至室温，打开铁夹，水注入集气瓶。
回答下列问题：
(1)、反应结束后，打开铁夹，水自动注入集气瓶的直接原因是
(2)、乙生也设计了一个如图2所示的实验方案，装置和操作同甲类似，
只不过用硫粉代替了红磷，并增加了滴管。
要使实验成功，乙在滴管
中应加入溶液。
并反应后滴入，写出该溶液发生反应的化学
方程式.
(3)、若空气中氮气也能和红磷反应，能否用该方法来测定空气中氧气的含量？▲
(4)、丙生想利用氧气和某种金属的反应，来测定空气中的氧气含量。
他选择利用下列仪器、药品：①带瓶塞的l000ml烧瓶②电子天平（称量精度为0.01克）③酒精灯④某种金属粉末。
他的实验步骤如下：准确称量某种金属粉末的质量（足量），将其放入烧瓶，塞紧瓶塞，放置一段时间后，倒出烧瓶中粉末，并称其质量。
写出丙生的实验思路
7某课外活动小组在学习了书本“空气中氧气含量的测定”实验，知道P2O5 不能随便排放在空气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进：
在由两个注射器组成的密闭系统内共有50 mL空气，如右图。
然后给装有红磷的玻璃管加热。
同时交替推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的红磷变成
白烟，且较长时间内无进一步变化时停止。
停止加热后，待冷却至
室温将气体全部推至一个注射器内。
请根据你对上述实验的理解，回答下列问题：
（1）实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约mL。
（2）在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是。
写出该反应的化学方程式。
（3）上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的可能原因是（写出其中一种）。
8在测定空气中氧气含量的实验中，小强采
用了右图所示装置：在由两个注射器组成的密闭系
统中留有25mL空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，
同时缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝
在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至
室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气
体积变化。
(1)在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是。
(2)写出该实验中反应的化学方程式。
(3)小强测得实验结果如下：
反应前注射器内气体总体积反应后注射器内气体总体积
25mL 22mL
由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数2l％(填“>”、“＝”、“<”)。
造成该实验出现误差的原因可能是。
(填序号)
①没有交替缓缓推动两个注射器活塞；②读数时没有冷却至室温；③加入铜丝量太少；④
加入铜丝量太多
(4)通过上面的实验，你学到的测量混合物中某成分含量的方法是。
9利用如图所示装置可测定空气中氧气的含量。
①实验现象，红色物质逐渐变成。
②反应的化学方程式为
③停止加热冷却至室温，注射器内气体的体积大约减少了。
④实验结论。