《空气中氧气含量的测定》实验探究(精)
专题：测定空气中氧气的含量探究实验设计
测定空气中氧气的含量探究实验设计1．化学反应原理如图5-1所示，利用磷燃烧消耗空气中的氧气，从而使容器内形成负压，打开止水夹后，水进入容器内。
进入容器中的水的体积，可粗略地认为是空气中所含氧气的体积。
2．探究方案：⑴在集气瓶中放入少是水（用于溶解生成的五氧化二磷，同时可吸收燃烧产生的热，有利于瓶内降温），做上记号，并将瓶内剩余体积均分为五等分。
⑶用止水夹夹紧乳胶管，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧。
观察到红磷燃烧，产生浓厚的白烟。
⑶红磷熄灭后，冷却至室温，打开止不夹，观察到水进入集气瓶内，最终水面在五分之一记号处。
3．要做好该实验，关键要注意以下几点：⑴用更易燃烧的可燃物代替红磷（如白磷）；⑶装置的气密性要好；⑶燃烧匙伸入集气瓶中的速度要快，并塞紧塞子。
5．资源开发：通过刚才的分析，我们知道，在做好本探究实验除用白磷代替红磷外，就是尽可能防止或减少气体泄漏的可能。
我们可以利用以下装置来进行探究：⑴用凸透镜将太阳光聚焦到白磷，使白磷燃烧。
此法可以防止燃烧匙伸入集气瓶时气体的散逸。
如图5-2。
⑵用水浴加热的办法使白磷燃烧，也可以防止燃烧匙伸入集气瓶内气体的散逸。
白磷的着火点仅40℃，水温稍高，足以使白磷着火燃烧。
如图5-3。
做此实验时，盛白磷的广口瓶不能直接放入沸水中，也以免广口瓶因骤热而爆裂。
可先用温水淋浴后，再将热水注入外面的大烧杯中。
⑶用钟罩代替集气瓶进行实验，如图5-4所示。
钟罩下方敞口，气体受热膨胀时，可将水压出一部分从产生减压作用。
用此法既减少了气体泄漏的可能，准确性比原实验方案高。
⑷在一端封闭的粗玻璃管内放一颗白磷，用胶塞塞住，并使从推入到玻璃管中部，记下位置。
用酒精灯微微加热白磷，使之燃烧，同样可观察到白磷燃烧，有大量白烟生成，胶塞被推向外侧（右侧）。
待装置冷却，胶塞逐渐向内侧（左侧）移动，根据胶塞停止时的位置，确定空气中氧气的体积。
如图5-5。
这种方法在不透气的情况下进行，几乎可以完全防止漏气。
“测定空气中氧气的含量”实验探究
“测定空气中氧气的含量”实验探究作者：胡巢生来源：《教学与管理(中学版)》2013年第05期一、探究的价值以问题情景驱动科学探究活动，通过师生合作逐步探讨“测什么”、“在哪测”、“怎样测”3个问题，明确研究的对象是纯净物而不是混合物，测定的是氧气而不是空气。
促使学生获得空气成分的相关知识，体验科学的实验方法，形成科学的思想观念。
1.药品的探究由于初中生刚刚接触化学，对于燃烧什么物质把空气中的氧气消耗掉难以选择，教科书中使用的药品是红磷（图1），教师可以引导学生思考为什么用红磷，从红磷的用量展开探究，采用不同的用量让学生观察，根据观察结果去分析，明确只有红磷的量充足才能得到准确的结果。
问题导引下形成假设，通过对进入集气瓶中的液体体积的情况分析，讨论用木炭、硫磺代替红磷是否可以？学生会想到木炭、硫磺燃烧的产物是气体，且消耗的氧气的体积恰好等于生成的气体的体积，密闭体系内气体的压强几乎没有变化。
通过对比得出生成物必须是固体的要点。
随着知识的积累，还可以尝试用铁丝、镁带等代替红磷，等得不到正确结论时再和学生们一起找原因，通过关注在实验操作、实验技能等方面的探究活动，引导学生对实验现象的观察和分析，回答出“测什么”的问题，使学生完成从简单应用到综合应用的升级。
2.实验装置的探究实验装置的探究是解决“在哪测”的问题，很多人对实验装置进行了改进。
为减少实验的误差，保证实验装置密闭，用白磷代替红磷，改用电热丝加热、凸透镜将太阳光聚焦加热、水浴加热等，仪器改为由集气瓶和烧杯组装、注射器和试管组装、玻璃钟罩和水槽组装等。
对此，教师应理性地反思各种实验装置的设计思路，把构造简单、操作方便、现象直观的优秀的设计方案应用到我们的教学中。
教师还可给出多种仪器选择，组装出更多的装置，小组讨论后找出优点。
让学生自主探究，不仅可以使学生更加熟悉实验仪器，而且可以锻炼学生发散思维的能力，有利于培养学生的创新精神和实践能力。
3.实验结果的探究在教学过程中，教师要对实验结果有多视角、多维度的分析，充分挖掘教学内容的功能价值，它不仅有承载知识本体的功能，也有承载能力培养的功能。
空气与氧气(空气中氧气含量测定实验的探究)PPT课件(初中科学)
点燃
•3Mg + N2= Mg3N2
点燃
•2Mg + CO2= 2MgO + C
铁
选择除氧剂
铁在空气中缓慢氧化变成铁锈
点燃
•3Fe + O2= Fe3O4
反应在纯氧中进行
铜、 钠、钾
选择除氧剂
加热
• 2Cu+O2=2CuO • 4Na +O2=2Na2O • 4K +O2=2K2O
将铜、钠、钾预先放在试管中，塞紧塞子 后加热。
为测量空气中氧气的体积含量，将钟罩放入盛水的水槽中，
把钟罩内水面以上的容积分为五等份，在燃烧匙内盛红磷，
用酒精灯点燃后，立即放入钟罩内，同时塞紧皮塞，试说明
视察到的现象，原因及结论。
现象：红磷燃烧，产生白烟，恢复至室温，钟罩内水面上升至 。
总体积的1/5处
原因： 红磷燃烧，消耗掉氧气，使气压降低，水面就上升。 。
结论： 空气是混合物，其中约1/5体积是氧气。
。
若水面上升不高，则可能的原因（至少两点） ___①_气__密_性__不_好________②_红__磷_不__足___
此实验说明剩余气体有哪些性质（至少两点）。
___①_不__燃_烧__也_不__支_持__燃__烧___②__不_溶__于_水_
练习1、小亮和他的同学们用图4装置测定空气里氧气的含量。先用 弹簧夹夹住乳胶管。点燃红磷，伸入瓶中并塞上瓶塞。待红磷熄 灭并冷却后，打开弹簧夹，视察广口瓶内水面变化情况。实验完 毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1／5， 乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的1／5。下列
可以在密闭装置中进行
再探究一、对燃烧生成物不是固体的进行探究
《测定空气中氧气的含量》实验说课稿(全国化学实验说课大赛获奖案例)
《测定空气中氧气的含量》实验说课稿(全国化学实验说课大赛获奖案例)《测定空气中氧气的含量》实验说课稿一、使用教材科粤版九年级《化学》第二章第一节二、实验仪器50mL针筒、单孔橡胶塞、玻璃导管、橡胶导管、吸管、100ml锥形瓶、50mL量筒、止水夹、镊子、滤纸三、实验药品白磷、红墨水、热水80ºC四、实验改进创新点1．对教材传统实验进行部分改进。
①将药品“红磷”换成“白磷”，采用水浴加热引燃，增加针筒部分的设计，改进了空气由于受热膨胀引发的逸出问题和燃烧时的白烟污染，这样既减少原来实验的装置的误差，也具有环保意识。
②用带有精密刻度的量筒代替烧杯，直接读出精确数值，提高实验的准确性。
2．在正式实验之前，增加学生分组实验一：针筒抽气实验。
常规的理论分析，对于部分学生理解实验原理还是有难度的，而这个小实验的设计，给学生提供了宏观事实，直接让学生感受客观规律，加深理解。
3．实验讲授过程中以问题作线索，以实验为依托，层层递进，学生“快”又“乐”地通过“问题引领探究”掌握知识。
5、实验讲授价值从教材知识结构来说，空气对学生来说是一种非常熟悉的气体，教材选择了空气作为初中化学中接触物质知识的开端，不仅承接了学生在已有的生活经验，以及小学科学课程研究中对空气知识的认识，并且为后续混合物纯净物概念、氧气、二氧化碳的研究奠定了坚实的基础，启了承上启下的作用。
而化学实验教学，本身就可以激发学生的研究兴趣，为学生提供宏观事实依据，创设真实的科学探究情景，引发学生认知冲突，从而培养其发现问题、解决问题的能力。
本节实验课的价值主要体现在三个方面：①知识构建方面，本节课要求学生会用科学方法定量地来测定空气中氧气的含量，同时了解空气中重要气体的性质，教会学生分析混合物组成的实验方法。
②研究方法指导方面，让学生深刻感受到实验是研究化学的一种重要途径，发展了学生观察、分析、归纳等能力，转变了研究方式。
③情感科学价值方面，科学探究的整个实验过程，带给学生从未有过的科学体验。
《空气中氧气含量的测定》实验的分析[精品]
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《空气中氧气含量的测定》实验的分析一、《空气中氧气含量的测定》实验的教育功能和价值：第一、通过设计实验，体验化学实验带来的乐趣，养成实事求是的科学态度，形成善于合作、勤于思考、严谨求实的科学精神。
第二、激趣引题，自学探究激趣引题是指教师的课堂导入要引人入胜，要能抓住学生的心，调动学生的情绪。
良好的学习情绪和精神状态，是学生自主学习成败的关键。
自学探究则是指教师指导下的学生活动，是影响全局、辐射全课的重要环节。
在信息社会开放式教育的条件下，教师和学生之间的关系已不在是教师“单向输出”和学生“被动接受”的关系，教师的角色必然转化为既是知识的输出者又是学生自主学习的引导者。
作为学生自主学习的引导者，教师应该在学生自学探究的过程中为他们指明方向，传授方法，关键时刻给予指导和支持。
第三、培养学生科学观察，尊重事实，敢于怀疑，大胆质疑，善于用学过的和查阅的知识和方法探究释疑，善于思考、描述实验现象和掌握基本的实验操作技能；第四引导点拨，实验探究化学是一门以实验为基础的自然科学。
教师应改变传统的实验教学模式，一切以学生的发展为本。
初中阶段的各类化学实验，对学生都极具诱惑力，充分利用实验，对培养学生的创新意识是极有价值的。
在实验教学过程中，既要重视技能训练同时还要重视创新能力的培养。
激发学生求知、探究的欲望，培养他们自我发现问题、解决问题的能力。
第五、培养学生从现象到本质的分析、解决、探究问题的能力及细致认真的科学态度，增进学生对科学探究的理解，把培养学生的实验技能、创新精神和科学探究能力同时推进；第六、解疑导拨，合作探究学生通过实验解决问题，同时又在实验中发现问题。
以往问题的解答全由教师包办代替，得出的结论学生被动地接受后死记硬背，造成学生只知其然，而不知所以然，而无法培养学生解决实际问题的能力。
因此在现代教学中，教师完全可以尽可能地创造机会引导学生在边学边探中解决问题，让学生亲自动手、动脑，互相合作，利用各种方式方法合作探究。
科粤版九级化学上册课件探究专题空气中氧气含量的测定(优秀文档PPT)
探究专题(一) 空气中氧气含量的测定
[实验拓展] (4)已知镁(Mg)在空气中燃烧可分别与氧气和氮气
反应，都生成固体物质，此实验中______(填“能”或“不 79p0，p′＝p0是因为红磷比木炭易燃烧
探究专题(一) 空气中氧气含量的测定
不能
白磷的着火点低，可以较容易地发生燃烧
[反思] 大家采用改进的实验装置进行实验，得到了较准确的数据，但又意外发现左玻璃管内壁上端附着黄色固体。
A 检查装置气密性 反应开始时，物质燃烧放出大量的热，气体体积受热膨胀，所以集气瓶中压强瞬间变大是由燃烧放热造成的；
[集体讨论] (1)讨论后同学们认为，选择的药品既要能消耗________，又不会跟空气中的其他成分反应，而且生成物为________，选择的药品为红磷(P)。 [反思] 大家采用改进的实验装置进行实验，得到了较准确的数据，但又意外发现左玻璃管内壁上端附着黄色固体。 [数据分析] 实验结束后，整理数据如下(已知集气瓶容积为100 mL)： 探究专题(一) 空气中氧气含量的测定 D．由图丙可推出空气中氧气的含量 [集体讨论] (1)讨论后同学们认为，选择的药品既要能消耗________，又不会跟空气中的其他成分反应，而且生成物为________，选择的药品为红磷(P)。 [分组实验] 在讨论的基础上，他们分组进行了实验。
探究专题(一) 空气中氧气含量的测定
(2)小组同学共同设计了如图W1－1所示的两套装置，你认为
79p0，p合′＝p0是理因为的红磷比是木炭_易_燃烧__A____(填编号)。为了确保实验的成功，在装药
探究2 如图W1－3中甲所示装置可用于测定空气中氧气的含量，其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内气体压强精确地记录并保存下来。
测定空气中氧气含量实验
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汇报人：XXX
实验结论的应用和推广
实验结论：通过测定空气中氧气含量，可以了解空气质量、环境污染程度以及生物呼吸对空 气成分的影响。
应用领域：环境监测、生物科学、医学研究等。
推广价值：该实验方法具有操作简便、结果准确等优点，可以广泛应用于各个领域，为科学 研究提供有力支持。
未来展望：随着科学技术的不断发展，测定空气中氧气含量的实验方法将不断完善和改进， 为人类生产和生活带来更多便利和效益。
04 实验结果分析
实验数据的记录和处理
记录实验过程中的所有数据，包括 实验前后的氧气含量、实验时间、 温度等。
比较实验数据与理论值的差异，评 估实验的准确性和可靠性。
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对实验数据进行处理，计算出氧气 含量的变化量，并分析变化的原因。
根据实验数据得出结论，对实验结 果进行解释和讨论。
实验结果的分析和解释
实验结果：通过观察实验现象和数据，分析氧气含量的变化趋势 误差分析：分析实验过程中可能存在的误差来源，如气体泄漏、温度变化等 实验结论：根据实验结果，得出空气中氧气含量的结论 实际应用：探讨实验结果在生产、生活等方面的应用和意义
误差分析和实验改进
误差来源：装置气密性不好、读数不准确等 误差分析：误差产生的原因及对实验结果的影响 实验改进：针对误差来源采取的措施和改进方案 实验结果可靠性评估：比较不同实验方案的优缺点和可靠性
实验的必要性和意义
了解空气中氧气含量的重要性 实验原理的科学性和可靠性 实验对科学发展的推动作用 实验在日常生活和工业生产中的应用价值
02 实验器材
实验所需器材的种类和数量
种类：集气瓶、燃烧匙、 弹簧夹、烧杯、橡皮管、 红磷或木炭
2.1实验探究空气中氧气含量的测定课件 2024-2025学年九年级化学人教版(2024)上册
CD
中氧气的含量。下列操作中，会导致实验失败的做法有_____。（填字母）
A.实验前检查装置的气密性
B.燃烧匙中装过量的红磷
C.点燃红磷后将燃烧匙缓慢插入瓶中
D.未等装置冷却至室温就打开了弹簧夹
【创新实验】有同学设计了图3进行实验。集气瓶容积 ，实验前
在空气中燃烧后氧气浓度的变化情况。
[提出问题]足量的红磷在密闭的四颈平底烧瓶内燃烧结束后，容器中是
否有氧气剩余？
[作出猜想]猜想1：有氧气剩余；
猜想2： 无氧气剩余 。
[实验验证]该小组同学按图1组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧
匙中的红磷，红磷燃烧产生 大量白烟 ，待红磷熄灭，装置完全冷却
后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然
趣小组的同学为此开展了项目式学习。
[任务一]改进教材中的实验装置和药品，测定空气中氧气的含量
（1）选用实际容积为40 mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管
中，塞紧橡胶塞，如图1所示。实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞
前沿从20 mL刻度处推至15 mL刻度处，松手后，若活塞仍能返回到20
mL刻度处，则说明 装置气密性良好 。
5
D. 燃烧的红磷一熄灭，就要立即打开弹簧夹，并记录水进入集气瓶的
刻度
1
2
2. 测定空气中氧气含量的装置如图所示。点燃红磷后，立即伸入
集气瓶中并塞紧塞子；待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧
夹。
点燃 五氧化二磷
红磷＋氧气
（1）红磷燃烧的文字表达式为
。
（2）打开弹簧夹后，烧杯中的水能够进入集气瓶中的原因是 红磷燃
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空气中氧气含量的测定实验专题作业
空气中氧气含量的测定如右图所示。
1、可观察到的现象是磷燃烧有大量白烟生成，打开止水夹后水进入集气瓶内大约1/5体积处。
2、该实验设计的原理是利用使容器内压强减小，导致水被吸入集气瓶内大约1/5。
实验后若结果偏小，可能的原因有红磷量过少、装置气密性不好、没有冷却到室温就打开止水夹。
实验后若结果偏大，可能的原因有止水夹没有夹紧、燃烧匙伸入集气瓶过慢。
3、实验时选择的可燃物需具备以下条件：（1；（2氧气（如镁带不行）；（3）生成物不能为气体（如硫粉、木炭等不行）。
4、该实验还可推出，瓶内剩余4/5性质有不燃烧也不支持燃烧。
1、某班同学用右图装置测定空气里氧气的含量。
先用弹簧夹夹住乳胶管。
点燃红磷伸入瓶中并塞
上瓶塞。
待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面变化情况。
实验完
毕甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5,乙同学的广口瓶内水面
上升显大于瓶内空气体积的1/5。
下列对这两种现象解释合理的是（）
①甲同学可能使用的红磷量不足，瓶内氧气没有消耗完；②甲同学可能未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内；③乙同学可能没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内空气受热从导管逸出；④乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内空气受热逸出
A.只有①③
B.只有②④
C.只有①②③
D.①②③④
2、为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：选用实际容积为40 mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与实际
容积为60 mL且润滑性很好的针筒注射器组成如右图的实验装置。
假设此实验能按照小华的设想正常进行，且白磷所占体积与导管内的气
体体积忽略不计，请回答下列问题：
（1)实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20 mL刻度处推
至15mL刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明
__________________。
（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。
可观察到的现象为
_______________________________________________。
（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。
可观察到的现象为
______________________________________________________________。
（4）若按小华的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败。
例如__________ 。
3、（2011·柳州）某化学兴趣小组的同学按照课本上的实验装置做“测定空气中氧气
的体积分数”实验(如图8所示)，但测出的氧气的体积分数明显小于1/5。
请你参与探究：
【提出问题】造成误差的原因是什么？如何改进课本上的实验装置？
【查阅资料】红磷、白磷的一些性质如下表：
【猜想与假设】
甲同学：可能是导管内原含有空气，后来留有吸入的水，影响实验的准确性。
乙同学：可能是瓶内残留气体中还有氧气。
你还能作出的猜想是。
【交流与讨论】（1）丙同学认为用木炭代替红磷，就可以消除误差，大家认为他的猜想不合理，理由是。
（2）他们对课本上的实验装置进行了图9所示的改进(其他仪器忽略)。
①甲同学提出应把红磷换为白磷，理由是。
②通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷，这利用了金属铜的性。
③与课本上的实验装置相比较，该装置的一个优点是。
【探究与反思】
（1）为了验证乙同学的猜想，将铜粉放在残余气体中加热，观察到铜粉变黑色，证明乙同学的猜想 (填“合理”或“不合理”)。
（2）大家用改进的实验装置(如图9所示)进行实验，待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消失时，左玻璃管内的液面上升了1格，得到了较准确的结果，但又意外发现左玻璃管内壁上端附着黄色固体。
①左玻璃管上端的黄色固体的主要成分可能是；
②左玻璃管下方液体的pH 7 (填“＝”“＜”或“＞”)，理由是。
4、（2010·鞍山-18)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：
图9
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。
答案：1、 D 2、（1）装置的气密性好（2）白磷燃烧，产生白烟，活塞前沿在约12 mL的刻度线上（3）
白磷燃烧，产生白烟，活塞先向右移动，最终稳定在约8 mL的刻度线上（4）橡胶塞弹出、试管爆裂、注射器活塞弹出等 3、【猜想与假设】装置气密性不好（或红磷用量不足；或没有冷却到室温就打开止水夹等）【交流与讨论】（1）木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，使反应前后气体体积变化不明显（2）①白磷的着火点低，容易用铜丝点燃（或红磷着火点高，不易被铜丝点燃等）②导热性③可以保证反应过程中装置不漏气（或可以保证在相同的压强下测定反应前后气体的体积，不会污染空气等）【探究与反思】（1）合理（2）①白磷②＜五氧化二磷溶于水后形成磷酸 4、(1) 使空气中的氧气充分反应（2）2Cu+O （3）< ①②③（4）通过化学反应除去混合物中的一种成分，再测量混合物在反应前后体积(或质量)的变化，从而得出该种成分的含量。