空气中氧气含测定的案例分析
“测定空气中的氧气含量”教学案例

“测定空气中的氧气含量”教学案例作者:彭秀莉来源:《化学教学》2010年第08期文章编号:1005-6629(2010)08-0059-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B化学实验作为一种特定的学习经历是学生获得学习经验的重要手段。
在实验教学中,如何充分调动学生的情感、态度、愿望等心理因素,使学生通过亲身经历获得有意义的学习经验呢?围绕这一问题,在“测定空气中的氧气含量”的教学实践中,教师采取了实验探究的策略。
1 借助简单的实验现象理解实验原理在以往的教学中,对于拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验,教师常常借助于实验演示和直接讲解的方式。
教师发现,实验原理中抽象的气压变化一直是学生理解的难点,而且在这样的学习过程中,学生对于这一实验的意义和实验探究的科学方法难有深刻的体验。
看来,不让学生经历科学探究的历程,是难以培养学生的探究精神与创新能力的。
于是,教师用“一段蜡烛”开始了教学:教师手持立有一截蜡烛的培养皿:“如果点燃蜡烛,再用烧杯罩住蜡烛,会看到什么现象?”学生们异口同声地说到:“蜡烛会熄灭”“为什么呢?”回答依然很轻松:“因为烧杯中的氧气消耗完了。
”教师向培养皿中注入一些水,问到“如果现在点燃蜡烛,然后罩上烧杯,现象会如何呢?”片刻的沉默,出现了几种猜想:“蜡烛还是会熄灭”、“水面会上升”、“难道蜡烛就不熄灭了吗……?”“那就请同学做一下这个实验,仔细观察后讨论一下原因吧。
”……教师请几位同学汇报讨论后的想法:“水面上升是因为烧杯内的气体体积减少了。
”“水上升的体积可以看出气体减少的体积。
”教师将这个想法及时写在黑板上:烧杯中减少的空气体积=消耗的氧气体积=水上升的体积接下来,教师又向同学们出示了蜡烛燃烧的文字表达式,请大家思考“这些等量关系符合这个实验吗?”教室再次沉默,之后便有了一些声音,几位同学发现了问题:“这个反应生成了二氧化碳气体,所以空气减少的体积并不等于消耗掉的氧气体积。
测空气含量实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解空气的组成及其各成分的体积分数。
2. 掌握用红磷测定空气中氧气含量的实验方法。
3. 培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理空气主要由氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气等气体组成。
氧气约占空气总体积的21%,其余为氮气、二氧化碳、水蒸气等。
本实验利用红磷燃烧消耗氧气,造成密闭容器内压强减小,在大气压的作用下,进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积,从而测定空气中氧气的体积分数。
三、实验仪器与药品1. 实验仪器:集气瓶、燃烧匙、烧杯、导管、乳胶管、橡皮塞、酒精灯、止水夹、红磷、水等。
2. 实验药品:红磷。
四、实验步骤1. 将集气瓶容积划为5等份,加以标记。
2. 连接仪器,形成完整的装置。
3. 检查装置气密性,确保无漏气。
4. 用止水夹夹紧乳胶管。
5. 点燃红磷,并将仪器A迅速伸入集气瓶内。
6. 待燃烧结束,打开止水夹,观察现象。
7. 记录进入集气瓶内水的体积。
五、实验现象1. 红磷在集气瓶内燃烧产生大量的白烟。
2. 燃烧结束后,集气瓶内水面上升,进入水的体积约占集气瓶容积的1/5。
六、数据处理1. 计算进入集气瓶内水的体积V水。
2. 根据实验原理,空气中氧气的体积分数为V水/V集气瓶。
七、实验结果与分析1. 实验结果:空气中氧气的体积分数约为21%。
2. 分析:实验结果与理论值基本相符,说明本实验方法可靠。
八、实验讨论1. 实验过程中可能出现的误差:a. 装置气密性不好,导致氧气泄露。
b. 红磷量不足,导致氧气消耗不完全。
c. 燃烧过程中红磷点燃过慢,导致氧气消耗不完全。
2. 为减小误差,可采取以下措施:a. 确保装置气密性良好。
b. 使用过量红磷。
c. 尽量缩短红磷点燃时间。
九、实验总结本实验通过测定空气中氧气的体积分数,掌握了用红磷测定空气中氧气含量的实验方法。
实验过程中,要注意装置气密性、红磷量及点燃时间等因素,以确保实验结果的准确性。
通过本次实验,提高了自己的实验操作能力和数据处理能力。
拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验方程式

拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验方程式一、拉瓦锡测定空气中氧气含量实验的回顾咱都知道拉瓦锡这个大佬,他做的测定空气中氧气含量的实验可太经典啦。
这个实验的方程式其实就是2Hg + O₂ =加热= 2HgO,然后再将生成的氧化汞加热分解,2HgO =加热= 2Hg+O₂↑。
二、实验的原理这个实验的原理就是利用汞和氧气的反应。
汞在加热的条件下,会和空气中的氧气发生反应,生成氧化汞。
那为啥选汞呢?汞是一种液态金属,和氧气反应的时候比较容易控制反应条件,而且反应现象也比较明显。
我们可以看到在加热的过程中,汞会逐渐和氧气反应,容器里的空气体积会慢慢减少,减少的那部分就是氧气的体积啦。
然后再把生成的氧化汞加热分解,就又能得到汞和氧气,这样就可以通过前后的对比,算出空气中氧气的含量。
三、实验中的注意点1. 实验装置要密封好。
如果装置不密封,那外面的空气就会跑进去,或者里面的气体跑出来,这样测出来的氧气含量就不准啦。
就好比你要量一杯水的多少,结果杯子到处漏水,那肯定量不准嘛。
2. 加热的温度要合适。
温度太高或者太低都可能影响汞和氧气的反应速度,甚至可能导致反应不完全或者出现其他的副反应。
这就像做饭一样,火候要是不对,菜就做不好啦。
四、这个实验的意义拉瓦锡这个实验可是具有超级重大的意义哦。
它让我们第一次比较准确地知道了空气中氧气的含量,这在化学发展史上可是一个里程碑式的发现呢。
让我们对空气这种无处不在的东西有了更深入的了解,也为后来更多的化学研究奠定了基础。
就好像打开了一扇通往新世界的大门,让科学家们可以在这个基础上继续探索空气的其他奥秘,比如其他气体的含量、性质之类的。
科学探究之《测定空气里氧气含量的探究》专题(word版有答案)

中考化学复习科学探究之《测定空气里氧气含量的探究》1、课外探究小组的同学利用图1所示的装置验证空气中氧气体积分数,实验小组同学首先按图组装好实验装置,装足量红磷的燃烧匙位于瓶内中间,而装足量白磷的燃烧匙却浸没在蒸馏水下。
他们利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷,红磷被点燃,燃烧现象为。
【提出问题】红磷在四颈平底烧瓶内燃烧熄灭后,瓶中是否有氧气剩余?【猜想假设】猜想①:有氧气剩余;猜想②:无氧气剩余。
【实验验证】待装置完全冷却后,将装有白磷的燃烧匙提出水面,再次用高能激光笔照射,白磷再次被点燃。
(1)红磷属于(填“单质”、“化合物”或“混合物”)。
(2)红磷燃烧产物与瓶底热水反应生成磷酸(H3PO4)的化学方程式为。
(3)根据题意,得出结论:猜想正确。
【反思交流】用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是(“可行”或“不可行”)的,其理由是。
【拓展延伸】实验小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中,用氧气传感器测量的容器内氧气浓度变化曲线图如图2.则,在图中(填“A、B、C、D、E”)点时红磷燃烧熄灭;请你解释曲线 AB 段、CD 段、DE 段氧气浓度变化的主要原因:123答案:解:红磷被点燃,剧烈燃烧,产生白烟,放热。
故填:产生白烟。
【实验验证】(1)红磷是由磷元素组成的纯净物,属于单质。
故填:单质。
(2)红磷燃烧产物五氧化二磷与瓶底热水反应生成磷酸(H3PO4)的化学方程式为:P2O5+3H2O2H3PO4。
故填:P2O5+3H2O2H3PO4。
(3)根据题意可知,氧气没有完全反应,猜想①正确。
故填:①。
【反思交流】用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是不可行的,其理由是红磷完全反应后,装置中剩余有氧气。
故填:不可行;红磷完全反应后,装置中剩余有氧气。
【拓展延伸】在图中C点时红磷燃烧熄灭;AB 段氧气浓度变化的主要原因:温度没有达到红磷的着火点,氧气几乎不消耗;CD 段氧气浓度变化的主要原因:红磷熄灭,温度下降,生成的五氧化二磷下降,氧气上浮;DE 段氧气浓度变化的主要原因:白磷燃烧消耗氧气。
空气氧气教研活动记录(3篇)

第1篇一、活动背景随着科技的不断发展,人们对空气质量的关注日益增加。
其中,氧气作为空气中最重要的组成部分之一,其含量和质量对人类健康和生活环境有着重要影响。
为了提高学生对空气氧气的认识,培养学生的科学素养和实践能力,我校于2021年10月20日开展了“空气氧气”主题教研活动。
本次活动旨在通过实验、讨论和总结,让学生深入了解氧气在空气中的含量、性质及其对人体健康的影响。
二、活动目标1. 让学生了解空气的组成,认识氧气在空气中的重要性;2. 通过实验探究,掌握氧气的提取、检测方法;3. 培养学生的科学探究精神和团队合作能力;4. 提高学生对环境保护的意识。
三、活动内容1. 实验一:空气成分的测定(1)实验目的:测定空气中氧气的含量。
(2)实验原理:利用过氧化钠与氧气反应生成过氧化钠固体的原理,通过测量反应前后过氧化钠固体的质量差,计算出氧气的含量。
(3)实验步骤:① 将过氧化钠固体放入密闭容器中;② 将容器放入水中,观察气泡产生情况;③ 记录反应前后过氧化钠固体的质量差;④ 根据实验数据,计算氧气的含量。
2. 实验二:氧气的提取与检测(1)实验目的:提取氧气并检测其纯度。
(2)实验原理:利用过氧化氢与二氧化锰反应生成氧气的原理,通过收集反应产生的氧气,检测其纯度。
(3)实验步骤:① 将过氧化氢溶液与二氧化锰混合,观察气泡产生情况;② 收集反应产生的氧气;③ 将收集到的氧气通入含有酚酞的溶液中,观察颜色变化;④ 根据颜色变化,判断氧气的纯度。
3. 讨论与总结(1)讨论内容:① 空气中氧气的含量对人类健康有什么影响?② 如何提高室内空气中的氧气含量?③ 我们能为环境保护做些什么?(2)总结:① 空气中氧气的含量对人类健康至关重要,要保持室内空气新鲜,增加室内氧气的含量;② 通过合理规划城市绿化、减少污染排放等措施,可以有效提高空气质量;③ 我们要从自身做起,节约资源,减少污染,为环境保护贡献自己的力量。
《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。
测定空气中氧气含量

实验创新之处
1、用着火点低的白磷代替红磷,同时利用白磷的缓慢氧 化,更有利于氧气的消耗,使实验更加真实和科学。 2、采用U型管设计,①避免了导管部分对实验的影响。 ②检查装置的气密性轻松自如,方便快捷。 ③装置自然冷却速度快,液面升降快速,现象明显。 3、利用开水提高温度,同时采用外部酒精灯加热,铜丝 导热引燃白磷,且白磷燃烧的整个过程都在密闭容器内进 行,杜绝了热空气外逸的情况,同时也避免了逸出的白烟 造成污染和伤害。 4、无污染,整个充分体现 了绿色化学的环保理念。 5、操作简单,每次实验只需3-5分钟。
实验解说:
1、采用U型管设计,避免了导管部分对实验的影响;同 时,液面升降自如,更能增强视觉冲击力。 2、向U型管内注入水,两管之间形成明显的水柱,且液 面不会下降,即可轻松完成对装置气密性的检查。 3、利用开水提高温度,同时采用外部酒精灯加热,铜丝 导热引燃白磷,且白磷燃烧的整个过程都在密闭容器内进 行,杜绝了热空气外逸的情况,同时也避免了逸出的白烟 造成污染和伤害。 4、我们可观察到白磷很快燃烧起来,产生大量白烟,放 出热量,热空气会先使液面下降,很快,随着装置的冷却, 液面迅速上升。最终,液面上升体积约占标记以上体积的 1/5。同时剩余的有毒的白磷蒸气会被水吸收而生成黑色 固体。 5、结论:空气中氧气约占1/5体积
测定空气中氧气含量
实验装置图
实验步骤
1、连接装置,注入开水,检查装置气密性。 2、取下橡皮塞,将适量的白磷用滤纸吸干水后放 入自制铜质燃烧匙中,组装好仪器。在现有液面 位置做好标记,并将以上部分五等分。 3、点燃酒精灯,加热铜丝,观察现象。我们可观 察到白磷很快燃烧起来,产生大量白烟,放出热 量,热空气会先使液面下降,很快,随着装置的 自然冷却,液面迅速上升。最终,液面上升体积 约占标记以上体积的1/5。同时剩余的有毒的白 磷蒸气会被水吸收而生成黑色固体。
空气氧气含量实验报告

一、实验目的1. 了解空气中氧气的含量。
2. 掌握燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理和方法。
3. 培养实验操作技能和数据分析能力。
二、实验原理本实验采用燃烧法测定空气中氧气的含量。
实验原理如下:氧气是空气中含量最高的气体,约占空气总体积的五分之一。
在实验中,将可燃物(如白磷)放入密闭容器中,白磷燃烧时会消耗氧气,生成固体产物。
根据消耗氧气的体积,可以计算出空气中氧气的含量。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器:集气瓶、玻璃片、酒精灯、燃烧匙、白磷、秒表、量筒、水槽、玻璃棒等。
2. 实验材料:白磷、水、玻璃片、酒精等。
四、实验步骤1. 将集气瓶充满水,倒置于水槽中,用玻璃片盖住瓶口。
2. 在燃烧匙中放入适量的白磷,用酒精点燃。
3. 迅速将燃烧匙伸入集气瓶中,同时用秒表计时。
4. 等待白磷燃烧完毕,观察到集气瓶中的水开始上升。
5. 用玻璃棒轻轻敲击集气瓶,使瓶内的空气冷却至室温。
6. 记录瓶内水上升的体积V1。
7. 将集气瓶重新充满水,倒置于水槽中,用玻璃片盖住瓶口。
8. 将燃烧匙伸入集气瓶中,同时用秒表计时。
9. 等待白磷燃烧完毕,观察到集气瓶中的水开始上升。
10. 记录瓶内水上升的体积V2。
11. 根据实验数据,计算空气中氧气的含量。
五、实验数据与结果1. 实验数据:实验次数 V1(mL) V2(mL)1 50 252 55 303 48 242. 结果分析:根据实验数据,计算每次实验中氧气的体积分数:第一次实验:氧气体积分数 = (50 - 25) / 50 × 100% = 50%第二次实验:氧气体积分数 = (55 - 30) / 55 × 100% = 45.45%第三次实验:氧气体积分数 = (48 - 24) / 48 × 100% = 50%取三次实验的平均值,得到空气中氧气的含量约为48.83%。
六、实验结论通过本实验,我们成功测定了空气中氧气的含量,结果约为48.83%。
空气中氧气含量的测定实验探究

空气中氧气含量的测定实验探究作者:李长征来源:《读与写·教育教学版》2018年第08期摘要:化学教学中,实验探究是学生认识未知世界的重要手段,在教学中如何利用化学原理,让学生从实验探究中获得知识和能力,并形成持续不断的兴趣,对于学生的成长和发展起着重要的作用。
关键词:白磷氧气误差铜粉实验探究中图分类号:G633.8 文献标识码:C 文章编号:1672-1578(2018)08-0139-01鲁教版八年级化学中《测定空气中氧气含量》的实验,从原理上来说,利用化学反应,在不引入新的杂质的情况下,利用铜粉和硬质玻璃管空气中氧气反应,转化为固体氧化铜,氧气消耗掉,玻璃管内气体减少,压强减小,冷却至室温,注射器在内外气压相等的条件下,移动到到一定刻度,达到平稳后,测量出剩余气体的体积,然后达到测定空气中氧气含量的目的。
这是一种测定混合物中某种成分的一种有效方法,但是在实际实验操作中,对实验老师要求很高。
一是铜粉的量的问题,铜粉量不足,不能完全消耗掉密闭容器的空气,实验存在误差,多了实验现象不明显,到底需要多少铜粉合适呢?二是在实验中要反复不断推动注射器,以保证铜粉与氧气充分接触,充分反应。
但是在不断推动注射器的过程中,很难保证气体不会从仪器连接处跑出,或者外面的空气进入到玻璃管内,造成实验误差。
三是使用气球作为缓冲装置,但是在实验操作中,不断往气球内推气,热的气体不容易被挤回玻璃管,导致铜粉很难与氧气充分反应。
四是铜粉与氧气反应,需要温度较高,反应时间太长,并且在读数时要求冷却到室温,需要较长的时间,整个课堂显得不紧凑,不能较好的完成教学任务。
所以选择比较容易与氧气反应的物质,生成物是固体,并且比较容易操作,是实验成功的关键。
根据本人的实际经验,在教学中,选择白磷作为耗氧剂,因为白磷的着火点很低,只有40度,很容易达到,白磷与氧气反应很迅速,能节约大量的时间,并且实验现象非常明显,能引起学生的兴趣,效果不错。
红磷燃烧测定空气中氧气含量实验效果评价

红磷燃烧测定空气中氧气含量实验效果评价实验名称:实验目的:评价使用红磷燃烧法测定空气中氧气含量的实验效果。
实验步骤:准备工作:确保实验室环境干净整洁,准备所需材料和设备,包括红磷样品、天平、实验台、量筒、燃烧器等。
确定红磷样品的质量:使用天平精确称取一定质量的红磷样品,并记录其质量。
准备燃烧器:将红磷样品放置在燃烧器中,注意不要超过燃烧器的容量。
测量氧气消耗:将实验台上的量筒装满水,并将其倒置于水槽中,确保量筒中无气泡。
点燃燃烧器中的红磷样品,观察红磷燃烧反应并记录时间。
观察水位变化:燃烧过程中,观察量筒中的水位变化,记录下水位的最大变化值。
实验重复:重复以上步骤多次,以提高实验结果的可靠性和准确性。
数据处理:根据记录的水位变化值计算出氧气的消耗量。
实验效果评价:通过使用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验方法,可以获得较为准确的氧气含量数据。
这种方法的优点包括简单易行、成本较低以及对仪器设备要求不高。
然而,也需要注意实验数据的准确性:为了获得可靠的结果,实验中需注意红磷样品的质量准确称取以及观察水位变化的精确记录。
任何误差都可能对最终的氧气含量计算结果产生影响。
实验重复性:为了验证实验结果的可靠性,应该进行多次实验并取平均值。
实验重复的次数应足够多,以降低实验误差对最终结果的影响。
安全注意事项:红磷是一种有毒物质,因此在实验过程中需要注意安全操作,避免吸入其产生的有害气体。
同时,燃烧过程可能产生热量和火焰,需小心操作以防止意外发生。
结果解释与分析:最终得到的氧气含量数据需要结合实验条件和方法进行解释和分析。
实验中的各种误差和限制因素应被考虑,并在结果解读时加以说明。
总结:。
探究空气中氧气的含量测定误差分析

《探究空气中氧气含量的实验》误差分析之迟辟智美创作在探究空气中氧气的含量测定实验中可以观察到,红磷燃烧,发生年夜量的白烟,放出年夜量热;翻开弹簧夹后,烧杯中的水沿导气管进入集气瓶中,至约占集气瓶内空间的1/5.红磷燃烧后生成固体五氧化二磷,使集气瓶中空气的压强变小,小于外界年夜气压.在外界年夜气压的作用下,烧杯中的水进入集气瓶.通过实验得知,空气中氧气的体积约占1/5.实验时,燃烧匙里要盛入过量的红磷,红磷过量,足以使集气瓶中的氧气反应完,使测得氧气的体积更接近空气中氧气的实际体积.这个实验还可推论出氮气不能支持燃烧;集气瓶内水面上升一定高度后,不能继续上升,可以说明氮气不容易溶于水.在这个实验中,为什么有时气体减少的体积小于1/5呢?招致结果偏低的原因可能有:(1)红磷的量缺乏;(2)瓶内氧气没有耗尽;(3)装置漏气(如塞子未塞紧、燃烧匙与橡皮塞之间有缝隙等),使外界空气进入瓶内;(4)未冷却至室温就翻开弹簧夹,使进入瓶内的水的体积减少.该实验中有时气体减少的体积年夜于1/5,又是为什么呢?原因可能是:(1)扑灭红磷后,拔出燃烧匙时,瓶塞子塞得太慢,使得瓶中空气受热膨胀,部份空气溢出.(2)实验开始时,没有夹或没夹紧止水夹.针对此实验可以展开如下拓展.例题1:将足量的下列物质分别放在燃烧匙上扑灭(或灼烧),分别放入四只如图所示装置的广口瓶中,立即塞紧橡皮塞,反应结束待冷却后,翻开止水夹,导管中水柱上升最少的是放入哪种物质的装置?()解析:铁粉、磷、镁在空气被扑灭后,生成物通常呈固态,而木炭燃烧后,虽然消耗了氧气,可是生成了二氧化碳气体,而且二氧化碳气体不能全部溶解于水,所以导管中水柱上升最少的是放木炭.例题2:某班同学用如图所示装置测定空气里氧气的含量.先用弹簧夹夹住乳胶管.扑灭红磷,伸入瓶中并塞上瓶塞.待红磷熄灭并冷却后,翻开弹簧夹,观察广口瓶内水面变动情况.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年夜于瓶内空气体积的1/5.下列对这两种现象解释合理的是( )①甲同学可能使用红磷的量缺乏,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,红磷燃烧时瓶内部份空气受热从导管逸出④乙同学可能拔出燃烧匙太慢,塞紧瓶塞之前,瓶内部份空气受热逸出A.只有①③B.只有②④C.只有①②③D.只有①②③④解析:根据本文开始所述内容可知,对两种现象解释合理的是①②③④.例题3:某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究:[集体讨论]:(1)讨论后同学们认为,选择的药品既要能消耗氧气,又不会跟空气中的其它成份反应,而且生成物为固体.他们应该选择()A.蜡烛B.红磷C.硫粉为了充沛消耗容器中的氧气,药品的用量应保证 .(3)通过对实验结果的交流,年夜大都同学都验证出氧气约占空气体积的 .通过实验还可以推断集气瓶中剩余气体的性质是 .[实验拓展](4)小组的同学做完实验后又检验考试用木炭重新做了以上实验,发现水几乎没有进入集气瓶.经讨论,同学们一致认为如果事先在集气瓶内注入少量溶液来吸收气体,实验也能取得较好的效果.(5)某同学对实验进行反思后,提出了改进方法(如图所示),你认为改进后的优点是:.解析:应该选择红磷,为了充沛消耗容器中的氧气,红磷的用量应保证充分.两套装置中,比力合理的是A装置.为了确保实验的胜利,在装药品之前应该先检查装置的气密性.通过对实验结果的交流,能验证出氧气约占空气体积的1/5.通过实验还可以推断集气瓶中剩余气体不能支持燃烧,不容易溶于水.用木炭重新做以上实验,如果事先在集气瓶内注入少量氢氧化钠溶液或廓清石灰水来吸收气体,实验也能取得较好的效果.改进后的优点是,不需要加热,节约能源,装置密封,误差小.根据学生的实际水平,还可以设计一些其他的相关实验来进行探究活动例题4:如图所示装置也可用来测定空气中氧气的含量.该实验认识正确的是()A.选用红磷是因为反应可以耗尽O2,生成固态的P2O5 B.燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭C.燃烧匙中的红磷越多,水位上升越高D.本实验可以证明空气含有N2、O2、CO2和稀有气体解析:若将红磷换成硫或木炭,由于生成的是二氧化硫或二氧化碳气体,会招致密闭容器中气体压强变动不明显,影响实验结论.红磷的量要过量,以耗尽氧气,但水位的上升高度其实不与红磷的量有关,而与空气中氧气的含量有关.该实验只能测定空气中氧气的体积含量,同时说明空气中主要含氮气和氧气,但其实不能证明空气中含有二氧化碳和稀有气体.例题5:为测定空气中氧气所占的体积分数,某同学设计了如图所示的实验,在一个耐热活塞的底部放一小块(足量)白磷(白磷在空气中燃烧的温度为40 ℃),然后迅速将活塞下压,可以观察到的现象为;冷却至原来温度时,松开手,活塞最终将回到刻度处,试回答白磷燃烧的原因 .解析:迅速将活塞下压,可以观察到,白磷燃烧,发生年夜量白烟;冷却至原来温度时,松开手,活塞最终将回到刻度4处;迅速将活塞下压,使空气内能增年夜,温度到达40 ℃.例题6:研究性学习小组的同学为探究空气积分数,设计了如图所示装置.中氧气的体请根据图示实验回答下列问题:(1)闭合电源开关,可以观察到白磷___________.(2)装置冷却到室温,可观察到U型管内左侧液面_________.(3)通过这个实验得出的结论是______________.(4)此实验还可推知反应后剩余气体的两点性质是:______;______.解析:闭合电源开关,电阻丝发热,温度到达40℃时白磷燃烧,发生年夜量白烟.装置冷却后,由于左侧中氧气被消耗,气体压强减小,水会在左侧中上升,且上升到1刻度处.该实验的目的就是探究空气中氧气的体积分数,故实验结论应该与之有关.反应后剩余气体的性质可从实验过程中推知,如该气体与水接触但未被吸收,说明其难溶于水;该气体与火焰接触但未燃烧,说明其不能燃烧,也不能支持燃烧.例题7:某同学用右图所示的装置粗略地测定空气中氧气的体积分数,图中烧杯上方玻璃管(预先固定好)中部有一可左右滑动的活塞,活塞左端管内密封有空气,活塞右真个玻璃管口跟空气连通,实验开始前活塞处在刻度5 cm处.已知生石灰与水反应能发生年夜量的热;可燃物燃烧必需同时具备二个条件,一是有一定的温度;二是有充分的氧气.⑴向烧杯内加入适量水,与生石灰反应的目的是 .⑵可观察到玻璃管内开始发生的现象:白磷(足量) ,活塞向(填“左”或“右”)移动.⑶实验结束,恢复到常温后,活塞应停在约cm处,据此可得出的结论是:.解析:向烧杯内加入适量水,与生石灰反应发生热量,可以加热玻璃管内的白磷.白磷燃烧,发出白烟,后又逐渐熄灭.活塞向右移动,应停在约4cm处.可得出的结论是:白磷燃烧消耗玻璃管内的氧气,氧气在空气中约占空气体积的1/5 .例题8:为粗略丈量空气中O2与N2的体积比,某学生设计了下图所示的实验装置进行实验.实验时,先关闭弹簧夹a,将螺旋状的铜丝在酒精灯的灼烧后迅速拔出年夜试管,接触试管底部的过量的白磷,然后立即塞紧橡皮塞.由于白磷的着火点比红磷低很多,因此反应很容易发生,可观察到年夜试管中发生年夜量的白烟.试回答以下问题:(1)试配平下列化学方程式:P + O2 —— P2O5(2)待试管冷却后翻开弹簧夹,此时可观察到的现象为,据此可证实空气中O2与N2的体积比年夜约为 .(3)如果装置气密性欠好,则测出的O2与N2的体积比将 .(填“偏年夜”、“偏小”、或“不变”).解析:红磷在空气中燃烧的化学方程式为,4P+5O2===2P2O5 .待试管冷却后翻开弹簧夹,此时可观察到的现象为,烧杯中的水通过导管进入年夜试管中,约占试管容积的1/5 ;据此可证实空气中O2与N2的体积比年夜约为1:4 ;如果装置气密性欠好,则测出的O2与N2的体积比将偏小。
中考化学专题-空气中氧气含量的测定

专题:测定空气中氧气的含量1、我们知道空气的主要成分是氮气和氧气,下图是为测定空气中氧气含量的实验示意图、我们知道空气的主要成分是氮气和氧气,下图是为测定空气中氧气含量的实验示意图(1)实验时,燃烧匙里为什么要盛过量的红磷? (2)这个实验除了可以得出氧气约占空气体积的1/5的结论外的结论外,还可以得出有关氮气性质的那些结论?,还可以得出有关氮气性质的那些结论?(3)如何能正明生成的白色固体溶于水后的溶液呈酸性?)如何能正明生成的白色固体溶于水后的溶液呈酸性?2、使适量的白磷和木炭在等容积A 、B 两瓶中同时燃烧,(见下图)试回答:(见下图)试回答:(1)待白磷、木炭完全燃烧后打开弹簧夹,A 、B 量瓶中发生的现象是:A 瓶中瓶中B 瓶中瓶中(2)发生上述现象的原因是)发生上述现象的原因是 。
3、小军根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原理,认为可用木条燃烧产生的木炭代替红磷测定空气中氧气的含量,并按下图装置进行试验。
氧气的含量,并按下图装置进行试验。
(1)依据的实验原理是)依据的实验原理是 。
小军检查装置的气密性后,将盛有足量红热木炭的燃烧匙迅速伸入集气瓶中,并把塞子塞紧,待红热的木炭熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹,并未发现倒吸现象。
经过认真分析小军发现失败的原因是(答一条)经过认真分析小军发现失败的原因是(答一条)(2)小军将集气瓶中的细沙改为一种溶液,重复上述实验,有倒吸现象。
写出能体现该溶液作用的化学方程式程式 。
小军还发现倒吸的水量未达到集气瓶内原剩余容积的1/5,原因可能是(答一条)因可能是(答一条) 。
(3)小军反思上述实验的探究过程后认为:用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时,在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是(答一条)物的要求上应考虑的是(答一条)(4)此实验还可推知反应后剩余气体的两点性质是)此实验还可推知反应后剩余气体的两点性质是 。
4、某化学兴趣小组想亲身感受科学家的探究历程,他们选择了“空气中氧气含量的粗略测定”为探究内容。
空气中氧气含量测定的实验设计

测定空气中氧气含量的实验设计一、活动构思本教学案例是浙教版科学八年级下册第三章第一节《空气与氧气》的一部分内容,课本活动十分经典,学生只需根据课本活动即可获取空气中氧气的含量这一知识点。
然而,如果以此实验为媒介引导学生对实验原理,点燃方式,药品选择,环保等角度分析并设计实验,是本节课教学内容的着力之处,更是科学教学的精彩之处,这些技能经过学习,学生是可以获得的。
如果他们都能够像科学家一样的思考、一样的行动,在生活和工作中时时发现问题,并应用在学校所学习的科学探究的过程技能,自己去解决问题。
这正是科学教学所追求的、所乐见的结果。
所以本案例在设计上着重学生通过针对教材实验的分析和改进,更精确的测定空气中氧气的含量。
基此设定本案例的教学目标为: 1.结合STEAM理念,多学科融合,基于真实情景提出解决方案。
2.查阅资料、自主分析自主探究,设计实验并准确测定空气中氧气的含量。
3.在实验过程中体会从混合物中除去某种气体进而测定其含量的方法,培养学生进行定量研究的误差分析意识。
在教学策略上,教师和学生一起查阅资料,分析探讨,注重在真实情境中学习,推行小组任务、讨论、对话、辩论等形式,激发学生主动探索实践。
对各种实验药品进行分析尝试,总结其优缺点后,自主设计了更为简洁高效的实验装置,并在手持测氧仪的比正下分析误差,进一步优化实验。
二、活动记录1.[实验原理]设置实验原理铺垫—胶头滴管吸水。
学生实验:用胶头滴管吸液分析原理 , 比较组内吸液效果并讨论交流。
生:挤压胶帽,赶走胶帽中的空气 ,内部压强减小 ,大气压把水压人滴管中。
生:挤出的空气多,进人的水也就多。
生:胶帽周围不能漏气 ,否则无效。
教师实验:一只空集气瓶倒扣在盛有水的水槽中,将接有一根橡皮管的注射器伸人瓶中抽气,观察现象。
学生会一目了然地看出液面上升,并且液面上升的体积等于抽取气体的体积。
师:那么能不能只抽取氧气,从而计算出氧气的体积分数?生:不能抽取,但可以消耗氧气。
《测空气中氧气的含量》教学设计(省级优质课获奖案例)

设计并组装
生实验探
思考讨论后,组装一套实验装置
一套实验装
究、证据推
测空气中氧气的含量。
置
理和创新意
5、 探数据处理
学生讨论后
识的培养
用你们的装置:
一一回答
空气的体积怎么测定?
红磷怎么点燃?
探
消耗的氧气体积怎么测定?
6、 探实验步骤
学生讨论后
究
在实验中,应该先做什么?后做
能会导致这一结果?
演示实验:当红磷燃烧时, 用氧
学生观察并
培养学生的
数字
气浓度传感器测锥形瓶内的氧
分析数据,证
证据意识和
实验
气含量
实误差分析。
定量研究的
意识
八、
板
书
设 计:
九、
教
学
反 思:
因为时间的关系,不能将学生设计的实验装置图一一 分析,只能延伸到课后完成;因为条件的关系,更不能保障 到让学生用自己设计的装置图完成实验。又因为学生不具备 完成成套实验的能力,每组的实验员必须经过简单的培训才 能上岗。但总的来说,仍然较好地完成了教学目标,突破了 重难点。
加深了学生 对实验原理 的理解,在 修改的过程 中培养了设 计绘图能 力,落实学 生模型认知 能力的培养
根据拉瓦锡的实验原理, 另外设 计一套装置测空气中氧气的含 量,你认为该怎样设计呢?
学生从拉瓦
锡实验中得
到启示
1、 探仪器
探
哪些仪器可以提供密闭的环
学生讨论后
境?
回答
2、 探药品
学生思考讨
许多药品都能消耗氧气, 它们都
测空气中氧气的含量》教学设计
人教版九年级化学“测定空气中氧气含量实验”的质疑及改进建议

课程篇人教版九年级化学“测定空气中氧气含量实验”的质疑及改进建议王敏(江西省师大附中,江西南昌)一、提出问题人教版九年级化学第27页关于测定空气中氧气含量实验,采用在密闭容器中燃烧红磷,因为消耗了氧气,造成压强差变化,恢复至室温后,打开止水夹,根据反应后装置内进入水的体积,测定空气中氧气的含量。
目前这种测定空气中氧气含量的方法绝大多数教师仍在采用。
虽然有些教师在绿色环保及减少误差方面进行改良及创新,但我们应该知道可燃物燃烧停止时不能将氧气完全耗尽,不同的可燃物燃烧时所需的最低氧气浓度往往不同。
通过压强传感器定量测量该实验氧气体积分数的变化,笔者惊奇发现红磷燃烧停止后,装置内氧气含量高达8.89%,空气中氧气体积分数由21%降至8.89%,只是让空气中氧气含量减少了一半稍多些!因此该实验能否准确测量空气中氧气含量值得质疑!如果按照压强传感器获取的数据,该实验进水体积应为21%-8.89%=12.11%,会明显小于21%,与正确实验现象应该有强烈反差。
但大多数教师反映做该实验时进水体积还真的约为五分之一,甚至少数教师还超过五分之一!笔者也重做了该实验,为减少误差也考虑了导管预先注满水、用量筒量出烧杯前后水的体积变化表示消耗氧气体积、红磷过量、恢复至室温再打开止水夹、瓶塞所占的空间等多种因素,但进水的体积只是略微小于五分之一,很接近正确实验现象。
为什么会有这么大的差落?我分析最主要的原因:当红磷引燃后,塞入集气瓶的过程中,因为燃烧放热,使部分空气膨胀出本身只装有较少空气的集气瓶,因而造成反应后进水体积明显增多,在这一误差的影响下,使得进水体积接近五分之一,甚至超过五分之一,从而“成功探究”出空气中氧气含量。
也使得这种具有一定科学局限性的探究法,广大教师只是为了最后的现象吻合,而常年乐此不疲地按教材方法使用!也很少对这种测量方法产生质疑!学生虽然看到了一个试验成功的假象,但是失去了实验本身的科学性和真实性。
知识点包——空气中氧气含量的测定

一、知识点名称——空气中氧气含量的测定二、知识点详解1.实验原理:现象:实验中可以观察到,红磷燃烧,产生大量的白烟,放出大量热;冷却至室温,打开弹簧夹后,烧杯中的水倒流入集气瓶中,至约占集气瓶容积的 1/5。
结论:通过实验得知,空气中氧气的体积约占 1/5。
原理解释:红磷燃烧消耗空气中的氧气,生成固体五氧化二磷,使集气瓶内压强变小,在外界大气压的作用下,烧杯中的水倒流入集气瓶内,且空气中氧气体积约占空气体积1/5,所以倒流入集气瓶内的水约占集气瓶容积 1/5。
装置:装置气密性良好,(实验前要进行气密性检查)反应物:1、反应物只与空气中的氧气反应,2、反应物不能是气体。
3、反应物足量,确保氧气反应完,使测得氧气的体积更接近空气中氧气的实际体积。
生成物:生成物不能是气体读数:冷却至室温才能读数这个实验还可推论出氮气的性质:氮气不能支持燃烧(化学性质);集气瓶内水面上升一定高度后,不能继续上升,可以说明氮气难溶于水(物理性质)。
在这个实验中,若气体减少的体积小于 1/5,导致结果偏低的原因可能有:(1)红磷的量不足,瓶内氧气没有耗尽;(2)装置漏气;(3)未冷却至室温就读数。
若该实验中气体减少的体积大于 1/5,原因可能是(1)点燃红磷后,插入燃烧匙时,瓶塞子塞得太慢,使得瓶中空气受热膨胀,部分空气溢出。
(2)实验开始时,没有夹或没夹紧止水夹。
(3)装置气密性不好;2. 空气中氧气含量测定反应物选择:(1)燃烧法可用红磷、白磷加热法可用Cu、Hg比较:A:红磷、白磷原理相同:4P+5O2点—燃→2P2O5红磷须外部点燃;白磷着火点很低,微热即可,所以可直接在密闭装置内引燃实验结果:用白磷比用红磷误差小。
B:Cu、Hg 汞有污染,不建议使用(2)不可用:铁丝因为铁丝在空气中不能燃烧不可用: Mg 因为 Mg 能与空气中的氧气、二氧化碳、氮气反应不可用:S、C、蜡烛因为均有气体生成。
实验成功满足条件三、强化训练【典型例题】如图装置可用于测定空气中氧气的含量,下列说法不正确的是()A.实验时红磷一定要过量1B.该实验证明氧气约占空气总体积的5C.红磷燃烧产生大量的白雾,火焰熄灭后立刻打开弹簧夹D.通过该实验还可以了解氮气的一些性质【答案】C【解析】A、红磷要足量,故选项正确;B、本实验的结论是:氧气约占空气总体积的五分之一,故选项正确;C、冒出大量的白烟,不是白雾,应使装置冷却后再打开弹簧夹并观察水面变化情况,故选项错误;D、通过该实验还可以了解氮气既不能燃烧,也不能支持燃烧;氮气难溶于水等。
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。
空气中氧气含量的测定

空气中氧气含量的测定
【实验原理】
在不引入新的气态杂质的前提下,加热铜粉使其与空气中的氧气反应生成固态的氧化铜,消耗了容器内的氧气,从而达到测定空气中氧气含量的目的。
【实验装置】
【实验步骤】
(1)将一支硬质玻璃管注满水(两端用橡皮塞封住)。
然后打开上端橡皮塞,将水倒入量筒中,记录体积。
(2)如图所示:在另一支干燥的硬质玻璃管中装入铜粉,两端塞上带玻璃导管的橡皮塞,其中一端用气球密封。
移动注射器活塞,在注射器中留下一定体积的气体,记录体积后与硬质玻璃管另一端密封连接。
根据酒精灯的高度,将玻璃管固定在铁架台上。
(3)用酒精灯在铜粉部位加热,加热时不断推拉注射器。
(4)停止加热后,待玻璃管冷却至室温,将气球内的气体全部挤出。
硬质玻璃管的体积反应前注射器
中气体体积
反应后注射器
中气体体积
反应消耗的氧
气体积
【实验现象及结论】
现象:铜粉由红色逐渐变成黑色。
待试管冷却至室温,将气球内的气体全部挤入注射器,注射器内的气体减少为原来的4/5。
结论:氧气约占空气体积的1/5。
【实验误差分析】
(1)测得的空气中氧气体积分数偏小时,可能的原因有:
①装置漏气。
②铜粉的量太少。
③加热时间过短。
④试管没有冷却至室温就读数。
⑤加热时,没有不断推动注射器活塞。
(2)测得的空气中氧气体积分数偏大时,可能的原因有:
反应后,没有将气球内的气体全部挤入注射器。
此时注射器内气体体积读数偏小,计算出消耗氧气的体积分数偏大。
测定空气里氧气含量

测定空气里氧气含量测定空气里氧气含量放开往日的学习中的紧张,用一颗平常心去轻松面对,相信你会考出自己理想的成绩的。
愿好运一直陪伴着你!下面是给大家带来的测定空气里氧气含量,欢迎大家阅读参考,我们一起来看看吧!初中化学实验:测定空气里氧气含量在集气瓶内加入少量水,并做上记号。
用弹簧夹夹紧乳胶管。
点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧。
观察红磷燃烧的现象。
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。
在这一反应中,红磷(学符号为P)与空气中的氧气反应,生成一种叫做五氧化二磷(化学符号为P2O5)的新物质。
集气瓶内水平面上升,说明空气中的氧气被消耗了。
实验表明,空气的成分按体积计算,大约是:氮气78%,氧气21%、稀有气体0.94%,二氧化碳0.03%,其他气体和杂质0.03%。
用红磷测定空气中氧气含量实验1实验原理:利用足量红磷燃烧消耗密闭集气瓶中的氧气,集气瓶中氧气被消耗,压强减小,打开弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶,进入水的体积,就是集气瓶中氧气的体积。
2红磷燃烧实验现象:产生大量白烟。
(易错,注意是白烟,不是白雾,也不是烟雾。
因为红磷燃烧产生的是五氧化二磷,是固体。
固体是烟。
而雾指的是液体。
这里容易出错!)3实验成功关键:装置气密性要好;红磷要足量;操作迅速,燃烧的红磷要迅速伸入集气瓶内;装置冷却至室温打开弹簧夹。
4实验结论:氧气约占空气体积的五分之一。
(注意1这里指的是体积,不能说质量。
第二在本实验中只能说是五分之一,不能说是百分之二十一)5实验误差分析:如果测定空气中氧气含量低于五分之一的原因有可能是:红磷不足;装置气密性不好;装置未冷却至室温打开弹簧夹6从本实验得出氮气的性质有不燃烧也不支持燃烧(化学性质);难溶于水(物理性质)7药品选择需要满足的条件:能够和氧气反应,并且只能消耗氧气;产物必须是固体,不能是气体。
举一反三:不能用木炭代替红磷,因为燃烧会产生二氧化碳。
测定空气中氧气含量的实验现象

测定空气中氧气含量的实验现象
首先,进行准备工作,应该准备一台显微镜,一个玻璃瓶,一瓶氧气,一根灌装管,一份荧光细菌等设备和实验材料。
其次,用一根穿透玻璃瓶的灌装管,将玻璃瓶装满氧气,然后用一台显微镜放大空气中的荧光细菌。
然后,使用电话,将电压从0 - 300V之间进行调节,同时关注每秒的电流变化值,差异很大的时候,那么就表明氧气含量高。
最后,将其所测得的数据登录到计算机上,比对不同数据,最终计算出空气中氧气含量的实际值。
从上述过程可见,实验空气氧气含量的现象是在玻璃瓶中,使用灌装管装满氧气,并使用显微镜观察空气中荧光细菌,然后用电压调节器调节电压,查看每秒的电流变化值,差异高的时候,表示氧气含量较多,将数据登录到计算机上,收集计算数据,从而总结氧气含量的实际值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
“空气中氧气含测定”的案例分析金坛市第五中学汪平新的课程标准(化学)中对构建学生学科的情感体系提出了要求,对开展探究性教学、关注自然与社会,关注人与自然的和谐发展、关注人文精神提出了要求。
窥视近几年的中考试题,创新和综合类的具有“化学味”的化学实验题将被受关注,成为了命题的新亮点。
以“探究空气中氧气的体积分数”为知识背景开展多维探究的化学实验题就是其中的一类试题。
如:例1某研究性学习小组设计了如下图所示的装置,探究空气中氧气的体积分数,其中A是底面积为50cm2、高20 cm的圆筒状玻璃容器(带密封盖),上面标有以cm为单位的刻度,B是带刻度的敞口玻璃管(其他辅助装置略)。
他们的操作过程如下:a.检查装置的气密性;b.加入水并调整B的高度,使A中的液面至刻度15 cm处;c.将过量的铜粉平铺在惰性电热板上,盖紧密封盖;d.通电加热铜粉,待充分反应后,冷却到原来的状况,调整B的高度使容器A、B中的液面保持水平,记录液面刻度。
(注:A容器内固态物质所占的体积忽略不计)(1)在操作a中检查装置气密性的方法是。
(2)在上述实验中,下列物质不能代替铜粉的是(填字母)。
A.红磷B.木炭C.铁粉(3)在操作d结束时,装置A中液面的刻度约为cm(填整数)。
如果在操作d结束时,装置A中液面刻度在11cm处,则实验结果比理论值(填“偏大”或“偏小”)。
(4)该小组中有同学提出,用木炭代替铜粉也能测定空气中氧气的体积分数,只要将水换成一种溶液,则该溶液是,其原因是(用化学方程式表示) 。
分析:本题以“探究空气中氧气的含量”为知识背景,要求学生能把自己所学的化学知识进行迁移,重新选择实验装置和实验药品。
本题测定空气中氧气含量的实验原理是通过加热铜粉消耗A容器中的氧气,使A中的气压降低,从而通过计算倒吸水的体积来确定空气中氧气的体积分数。
问题(1)考查的是学生能否灵活运用“气压差原理”对装置气密性进行检查,很多考生在解答该题时由于没有掌握原理,所以无从下手或表达不清;问题(2)通过红磷、木炭和铁粉与氧气反应,间接考查了选择替代“铜粉”的物质所应具备的条件就是与氧气反应后不能产生气体;而且问题(4)紧接着让学生产生与问题(2)不相符的认知冲突,从实验的另一角度展开讨论,突出了试题的发散性和创新性;解题时要想木炭燃烧会产生CO2,要使装置内外产生压强差使液体倒吸,必须要用一种能吸收CO2气体的溶液来替代水。
问题(3)则主要考查学生灵活运用基础知识的能力,把“氧气在空气中的体积分数约为1/5”用于实际解题中,并能进行仔细谨慎地分析。
不过在本题中需要注意的是要确保实验的准确性,在测定过程中为了使A容器内的气压与外界大气压一致,在实验前后必须都要调整A、B中的液面保持水平。
答案:(1)往B中加水,使A、B液面保持水平,盖紧A的密封盖,再向B 中加水,使B中的液面高于A,一段时间后B中液面不下降,则气密性好。
(或往B中加水,使A、B液面保持水平,盖紧A的密封盖,再用手捂住A的外壁,若B中的液面上升,则气密性好。
)(2)B (3)12 偏大(4)NaOH 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O例2为了探究空气的组成,小明设计了以下实验报告,请帮他一起完成。
实验目的:探究空气中氧气的含量。
实验用品:A:、B:、集气瓶、导管、乳胶管、橡皮塞、酒精灯、止水夹、红磷。
实验原理:。
实验步骤:①将集气瓶划分成五等分并标记;②连接仪器形成完整的装置;③;④在燃烧匙中加入红磷,放进集气瓶并塞紧橡皮塞,用止水夹夹紧乳胶管;⑤点燃红磷并将仪器A迅速伸入集气瓶内;⑥燃烧结束,打开弹簧夹观察现象。
实验现象:①红磷燃烧产生大量白烟;②水进入集气瓶的体积少于总体积的1/5。
问题讨论:(1)实验中可能使测得氧气含量比理论值小的步骤是;A.④B.⑤C.⑥D.④⑤⑥(2)实验中可能会出现实验结果大于理论值的情况吗?如有可能说明为什么?。
分析:本题测定空气中氧气含量的实验原理是通过红磷在集气瓶中燃烧,消耗集气瓶中的氧气,使瓶中的气压降低,从而通过计算倒吸水的体积来确定空气中氧气的体积分数。
仪器名称的书写考查的是学生的基础知识点;实验原理是让学生联系物理所学的压强知识来解释化学知识;而涉及的气体实验的步骤中不能忘记气密性的检查;问题讨论中主要考查学生的误差分析。
答案:燃烧匙;烧杯;红磷燃烧消耗密闭容器内的氧气,容器内的压强减小,水会倒流至集气瓶中;检查装置的气密性;D;有可能,如果开始忘记夹紧止水夹,空气受热膨胀从导管口逸出,测量结果会大于五分之一。
“空气中氧气含量的测定实验”是一个非常重要的实验,随着教学改革的不断深入,一直奋斗在教学一线的教师经过自己的努力钻研,创新出了许多“空气中氧气含量的测定实验”装置。
在教学中,教师主要要把握住本实验的“气压差”测定原理,给学生分析可能影响气压差大小的因素,使学生对实验有一个深度的理解,从而以不变应万变。
实践:根据新课标的要求,笔者针对这类题,设计了如下两道类似的题,希望能给读者一定的指导和启示。
练习1为测定空气中氧气的含量,某兴趣小组的同学选用了实际使用容积为40mL的试管作反应容器和量程体积足够大且润滑效果好的针筒注射器,将足量的白磷(化学性质与红磷相似,40℃就可以燃烧)放入试管后,用橡皮塞塞紧试管,并夹紧弹簧夹。
用酒精灯加热白磷,燃烧结束后,等到试管冷却后松开弹簧夹,观察现象。
(1)正式开始实验前,该小组同学打开弹簧夹,将注射器活塞从20mL刻度推至15 mL刻度,然后松开活塞,观察活塞回到20mL处,该操作的目的是。
(2)实验中,在松开弹簧夹前,大试管中可以观察到白磷燃烧,并产生。
(3)反应的化学方程式是。
(4)实验后可以观察到针筒活塞从原来的20 mL慢慢向左移至刻度处。
A.4mLB.8mLC.12mLD.16mL(5)下列三项实验操作对实验结果几乎没有影响的一项是。
A.装置有点漏气B.白磷量不足C.用干燥的红磷代替白磷做实验答案:(1)检查装置的气密性(2) 放出大量的热,大量的白烟(3)(4)C (5)C练习2某校化学研究性学习小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上,改进了教材中的实验,设计出了如右图所示的实验装置。
实验步骤如下:①如图所示,连接仪器,检查装置的气密性。
发现装置的气密性良好。
②在集气瓶里装进适量a 体积的水,燃烧匙里放一块白磷(其着火点是40℃),并在酒精灯上把玻璃棒下端加热,按图示装置把集气瓶中的空气密封起来,把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中。
(注:集气瓶内的长导管已伸到了瓶底)③用力把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触,观察到白磷立即着火燃烧,产生大量白烟,同时放出大量的热。
(注:白磷与红磷燃烧的产物相同)④待白磷燃烧熄灭后,稍加振荡,白烟消失。
⑤待集气瓶完全冷却至室温,量出集气瓶中水的体积是b,整个集气瓶体积是c。
⑥根据a、b、c三个数据,计算出空气中氧气的体积分数。
根据以上信息,回答下列问题。
(1)在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中,集气瓶内水面的变化情况是________。
(2)若实验非常成功,请写出a、b、c三个数据应满足的一个等式关系式:________。
(3)图中玻璃管的作用是。
(4)组内成员小张对“实验前集气瓶里要装进适量a 体积的水”非常不理解。
咨询了组长小明之后,他终于明白“a 体积的水”的作用,其一是为了加快⑤步骤中集气瓶的冷却速度;其二则主要是_________________________________。
(5)组内成员小杭性格好动,无意间他发现向⑤步骤集气瓶内的水中滴加几滴紫色石蕊试液,水会变红。
这一现象使组内成员积极地展开了讨论,成员小葛是由于二氧化碳溶于水,使溶液显酸性而导致的,但小明马上作出反对,原因是空气中二氧化碳的含量极少,而实验过程中又没有产生二氧化碳,短时间内不可能会使溶液显酸性。
你认为谁的观点正确?________。
若你认为小明的观点正确,那么请你对“变红”现象提出大胆地猜想:__________________________。
(若你认为小葛的观点正确,此空不填)(6)在上述实验中,下列操作的实施和实验现象的出现,会导致实验最后产生的实际值大于理论值的是()A.装置气密性不好B.实验前集气瓶里没有装a 体积的水C.集气瓶没有冷却到室温D.白磷的量不足E.用红磷代替白磷(红磷的着火点在240℃左右)答案:(1)先下降后上升(2) 5b—c = 4a (3)反应结束后让烧杯中的水沿着玻璃管进入集气瓶(4)形成液封,防止实验过程中集气瓶内的气体从长导管中向外逸散而影响实验结果(5)小明白烟(五氧化二磷固体)溶于水中形成了酸性物质(6)B反思:结合对上述例题和练习的思考,结合自己的实践,我认为要能正确解答出以“探究空气中氧气的体积分数”为知识背景开展多维探究的化学实验题,需要把握住以下几个知识要点:1.仔细审题,明确题目中“测定空气中氧气的体积分数”的实验原理。
(该原理主要是在某密闭容器内通过加热或燃烧某种可燃物,消耗容器内的氧气,使密闭体系内的气压降低,然后在容器内外气压差的作用下,引起实验过程中的其它一些现象(水倒吸或活塞移动等),再根据现象得出结论。
)2.该类题中装置气密性的检查原理通常就是“气压差”原理,即以一些手段增大密闭体系内的气压后,通过观察某种实验现象来确定装置气密性的良好。
3.该实验中对可燃物的要求是首先在空气中能燃烧,燃烧只能消耗氧气而不消耗其它气体,燃烧后最好生成固体物质而不能产生气体,但如果有气体产生,实验过程中必须要选择试剂来除去气体,以免造成气压差的减小而影响实验结果。
4.熟记在通常状况下空气中氧气的体积分数是21%(或约为1/5)的结论,并且在解题中要能灵活地运用。
5.掌握上述空气中氧气体积分数与理论值偏差的基本原因,并能在不同的实验情境中灵活地分析相应情境下氧气体积分数测定的影响因素。