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空气中氧气含量测定的创新实验 大祥区渡头桥中学 姚庚萍 一 、 地位与作用 本课是人教版九年级化学上册第二章课题1《空气》内容。教材以空气作为初中化学研究具体物质的开端，它不仅承接了小学对于空气知识的已有介绍，更是因为空气与人类的生产活动关系最为密切，是人类须臾不可离开的物质；同时，又符合“从学生熟悉的物质入手，进行科学教育”的原则。虽然学生熟悉空气，但对它的了解并不全面。采用科学的方法测定空气的组成，自己亲手做实验来重新认识空气，会带给学生从未有过的体验，可以比较顺利地引导学生进入化学世界。本节课是引导学生逐步学会利用科学探究的方法来研究物质的一堂很好的启蒙课。 二 、实验原型及不足之处 实验原型图 此实验的不足之处是： 1.实验用较大的集气瓶做反应容器，装入少量水后，瓶子空余部分的体积我们不便于估算； 2.在空气中点燃红磷，易造成污染，危害健康； 3.将点燃的红磷伸入集气瓶内时，瓶中气体可能会受热膨胀逸出一部分，致使测量有误差； 4.此实验完全冷却需要20分钟以上的时间； 5.实验结束时，打开水夹后，导管中的水可能不会全部进入集气瓶中，使测量结果偏小； 6.实验过程中，红磷可能会因温度不够而过早熄灭，这样集气瓶内的氧气不能尽可能被消耗，使测量结果又有误差。 三、 实验器材 仪器：玻璃管，通电发热装置，烧杯，学生电源，铁架台等； 药品：白磷，水。 四 、实验创新与改进之处 1.用着火点低的白磷代替着火点较高的红磷，可减少药品的用量，且可快速消耗容器内的氧气； 2.用通电发热装置代替燃烧匙存放可燃物，不会出现可燃物溅落的情况； 3.在密闭容器内用发热装置将白磷引燃代替在空气中点燃红磷，可减少污染； 4.用易估算容积的玻璃管代替集气瓶，可减少误差； 5.取消烧杯中的水通过导管进入集气瓶，利用连通器原理，让烧杯中的水直接在玻璃管内上升，可减少误差； 五、 实验原理及装置说明 利用白磷燃烧，消耗密闭容器内空气中的氧气，且生成物五氧化二磷很易溶于水，使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，也减少空气中氧气所占的体积。 六、实验过程： 1.将直径为2cm左右，长25cm左右的玻璃管，如图固定在铁架台上，将玻璃管中的水位调到5cm左右高度，并用有色橡皮筋做上记号。再将玻璃管水位以上部分分成五等分，用有色橡皮筋作上记号; 2.取黄豆大小的白磷，用滤纸吸干其水分，将其放在通电发热装置里，然后把装置放进玻璃管内，塞紧橡胶塞; 3.连接学生电源，打开开关，约10秒左右，白磷熔化燃烧，稍后，就可看到水位上升，5分钟左右，水位上升到标记1处。 七、实验效果 1.反应在完全密闭系统中进行，减少了污染； 2.改进后的实验，操作简单，装置仪器可重复使用； 3.实验所用的时间大大缩短； 4.现象直观明显，易于观察，结果更加准确； 5.体现了学科之间的相互联系。 八、自我评价 改进的实验为学生提供了一个丰富的、真实的、可信的科学学习背景，让学生感到科学和技术就发生在自己的身边，从而引发他们的学习兴趣，激发他们的创新思维。 * * *