化学测定空气组成实验的改进_842636.docVIP

利用“水涨船高法”测定空气组成 庄浪县柳梁中学 王宝贤 摘要：“水涨船高法”是用蜡烛燃烧消耗容器中的氧气，生成的二氧化碳被氢氧化钠吸收从而产生负压，使氢氧化钠溶液进入容器，整个过程中小木块慢慢上升，变红的氢氧化钠溶液进入容器，消耗的氧气体积和生成的二氧化碳体积相等，二氧化碳又被吸收，液面上升犹如“水涨船高”从而证明氧气的体积分数约占空气的1/5。 关键词：测定 空气中氧气 改进 在新课改的背景下，随着探究实验的推广应用，环保无污染的实验也就成我们化学教学工作者研究的永恒主题。2012年人教版九年级化学上册演示实验“测定空气组成”教材设计如下： 测定空气中氧气含量的实验如图所示．实验步骤如下：①在集气瓶内加入少量水，并做好标记，将标记以上的部分按体积分为5等份；②检查装置的气密性； ③在燃烧匙内装入足量红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，立即伸入集气瓶中塞紧橡皮塞；④充分反应后，待集气瓶冷却到室温，打开止水夹．观察实验现象。 （实验装置图） 原理： 燃烧红磷法是用红磷燃烧消耗容器中的氧气产生负压，使水进入容器，证明氧气的体积分数约占空气的1/5。 存在的问题： 1、 红磷的着火点较高，红磷燃烧熄灭并不是容器里的氧气耗尽，而是氧气的浓度降低到不能再支持红磷燃烧，即红磷燃烧仅消耗75%左右的氧气，剩余氧气还在容器中，所以水面不可能达到1/5的理想高度。 2、 当把燃烧的红磷插入容器中无意或故意不立即塞紧橡胶塞，使容器里一部分受热膨胀的空气外逸，在容器温度还没降到室温的情况下就产生了负压，水面高度就可达到甚至超过1/5，学生看到的是一个实验成功的假象，但却失去了实验的真实性和科学性。 酚酞溶液 3、该实验虽现象明显，但存在一定的环境污染隐患，红磷燃烧生成的五氧化二磷如果外泄在空气中会对人的眼、鼻、喉等黏膜有严重的刺激作用，影响人体健康。针对实验不足，笔者设计一个实验能将污染的可能降低到零的环保实验装置，现予以介绍： 实验装置如下： NaOH溶液 小木块 蜡烛 ??验器材及药品：玻璃钟罩一个，小木块，蜡烛，水槽；NaOH溶液，酚酞溶液 实验操作方法：1、在水槽中装入适量NaOH溶液，向其中加入几滴酚酞溶液，把蜡烛固定在小木块上点燃，并放入水槽中。 2、将气密性良好且标记成五等分的玻璃钟罩罩在蜡烛火焰上方，玻璃钟罩下面与NaOH溶液刚好接触。 3，待蜡烛熄灭，冷却到室温，观察实验现象 实验原理及现象： “水涨船高法”是用蜡烛燃烧消耗容器中的氧气，生成的二氧化碳被氢氧化钠吸收从而产生负压，使氢氧化钠溶液进入容器，整个过程中小木块慢慢上升，变红的氢氧化钠溶液进入容器，消耗的氧气体积和生成的二氧化碳体积相等，二氧化碳又被吸收，液面上升犹如“水涨船高”从而证明氧气的体积分数约占空气的1/5。 实验优点： 1、由于氢氧化钠使酚酞变红色，因此现象比课本实验明显且易操作。 2、“水涨船高”增强了实验的趣味性，学生学习热情高。 3、注重环保，实验用蜡烛燃烧代替红磷燃烧，解决五氧化二磷污染问题，其污染度为零。