测定空气中氧气含量实验改进教材课件.ppt

测定空气中氧气含量实验的改进,贵州师范大学化学与材料科学学院谭颖 谢平,一、教材内容,“测定空气中的氧气含量”实验是人教版九年级化学（上册）第二单元 课题一 空气 中的一个重要演示实验。,拉瓦锡,拉瓦锡研究空气成分所用的装置,结论：空气由1/5的氧气和4/5的氮气组成,在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份，用弹簧夹夹紧胶皮管。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。,图1 教材原图,实验原理,1、红磷燃烧消耗空气中的氧气，生成五氧化二磷固体，其体积与气体相比很小，可忽略不计，因此，集气瓶内气体减小的体积即是反应消耗掉的氧气的体积。2、由于气体体积减少，压强降低，大气压就通过导管把水压入集气瓶，而进入水的体积等于集气瓶中原来氧气的体积。,不足之处,4、实验前导管中，试验后导管充满水，而这部分水应该进入容器中，因此造成实验误差。,3、由于集气瓶的形状，容积很难均分成五等份，影 响测量结果。,2、红磷燃烧后在塞入集气瓶，使得装置气密性很难保证。,1、红磷着火点较高，熄灭时可能不是将氧气耗尽，而 是氧气的浓度降低到不再支持红磷燃烧。,5、集气瓶内径大且从整体外形上看上下内经不完全相等，难准确推算出空气中氧气的含量。,6、红磷在空气中灼烧，产生少量白烟污染空气。,二、文献调研：,1、改进原因:红磷点燃后再放入集气瓶中，由于气体膨胀会赶走一部分空气，其中4/5的氮气也被当成氧气来测定了，导致测量结果偏大。在酒精灯上点燃红磷时，会有一部分白烟逸散到空气中，对环境造成污染,（一）俞红星的改进,图2 改进实验装置一,2、改进方法及装置图,图3 改进实验装置二,图4 改进实验装置三,3、改进后优点三种方法设计科学，且所测得氧气在空气中的体积分数非常接近1/5;减少在酒精灯上灼烧并伸入瓶中步骤，符合环保理念；其中方法三为最优，气密性更好、现象直观明显、仪器简单，操作简便、容器小巧，节约药品，整个反应耗时短。,（二）李凯等利用压强传感器的改进,1、改进原因:教材中红磷在瓶外燃烧,污染环境。当燃着的红磷伸入瓶内瞬间空气会发生膨胀，导致测量结果有误差。,2、改进方法及其装置图,红磷,空气中氧气含量百分比：,3、改进后优点,实验在密闭空间进行，绿色环保，采用压强传感器提高了实验的成功性。,我的改进,1高长禹.中学化学实验改进的研究进展(J).重庆三峡学院学报,2012,(3)2董如中,王仲春.测定空气中氧气含量的实验改进(J).中小学实验与装备,2015,(1)3李凯,鲍正荣.基于手持技术测定空气中氧气含量(J).中小学实验与制备,2012,(1)4俞红星.空气里含氧量的测定(J).实验改进,2009,(4),参考文献,