空气中氧气含量测定化学实验创新设计

空气中氧气含量测定化学实验创新设计

       一、创新实验目的

         空气中氧气含量测定实验是中学化学实验教学的重点之一。现行鲁教版教材使用及教参书推荐的装置是利用铜丝或者红磷与氧气反应生成固体氧化物，且不会生成其他气体，来测定空气中氧气的含量。这两个实验设计都存在许多因素导致测量的时候出现误差，如：铜丝的量的控制、交替缓慢推动两个注射器活塞的次数、氧气来不及反应完、硬质玻璃管要长要粗，加热温度要高时间要长、当氧气的量少到一定程度时无法再参与反应红磷不能消耗完空气中的氧气、在外面引燃红磷后伸进装置中，会因操作快慢不当等引起误差、内外液面存在液位差或注入水时引进空气等。由于这些因素的存在，在实验中难以做到水进入五分之一体积的结果，甚至每一次实验之间，结果相差都比较大。

为解决这个问题，特设计了一套进行空气中氧气含量测定实验的装置，它不仅适合于教师演示，而且也适合于学生实验，整个装置简单，易于操作，实验效果良好，整个实验只需3分钟左右的时间。

      二、实验仪器及用品

具支试管、100mL注射器、玻璃棉、止水夹、乳胶管、玻璃导管、白磷、橡皮塞火柴、酒精灯。100ml已经染成红色的水

     三、实验仪器装置
 
       在具支试管中铺上一层玻璃棉，用于保护反应管；注射器提前连接好，装入100ml水；橡皮塞要塞紧；白磷的量要保证足量。

     四、实验操作

       将橡皮塞取下，取一定量的白磷放入具支试管底部的玻璃棉上，塞紧橡皮塞，用指头压住试管上面的橡皮塞，在试管底部稍微加热，大约在55℃时开始燃烧，生成大量的白烟（生成的P2O5固体小颗粒），在狭窄的反应管中，空气很快消耗掉。待反应结束，装置完全冷却后，装置打开止水夹a，注射器内染色的水进入具支试管约为试管容积的五分之一。

       五、实验创新点及其意义

         首先，这套能在短时间内完成空气中氧气含量的测定实验，给老师上课赢得了时间；其二，实验装置所需材料简单，有利于学生课内外开展实验；其三，是该反应始终在一个密闭的容器中进行，误差较小，现象比较明显，采用染色的水，对比性强。其四，受装置的启发，可以利用类似的装置，进行试验，比如可以一直合适大小的橡皮塞上穿透插一根注射针管将针管长处的一端用小橡皮塞封好，取适量白磷在试管内，在试管底部稍微加热，观察现象，试管冷却至室温时，将试管倒置，使针管口进入染色的水中，在水下拔掉小橡皮塞，观察现象。