人教版九年級(jí)化學(xué)“測(cè)定空氣里氧氣含量”是一個(gè)非常重要的演示實(shí)驗(yàn),能通過(guò)實(shí)驗(yàn)形象生動(dòng)地展示出空氣中氧氣體積的多少,但教材中用集氣瓶和燒杯作為實(shí)驗(yàn)裝置(原圖可見(jiàn)九年級(jí)化學(xué)課本上冊(cè)27頁(yè)),筆者認(rèn)為仍有不妥之處。
首先,實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng)。燃燒匙中過(guò)量的紅磷將集氣瓶?jī)?nèi)的氧氣耗盡,當(dāng)打開(kāi)彈簧夾時(shí),水流入集氣瓶,再觀察水進(jìn)入的體積,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程需要10分鐘。
其次,打開(kāi)彈簧夾后,由于集氣瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)作用,水進(jìn)入集氣瓶的流速較大,水會(huì)將燃燒匙內(nèi)剩余的紅磷沖到集氣瓶中,導(dǎo)致集氣瓶?jī)?nèi)的水太臟,影響實(shí)驗(yàn)效果。
再次,集氣瓶上沒(méi)有刻度,集氣瓶?jī)?nèi)加入水的位置靠橡皮筋記錄,實(shí)驗(yàn)后期,水進(jìn)入集氣瓶的體積只能靠眼力估計(jì),空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)約占1/5的結(jié)論毫無(wú)說(shuō)服力。
筆者經(jīng)過(guò)多次嘗試,對(duì)本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如下所述改進(jìn):
1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
大試管(試管底部有一小孔,并在外壁貼上五等分的刻度)、橡皮塞(配有燃燒匙)、大燒杯(盛有半燒杯水,預(yù)先在水里滴加幾滴紅墨水,使水略顯紅色 )、藥匙、火柴、紅磷
2 實(shí)驗(yàn)步驟
(1)連接儀器(如圖1所示),將試管固定在鐵架臺(tái)上。
圖1 實(shí)驗(yàn)鐵架臺(tái)
(2)檢驗(yàn)裝置的氣密性:將安裝好的裝置直接放入水中然后再拿出水面,如果試管內(nèi)不進(jìn)水,說(shuō)明氣密性良好。
(3)如圖2所示,拔掉橡皮塞(調(diào)整試管的高度,使試管外壁最低刻度處與燒杯內(nèi)液面相平),向燃燒匙內(nèi)加入過(guò)量的紅磷,在酒精燈火焰上加熱使紅磷燃燒,立即放入試管中,塞緊橡皮塞。
(4)等到紅磷燃燒停止后,可看到紅色水面上升了試管容積的1/5。
3 實(shí)驗(yàn)原理
紅磷燃燒消耗掉試管中的氧氣,氣壓減小,水即被壓到試管里,氧氣體積消耗多少,水就被壓進(jìn)多少體積。
4 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后的優(yōu)點(diǎn)
(1)操作簡(jiǎn)單,現(xiàn)象明顯:該裝置只是用一只底部帶有小孔的試管,隨著氧氣的消耗,水不斷被壓進(jìn)試管,等到紅磷燃燒停止后即可看到紅色的水上升的體積。
(2)節(jié)省時(shí)間,直觀性強(qiáng):整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程只需要2分鐘,提高了學(xué)生分析問(wèn)題的能力。
(3)此裝置安全性強(qiáng),綠色環(huán)保,可反復(fù)使用,既可用于教師演示,又可用于探究性實(shí)驗(yàn)課,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。