朱清勇

測定空氣中的氧氣含量的實驗是初中化學(xué)中的一個重要的定量實驗，在做“測定空氣中氧氣含量的體積分?jǐn)?shù)”這一實驗時，很難達(dá)到理想的效果，筆者用圖1和圖2所示裝置做過多次，都未能達(dá)到理想的效果。

上一套人教版教材九年級《化學(xué)》（全一冊）課本上第7頁所示的裝置如圖1所示，其方法是將鐘罩放入盛水的水槽中，以水面為基準(zhǔn)線，將鐘罩水面以上容積分為5等分，通過紅磷燃燒消耗氧氣，然后觀察進(jìn)入水的體積來測定的（如圖1）。

圖1圖2

現(xiàn)行根據(jù)2011新課標(biāo)修訂的初三化學(xué)滬教版、人教版、粵教版等多套教材中，都使用如圖2的實驗裝置。其方法是在集氣瓶內(nèi)加入少量水，再將集氣瓶水面以上容積劃分為5等份，通過紅磷燃燒消耗氧氣，然后觀察進(jìn)入水的體積來測定的。盡管教材版本變化多次，但該實驗的目的只有一個，就是如何準(zhǔn)確地測出空氣中氧氣的含量。

不管是教材中的設(shè)計還是一些資料上的改進(jìn)，思路可謂經(jīng)典，但實際操作中仍有很多困惑。

一、原實驗存在的問題

1.實驗前，集氣瓶（或鐘罩）內(nèi)上升的水在容器中所占體積分?jǐn)?shù)的劃分較為復(fù)雜；實驗中，紅磷燃燒至完全冷卻約需15 min左右，耗時太多。

2.實驗存在一些明顯的不足之處：

首先，經(jīng)色譜分析，紅磷在集氣瓶瓶內(nèi)燃燒結(jié)束后，瓶內(nèi)仍有7%以上的氧氣剩余，若用上教版教材中圖2實驗裝置進(jìn)行實驗，實驗的測定結(jié)果一般約為15%。

其次，實驗時都必須在容器外點燃紅磷后再伸入容器內(nèi)，燃著的紅磷伸入容器內(nèi)時，容器內(nèi)的空氣一定會發(fā)生膨脹，造成部分空氣被排出，導(dǎo)致實驗結(jié)果不準(zhǔn)確。

3.在酒精燈上點燃紅磷時，生成的五氧化二磷顆粒以白煙的形式擴散到空氣中會污染環(huán)境。

二、改進(jìn)實驗

在實際的化學(xué)教學(xué)中，為了提高化學(xué)實驗的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，筆者對此實驗進(jìn)行了改進(jìn)，借鑒了同行一些好的做法，設(shè)計了如圖3所示，效果比較理想的改進(jìn)實驗。

1.實驗設(shè)計思路

利用還原性鐵粉的活潑性消耗試管內(nèi)的氧氣，導(dǎo)致試管內(nèi)壓力下降，從而使其外界大氣壓的作用下將量筒內(nèi)的水慢慢壓進(jìn)橫放的試管中，根據(jù)量筒中液面移動的水量就能求出試管中氧氣的體積，從而計算出氧氣的體積分?jǐn)?shù)。

（2）先檢查氣密性，后關(guān)閉止水夾。

（3）先用膠頭滴管在10cm×5cm濾紙上均勻滴上0.3 mL 1 mol/L NaCl溶液，再將還原性鐵粉

0.2 g和活性炭粉0.25 g充分混合后均勻鋪在濾紙上，將濾紙放入試管，迅速塞緊橡皮塞，將試管固定在鐵架臺上，導(dǎo)管伸入裝有15 mL水的量筒中。

4.改進(jìn)后實驗的優(yōu)點

（1）實驗裝置簡單，實驗原理正確。常州的江軍老師在類似鐵的吸氧腐蝕裝置中用氧氣傳感器測量了體系中O2的含量變化，O2含量在162s內(nèi)從最初的21%逐漸下降到0。

（2）操作簡單，裝置始終處于密封狀態(tài)，實驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

（3）藥品用量少，不需加熱，無污染更加環(huán)保。

5.實驗說明

（1）還原性鐵粉易氧化，實驗前最好選用新試劑。農(nóng)村學(xué)校也可以用市場上暖寶寶中的鐵粉代替。

（2）活性炭粉在使用前需要烘干。

（收稿日期：2014-11-10）

測定空氣中的氧氣含量的實驗是初中化學(xué)中的一個重要的定量實驗，在做“測定空氣中氧氣含量的體積分?jǐn)?shù)”這一實驗時，很難達(dá)到理想的效果，筆者用圖1和圖2所示裝置做過多次，都未能達(dá)到理想的效果。

上一套人教版教材九年級《化學(xué)》（全一冊）課本上第7頁所示的裝置如圖1所示，其方法是將鐘罩放入盛水的水槽中，以水面為基準(zhǔn)線，將鐘罩水面以上容積分為5等分，通過紅磷燃燒消耗氧氣，然后觀察進(jìn)入水的體積來測定的（如圖1）。

圖1圖2

現(xiàn)行根據(jù)2011新課標(biāo)修訂的初三化學(xué)滬教版、人教版、粵教版等多套教材中，都使用如圖2的實驗裝置。其方法是在集氣瓶內(nèi)加入少量水，再將集氣瓶水面以上容積劃分為5等份，通過紅磷燃燒消耗氧氣，然后觀察進(jìn)入水的體積來測定的。盡管教材版本變化多次，但該實驗的目的只有一個，就是如何準(zhǔn)確地測出空氣中氧氣的含量。

不管是教材中的設(shè)計還是一些資料上的改進(jìn)，思路可謂經(jīng)典，但實際操作中仍有很多困惑。

一、原實驗存在的問題

1.實驗前，集氣瓶（或鐘罩）內(nèi)上升的水在容器中所占體積分?jǐn)?shù)的劃分較為復(fù)雜；實驗中，紅磷燃燒至完全冷卻約需15 min左右，耗時太多。

2.實驗存在一些明顯的不足之處：

首先，經(jīng)色譜分析，紅磷在集氣瓶瓶內(nèi)燃燒結(jié)束后，瓶內(nèi)仍有7%以上的氧氣剩余，若用上教版教材中圖2實驗裝置進(jìn)行實驗，實驗的測定結(jié)果一般約為15%。

其次，實驗時都必須在容器外點燃紅磷后再伸入容器內(nèi)，燃著的紅磷伸入容器內(nèi)時，容器內(nèi)的空氣一定會發(fā)生膨脹，造成部分空氣被排出，導(dǎo)致實驗結(jié)果不準(zhǔn)確。

3.在酒精燈上點燃紅磷時，生成的五氧化二磷顆粒以白煙的形式擴散到空氣中會污染環(huán)境。

二、改進(jìn)實驗

在實際的化學(xué)教學(xué)中，為了提高化學(xué)實驗的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，筆者對此實驗進(jìn)行了改進(jìn)，借鑒了同行一些好的做法，設(shè)計了如圖3所示，效果比較理想的改進(jìn)實驗。

1.實驗設(shè)計思路

利用還原性鐵粉的活潑性消耗試管內(nèi)的氧氣，導(dǎo)致試管內(nèi)壓力下降，從而使其外界大氣壓的作用下將量筒內(nèi)的水慢慢壓進(jìn)橫放的試管中，根據(jù)量筒中液面移動的水量就能求出試管中氧氣的體積，從而計算出氧氣的體積分?jǐn)?shù)。

（2）先檢查氣密性，后關(guān)閉止水夾。

（3）先用膠頭滴管在10cm×5cm濾紙上均勻滴上0.3 mL 1 mol/L NaCl溶液，再將還原性鐵粉

0.2 g和活性炭粉0.25 g充分混合后均勻鋪在濾紙上，將濾紙放入試管，迅速塞緊橡皮塞，將試管固定在鐵架臺上，導(dǎo)管伸入裝有15 mL水的量筒中。

4.改進(jìn)后實驗的優(yōu)點

（1）實驗裝置簡單，實驗原理正確。常州的江軍老師在類似鐵的吸氧腐蝕裝置中用氧氣傳感器測量了體系中O2的含量變化，O2含量在162s內(nèi)從最初的21%逐漸下降到0。

（2）操作簡單，裝置始終處于密封狀態(tài)，實驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

（3）藥品用量少，不需加熱，無污染更加環(huán)保。

5.實驗說明

（1）還原性鐵粉易氧化，實驗前最好選用新試劑。農(nóng)村學(xué)校也可以用市場上暖寶寶中的鐵粉代替。

（2）活性炭粉在使用前需要烘干。

（收稿日期：2014-11-10）

測定空氣中的氧氣含量的實驗是初中化學(xué)中的一個重要的定量實驗，在做“測定空氣中氧氣含量的體積分?jǐn)?shù)”這一實驗時，很難達(dá)到理想的效果，筆者用圖1和圖2所示裝置做過多次，都未能達(dá)到理想的效果。

上一套人教版教材九年級《化學(xué)》（全一冊）課本上第7頁所示的裝置如圖1所示，其方法是將鐘罩放入盛水的水槽中，以水面為基準(zhǔn)線，將鐘罩水面以上容積分為5等分，通過紅磷燃燒消耗氧氣，然后觀察進(jìn)入水的體積來測定的（如圖1）。

圖1圖2

現(xiàn)行根據(jù)2011新課標(biāo)修訂的初三化學(xué)滬教版、人教版、粵教版等多套教材中，都使用如圖2的實驗裝置。其方法是在集氣瓶內(nèi)加入少量水，再將集氣瓶水面以上容積劃分為5等份，通過紅磷燃燒消耗氧氣，然后觀察進(jìn)入水的體積來測定的。盡管教材版本變化多次，但該實驗的目的只有一個，就是如何準(zhǔn)確地測出空氣中氧氣的含量。

不管是教材中的設(shè)計還是一些資料上的改進(jìn)，思路可謂經(jīng)典，但實際操作中仍有很多困惑。

一、原實驗存在的問題

1.實驗前，集氣瓶（或鐘罩）內(nèi)上升的水在容器中所占體積分?jǐn)?shù)的劃分較為復(fù)雜；實驗中，紅磷燃燒至完全冷卻約需15 min左右，耗時太多。

2.實驗存在一些明顯的不足之處：

首先，經(jīng)色譜分析，紅磷在集氣瓶瓶內(nèi)燃燒結(jié)束后，瓶內(nèi)仍有7%以上的氧氣剩余，若用上教版教材中圖2實驗裝置進(jìn)行實驗，實驗的測定結(jié)果一般約為15%。

其次，實驗時都必須在容器外點燃紅磷后再伸入容器內(nèi)，燃著的紅磷伸入容器內(nèi)時，容器內(nèi)的空氣一定會發(fā)生膨脹，造成部分空氣被排出，導(dǎo)致實驗結(jié)果不準(zhǔn)確。

3.在酒精燈上點燃紅磷時，生成的五氧化二磷顆粒以白煙的形式擴散到空氣中會污染環(huán)境。

二、改進(jìn)實驗

在實際的化學(xué)教學(xué)中，為了提高化學(xué)實驗的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，筆者對此實驗進(jìn)行了改進(jìn)，借鑒了同行一些好的做法，設(shè)計了如圖3所示，效果比較理想的改進(jìn)實驗。

1.實驗設(shè)計思路

利用還原性鐵粉的活潑性消耗試管內(nèi)的氧氣，導(dǎo)致試管內(nèi)壓力下降，從而使其外界大氣壓的作用下將量筒內(nèi)的水慢慢壓進(jìn)橫放的試管中，根據(jù)量筒中液面移動的水量就能求出試管中氧氣的體積，從而計算出氧氣的體積分?jǐn)?shù)。

（2）先檢查氣密性，后關(guān)閉止水夾。

（3）先用膠頭滴管在10cm×5cm濾紙上均勻滴上0.3 mL 1 mol/L NaCl溶液，再將還原性鐵粉

0.2 g和活性炭粉0.25 g充分混合后均勻鋪在濾紙上，將濾紙放入試管，迅速塞緊橡皮塞，將試管固定在鐵架臺上，導(dǎo)管伸入裝有15 mL水的量筒中。

4.改進(jìn)后實驗的優(yōu)點

（1）實驗裝置簡單，實驗原理正確。常州的江軍老師在類似鐵的吸氧腐蝕裝置中用氧氣傳感器測量了體系中O2的含量變化，O2含量在162s內(nèi)從最初的21%逐漸下降到0。

（2）操作簡單，裝置始終處于密封狀態(tài)，實驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

（3）藥品用量少，不需加熱，無污染更加環(huán)保。

5.實驗說明

（1）還原性鐵粉易氧化，實驗前最好選用新試劑。農(nóng)村學(xué)校也可以用市場上暖寶寶中的鐵粉代替。

（2）活性炭粉在使用前需要烘干。

（收稿日期：2014-11-10）