徐順杰

(唐山市友誼中學(xué)，河北 唐山 063006)

初中化學(xué)空氣中氧氣含量的測定試驗(yàn)改進(jìn)

徐順杰

(唐山市友誼中學(xué)，河北 唐山 063006)

化學(xué)教學(xué)的重要手段即是使實(shí)驗(yàn)教學(xué)貫穿化學(xué)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié).化學(xué)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)是初中化學(xué)課程實(shí)施的重要內(nèi)容，也是落實(shí)化學(xué)素質(zhì)教育的重要手段.

初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)；氧氣含量的測定；試驗(yàn)改進(jìn)

人教版第二單元課題一“空氣中氧氣含量的測定”存在三個(gè)不足：一是紅磷在空氣中點(diǎn)燃，生成的白煙五氧化二磷會(huì)造成大氣污染，不符合化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化要求；二是點(diǎn)燃紅磷后，再將燃燒匙伸入集氣瓶過程中，里面的空氣受熱會(huì)外逸，導(dǎo)致空氣損失，進(jìn)入的水偏多，測定結(jié)果偏大；三是氧氣濃度較小時(shí)，紅磷熄滅，不能將氧氣完全消耗，造成誤差.鑒于這些原因，我們將該實(shí)驗(yàn)改進(jìn)如下.

1.選擇合適的儀器.不變的儀器有集氣瓶、帶導(dǎo)管的膠塞、加水的燒杯、止水夾、乳膠管.我們?cè)O(shè)計(jì)將燃燒匙用一種耐腐蝕、耐高溫的自制儀器取代.粘土的特點(diǎn)是易成型、耐高溫.我用粘土做一個(gè)像燃燒匙樣子的反應(yīng)容器，做好后如圖1所示，但在做實(shí)驗(yàn)時(shí)又出現(xiàn)了新的問題：紅磷熄滅并冷卻后，水進(jìn)入時(shí)粘土?xí)凰疀_濕，并有紅色的粘土沖刷下來，無法滿足多次使用的要求，剩余的紅磷也會(huì)粘到粘土上，無法回收，后來我們又將其做好后，用酒精燈加熱，效果也不明顯，以為是溫度不夠，又嘗試了用酒精噴燈高溫加熱等多種方法，均以失敗而告終.后來我們聯(lián)系到了勝利路小學(xué)的校長，他們的特色教學(xué)就是制陶器和瓷器.他給我們推薦了一種特制的土叫陶土，我們用陶土制成一定的形狀和大小后，再送到他們學(xué)校進(jìn)行燒制約十五天左右，最終成果如圖2所示，這樣就很好的克服了粘土的不足.

2.選擇合適的點(diǎn)燃方法，在空氣中用酒精燈點(diǎn)燃，由于紅磷燃燒放熱，氣體體積受熱膨脹，向外散逸，使除了氧氣以外的其他氣體也有損失，導(dǎo)致誤差太大，缺乏說服力，并不符合科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性.在討論中，物理老師給我一個(gè)建議：用串連電路中，通電時(shí)電阻絲發(fā)熱來加熱紅磷，使其溫度達(dá)到著火點(diǎn).于是我們買來了燈泡，找來了銅絲，我把家里用壞的電熱毯的電阻絲也拿來了，學(xué)校也為我們買來了電阻絲，我們都進(jìn)行了嘗試.先將燈泡小心的打碎，將燈泡里面的鎢絲取出，串聯(lián)到電路中，很快將紅磷引燃，但由于電流過大，導(dǎo)致電流表燒毀.后又從物理組找來了滑動(dòng)變阻器和電流表進(jìn)行串聯(lián)，用以控制電流的強(qiáng)弱，效果較好.但由于燈絲太細(xì)，用一兩次就熔斷了且成本較高.后又改成電熱毯上的電阻絲，電流大，發(fā)熱快，但易產(chǎn)生黃煙且易將電流表燒毀，而且成本也很高，不利于普遍使用.買的電阻絲經(jīng)略微拉長處理，起到了很好的效果，且成本低，更換方便，易買到，很好的克服了燈絲和電熱毯電阻絲的不足.

3.為了使實(shí)驗(yàn)的過程中膠塞能更緊一些，點(diǎn)燃紅磷后我用力將膠塞蓋緊，在等結(jié)果過程中，發(fā)生了意外情況，紅磷燃燒放出大量的熱，使集氣瓶里的空氣受熱體積膨脹，壓強(qiáng)迅速增大，導(dǎo)致膠塞被彈開，幸好沒有發(fā)生爆炸，當(dāng)時(shí)情況非常危險(xiǎn).經(jīng)討論和研究，借鑒了人教版第五單元課題一用紅磷燃燒驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)，在膠塞上加了一個(gè)玻璃導(dǎo)管，在導(dǎo)管上加了一個(gè)氣球用以緩沖壓強(qiáng).避免了上述現(xiàn)象的發(fā)生.

4.將該裝置與電源、電阻(用以控制電流)、電流表、閘刀開關(guān)串聯(lián)，將玻璃導(dǎo)管放入燒杯的水中.組裝成裝置如右圖3.

這套裝置測定空氣中氧氣的含量更科學(xué)，更嚴(yán)密，結(jié)果更準(zhǔn)確.還可用于驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律等多個(gè)實(shí)驗(yàn).

總之，在初中化學(xué)教學(xué)中有效進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，既是新課程改革中學(xué)校教學(xué)工作的重要要求，又是素質(zhì)教育中學(xué)生的發(fā)展需要.它的順利實(shí)施不但有助于學(xué)生多維發(fā)展，還可提高學(xué)生的科學(xué)文化素養(yǎng).

[1]荊亞偉.淺談初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新與改進(jìn)[J].讀寫算-素質(zhì)教育論壇,2013,8:7-7.

[2]湯芬.淺談初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新課[J].新課程學(xué)習(xí)(學(xué)術(shù)教育),2013,4:59-59.

[3]王鵬飛.中學(xué)化學(xué)常見實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)[J].教學(xué)與管理(中學(xué)版),2008,6:65-66.

[責(zé)任編輯：李璟]

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2017-07-01

徐順杰(1971.06-)，男，河北豐南，中學(xué)高級(jí)，碩士研究生，從事初中化學(xué)教學(xué).