空气中氧气含量测定实验的改进

王瓛�お�

[摘要]原人教新大纲版初三化学教材与现行人教课标2012版九年级化学新课程中对空气中氧气含量的测定实验在设置上略有不同，分别在钟罩和集气瓶内进行，但都达不到理想的实验效果。若将实验改在破底具支试管中进行，便可取得良好的教学效果。

[关键词]氧气含量；测定实验；实验改进；破底具支试管

[中图分类号]G633.8[文献标识码]A[文章编号]16746058（2017）17007001

一、提出问题

原人教版初三化学教材与现行人教课标2012版九年级化学上册中“测定空气里氧气的含量”实验设计分别如图1、图2所示。

用这两种实验装置来探索空气中氧气的含量时，由于反应容器过大，空气量多，燃烧时间长，产生热量多，系统不易冷却，既费药品又费时间。根据笔者的教学实践，发现水面上升高度从不理想；另外用酒精灯点燃红磷时，不可避免地会有少量五氧化二磷溢出，污染环境；有时为了追求燃烧匙伸入集气瓶的速度，还会出现火焰熄灭的现象；将盛有燃着的红磷的燃烧匙伸入集气瓶时易导致少量热空气外逸；图2导管中的空气会造成误差。

二、实验参考

笔者查阅相关资料发现，江苏扬州广陵区教育局教研室王国峥老师对该实验做了详细的探究，依次提出了水浴引燃法（如图3）、电热引燃法（如图4）、引入注射器（如图5）、引用吸滤瓶（如图6）等改进方案。

另外，江苏徐州师专化学系王锦化老师也提出了改进方案（如图7、图8所示），其点燃方式系电热引燃法。

这些改进，除图7外都没有从根本上解决反应容器大的缺点，加之操作都比较复杂，还是不能解决实验费时的问题，而且反应容器都不太规则，很难等分，不便于学生观察。另外，笔者也尝试过电热引燃法，直流电源引燃红磷的难度很大。

三、实验改进

笔者通过多年的探索将该实验改在破底具支试管中进行，采用石棉导火线引燃，取得了良好的实验效果。

1.实验仪器、药品：水槽、铁架台、破底具支试管、橡皮塞、橡皮帽、石棉红磷导火线（事先把红磷研磨成粉末撒在石棉丝上揉搓而成）、铁丝、橡皮泥、玻璃棒、红磷、水、红墨水、火柴。

2.实验装置：如图9所示。

3.实验步骤：

（1）水槽内盛一定量的水，水中滴两滴红墨水并用玻璃棒搅拌均匀。

（2）在破底具支试管橡皮塞以下部分套5个橡皮带，并使间隔相等。用铁丝将石棉红磷导火线撑入破底具支试管，并将导火线上端穿出试管支管，然后将试管底部伸入水槽中，并用铁架台固定。

（3）用火柴从试管支管处点燃石棉红磷导火线，待导火线燃进入支管后迅速用橡皮帽套住支管口，观察红磷的燃烧和水面变化的情况。

3.实验现象

可以看到红磷燃烧时有大量白烟生成，同时具支试管内水面明显上升。片刻后燃烧的红磷熄灭，过一会儿，白烟消失，具支试管内水面上升到略高于第二个橡皮带处。

四、实验分析

实验采用石棉红磷导火线，不但点火方便，而且导火线在试管内从上到下依次燃烧，试管内氧气消耗完全，还避免了试管内的空气受热溢出；在具支试管中进行演示，不但能使水面上升到理想的高度，加之水体呈红色且试管上套有橡皮带，更便于學生观察；另外，试管容积小，还能节省药品和时间。该实验改进符合“用时短、现象明显、易于观察”的要求，从而收到良好的教学效果。

（责任编辑罗艳）