第四届中小学理科实验教学与小学科学教研优秀论文(莫安飞))

第四届中小学理科实验教学与小学科学教研优秀论文

评选活动 （论文封面）

空气中氧气含量的测定实验的改进 莫安飞 丹寨县第二中学 个人 黔东南市（州、地） 固定电话号码 论文题目 作者姓名 课题组成 员姓名 学校地址 学校名称 丹寨县（市、区、特区）龙泉 （学校） 乡（镇） 邮政编码 557500 移动电话号码 电子邮箱地址 1324482020 论文内容摘要（200字左右） 北京仁爱版九年级化学教材专题二单元 1《多组分的空气》的“空气中氧 气含量的测定”演示实验教学过程中，发现存在几个不足： （1）点燃红磷后伸 （2）实验 入集气瓶的过程中瓶内会有气体受热向外逸出，导致测定结果偏大。 一开始是暴露在空气中进行的，生成的白烟——五氧化二磷固体小颗粒散失到 空气会污染空气，危及师生的健康。（3）实验中所用水的颜色与玻璃的颜色相 近，不便于观察实验现象。针对实验中出现的这些问题，本人经反复验证和探 究、细心揣摩，对实验进行了改进，改进后的演示实验效果更明显、 准确度高， 不污染环境，使实验更具有科学性，体现“绿色化学”的理念。在教学中收到 较好的效果。

空气中氧气含量的测定实验的改进

【内容摘要】北京仁爱版九年级化学教材专题二单元 1《多组分的空气》的“空

（1）点燃红磷

气中氧气含量的测定”演示实验教学过程中，发现存在几个不足： 后伸入集气瓶的过程中瓶内会有气体受热向外逸出，

导致测定结果偏大。（2）实

验一开始是暴露在空气中进行的，生成的白烟——五氧化二磷固体小颗粒散失到 空气会污染空气，危及师生的健康。（3）实验中所用水的颜色与玻璃的颜色相近， 不便于观察实验现象。针对实验中出现的这些问题， 本人经反复验证和探究、细 心揣摩，对实验进行了改进，改进后的演示实验效果更明显、准确度高，不污染 环境，使实验更具有科学性，体现“绿色化学”的理念。在教学中收到较好的效 果。 【关键词】氧气含量；测定实验；改进 【正文】

“空气中氧气含量测定”的演示实验（即红磷在集气瓶里燃烧的实验）在 《多组分的空气》一节课中占据相当重要的作用，学生通过观察、分析实验现象 知道空气中氧气含量。通过演示实验使无法观察到的、难以触摸的空气成分变得 感性、直观，为学生分析空气中氧气含量的思维过程奠定了基础。

演示实验能否

成功是本节课成功的关键，《多组分的空气》一节课笔者有两堂公开课的经历， 体会颇深。现将自己在演示实验过程中对实验的改进和同行共同探讨， 之处，请予以批评指正。

北京市仁爱版专题2单元1空气中氧气含量的测定步骤如下： （1） 将右图所示的集气瓶的容积划分为 5等份，并加以 标记。

（2） 在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装满红磷，将胶管上 的止水夹夹紧，把燃烧匙内的红磷放在酒精灯火焰上点燃， 并迅速伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞，观察到什么现象？

如有不当

（3）待集气瓶冷却到室温后，把导管插入盛水的烧杯中，打开止水夹，又观 察到什么现象？

笔者在演示该实验过程中，发现存在以下不足：

（1）点燃红磷后伸入集气

瓶的过程中瓶内会有气体受热向外逸出，导致测定结果偏大。（2）实验一开始是 暴露在空气中进行的，生成的白烟——五氧化二磷固体小颗粒散失到空气会污染 空气，危及师生的健康。（3）实验中所用水的颜色与玻璃的颜色相近，不便于观 察实验现象。针对实验中出现的这些问题，本人经反复验证和探究、细心揣摩， 对实验进行了改进，改进后的演示实验效果更明显、准确度高，不污染环境，体 现“绿色化学”的要求。下面就从六个方面谈谈这个实验的改进，与同行探讨。

一、 设计意图：

红磷燃烧消耗集气瓶中的氧气，生成五氧化二磷固 体，导致集气瓶内的压强减小，集气瓶外的水在压力差 的作用下压入瓶内，上升的水的体积约占原瓶内气体体 积的1/5。通过实验使学生了解测定空气中氧气的含量 的实验原理，在老师的指导下学会操作方法。

二、仪器和药品：

集气瓶，插有燃烧匙和铜丝的橡皮塞，电炉丝，水槽，学生电源，红磷, 滴有红墨水的水

三、装置特证：

1、如上面图所示：利用“电阻丝通电变红”的原理引燃红磷，装置简单， 设计新颖；不用检查装置气密性，操作方便；整个实验过程都在密封的容器中进 行，生成物不会污染空气，符合“绿色化学”的要求；该实验安全性能好，便于 推广。

2、克服了在瓶外点燃红磷后伸入集气瓶的过程中，瓶内会有气体受热向外 逸出，导致测定结果偏大。

3、避免了实验一开始是暴露在空气中进行的，生成的白烟——五氧化二磷

固体小颗粒散失到空气会污染空气，危及师生的健康。

4、 在水中加入红墨水，便于实验观察。 5、 能准确5等份，现象明显，可信度高 四、装置制作和实验步骤：

1、如右图所示：取一集气瓶，在近瓶底部一侧开 一小孔，插入圆珠笔芯塑料管（作进水管用），用玻璃 胶水固定，且确保集气瓶不漏水，使在瓶内的管一端向 上翅，在瓶外管一端连一小节“鸡肠胆”

和瓶内气体受热膨胀缓冲作用）。

2、选择一个合适的橡皮塞，在橡皮塞中选合适的位 置插入燃烧匙，在橡皮塞另一侧插入一根粗铜丝，并使 伸入瓶内铜丝的长度与装红磷的燃烧匙长度相近和平 行，再取一段800瓦的电炉丝（约6-8个自然圈），两端分别与燃烧匙和铜丝相 连接。将橡皮塞上端燃烧匙和铜丝用导线与 12伏的学生电源相连。

3、 事先将集气瓶内分为5等份。具体做法为：在近 瓶底处用红色笔画第一根线，用止水夹夹住“鸡肠胆”， 向集气瓶内装满水，然后塞上橡皮塞，用量筒量第一根 线以上水的体积，并将其分为5等份，再用红色笔标上 4、3、2、1;如图所示。

4、 向瓶内加入红色水至第一根线，留下剩余5等分 作为量气瓶备用，用止水夹夹紧“鸡肠胆”，。

5、 向燃烧匙内加入足量的红磷，插入集气瓶内，塞 紧后将瓶放在水槽中，打开电源中，使红磷受热燃烧， 待红磷正常燃烧后断开电源。

6、 待燃烧停止、白烟消失，温度降至室温后，打开 “鸡肠胆”上的止水夹，观察瓶内水面变化。引导学生

（作进水开关

分析原因，得出结论

五、注意事项：

1 、红磷需足量，以尽量消耗瓶中的氧气；

2 、要塞紧橡皮塞和夹紧“鸡肠胆” ，保证良好的气密性； 3 、待冷却至室温时再读数。

六、教学效果： 改进后的演示实验现象明显，学生能清楚地观察到水位上升的过程和水面 最终的位置，结果可性度高， 使实验更具有科学性。 学生对测定空气中氧气含量 的原理了解比较深刻，同时体现了“绿色化学”理念。

【参考文献】

[1] 《北京市仁爱教育研究所（上）教材》

[2]胡美玲等 空气 《义务教育课程标准实验教科书?化学》第二单元， 我们周围的空气， 26－27。

[3] 《科学探究式学习 100 个问题》