測定空氣里氧氣含量改進探析

人教版九年級化學“測定空氣里氧氣含量”是一個非常重要的演示實驗，能通過實驗形象生動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驗裝置（原圖可見九年級化學課本上冊27頁），筆者認為仍有不妥之處。

首先，實驗時間較長。燃燒匙中過量的紅磷將集氣瓶內的氧氣耗盡，當打開彈簧夾時，水流入集氣瓶，再觀察水進入的體積，整個實驗過程需要10分鐘。

其次，打開彈簧夾后，由于集氣瓶內壓強作用，水進入集氣瓶的流速較大，水會將燃燒匙內剩余的紅磷沖到集氣瓶中，導致集氣瓶內的水太臟，影響實驗效果。

再次，集氣瓶上沒有刻度，集氣瓶內加入水的位置靠橡皮筋記錄，實驗后期，水進入集氣瓶的體積只能靠眼力估計，空氣中氧氣體積分數約占1/5的結論毫無說服力。

筆者經過多次嘗試，對本實驗進行了如下所述改進：

1 實驗準備

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 實驗步驟

（1）連接儀器(如圖1所示)，將試管固定在鐵架臺上。

圖1 實驗鐵架臺

（2）檢驗裝置的氣密性：將安裝好的裝置直接放入水中然后再拿出水面，如果試管內不進水，說明氣密性良好。

（3）如圖2所示，拔掉橡皮塞（調整試管的高度，使試管外壁最低刻度處與燒杯內液面相平），向燃燒匙內加入過量的紅磷，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 實驗原理

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，水就被壓進多少體積。

4 改進實驗后的優點

（1）操作簡單，現象明顯：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）節省時間，直觀性強：整個實驗過程只需要2分鐘，提高了學生分析問題的能力。

（3）此裝置安全性強，綠色環保，可反復使用，既可用于教師演示，又可用于探究性實驗課，激發學生學習興趣。