測定空氣里氧氣含量實驗的改進

胡海銘

文章編號：1008-0546（201１）０５-00９１-0１中圖分類號：G63３．８文獻標識碼：Ｂ

doi：10.3９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－０５４６．２０１１．０５．０４２

利用紅磷燃燒消耗集氣瓶里的氧氣，形成一定的體積差，使密封裝置中的壓強減少引起燒杯中的水沿著導(dǎo)管上升進入集氣瓶中并約占集氣瓶容積的１／５，但在實際操作中常常由于紅磷在空氣中點燃過程會產(chǎn)生大量的白煙而產(chǎn)生大量的污染，且由于裝置易產(chǎn)生氣密性和溫度差等等方面問題，為此我對該實驗進行了改進，大大降低了實驗產(chǎn)生的污染和受熱易使瓶塞松動和溫差等方面問題，簡化了實驗操作，提高了實驗的安全性，并在實驗中取得了理想的效果，該實驗不僅可用于教師課堂演示，也可作為學(xué)生實驗進行推廣，現(xiàn)介紹如下：

一、 實驗改進

１．實驗儀器及藥品

具支試管、小氣球、橡皮筋、酒精燈，試管夾、導(dǎo)氣管、燒杯、乳膠管、玻璃珠、白磷

２．實驗裝置（如圖所示裝置）

３．實驗操作及現(xiàn)象

（１） 在具支試管上標上刻度并在每隔１／５體積處用橡皮筋套上作為水位標記。

（２） 將連接燒杯的導(dǎo)管充滿水并與內(nèi)有玻璃珠的乳膠管連接。

（３） 具支試管中裝入稍過量的黃豆大小的白磷，立即在具支試管口系牢小氣球皮。

（４） 點燃酒精燈稍稍加熱，白磷燃燒氣球皮略有膨脹，冷卻氣球皮向內(nèi)凹陷；至室溫時擠壓乳膠管中的玻璃珠。

（５） 由于具支試管內(nèi)的壓強減小引起燒杯中的水沿著導(dǎo)管上升，按我們的控制速度進入具支試管中并約占具支試管體積的１／５處，此時還可在燒杯內(nèi)壁觀察到一些白色附著物。

二、 注意事項

１．白磷要稍稍過量。

２．小氣球皮要無破損并用彈性較大的橡皮筋系牢。

３．反應(yīng)后要冷卻到室溫。

三、 實驗評價

本實驗設(shè)計符合科學(xué)性、安全性、簡約性和經(jīng)濟性等實驗設(shè)計原則，實驗設(shè)計的優(yōu)點如下：

１． 實驗在密閉體系進行，減少了磷在空氣中點燃等步驟，生成的白煙五氧化二磷不會逸散到空氣中污染環(huán)境，綠色環(huán)保。

２．具支試管體積比廣口瓶容積小，磷需要量少，節(jié)約藥品且冷卻至室溫時間短。

３．密閉體系加熱點燃不會因熱膨脹使試管內(nèi)空氣部分逸出，誤差小。

４．系上氣球皮可防止因裝置連接或因熱膨脹使橡膠塞松動而引起的氣密性不好。

５．氣球皮先鼓起，冷卻后向內(nèi)凹陷明顯，能使學(xué)生感知到具支試管內(nèi)氣體顯著減少。

６．通過擠壓乳膠管的玻璃珠可控制或延長水進入具支試管的時間，便于學(xué)生觀察。

７．具支試管上標有刻度使得在每隔１／５體積處用橡皮筋套上作為水位標記操作簡單、準確并可重復(fù)使用。