测定空气中氧气含量试验的创新设计

龙源期刊网 “ “测定空气中氧气含量测定空气中氧气含量” ”实验的创新设计实验的创新设计 作者杨彬 来源新课程下旬2017 年第 07 期 摘 要现行教材各版本对“空气中氧气体积分数的测定”这一实验，几乎采用相同的设计方 式，该装置不乏许多优点，但也有不少缺陷未能避免，如实验操作要求高、产生误差原因多 等。在总结前人及教参的基础上，通过多次实践检验，设计了一种更科学合理的装置（见正 文）。设计中，创造性地使用了量筒和注射器，在实验过程中可以快速方便地读取数据；又用 蓝色 CuSO4溶液替代水，不仅使实验现象更加明显，同时还能化解剩余白磷的毒性，可谓一 举两得。从分析教材实验入手，参照分析其他教学参考资料的改进安排，并结合教学实践，总 结出具有一定创新的实验设计。 关键词实验改进；注射器；量筒；误差小；环保 一、教材中的实验分析 “空气中氧气体积分数的测定”这一实验，在其他教材中也有呈现，呈现在浙教版八年级科 学下册中，是分析空气中氧气的一个重要实验。通过总结分析可以发现基本采用如图1装置 进行实验。 实验通过利用与氧气燃烧的物质，并且这一物质不会产生其他气体，如白磷、红磷等，利 用气体体积的减少，密封体系内外压强的变化测量空气中氧气的体积。 ■ 在测定氧气含量时存在着一个假设，即集气瓶长度正比于集气瓶体积，集气瓶内气柱高度 的变化完全是氧气消耗导致（集气瓶中所有氧气被消耗），而且空气是理想混合气体，温度和 压强不发生变化。该实验作为粗略测量空气中氧气含量，大致了解氧气在空气中所占比例有它 合理之处，装置设备简单，现象也较为明显，是个实用的实验。 若撇开教材其他内容，单就“空气中氧气体积分数的测定”来说此实验还可作些改进，图1 的实验存在着以下缺点。 1.做空气中氧气含量的测定实验时，烧杯中的水为什么会流入集气瓶，且流入水的体积等 于气体减小的体积，这一问题学生在实验时，理解不清楚，无法达到通过实验掌握课本相关知 识的目的。