广东省中山市卓雅外国语学校2018学年《化学》上册第二单元测定空气中氧气的含量

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测定空气中氧气的含量
一、使用教材
人教版九年级《化学》上册第二单元
二、实验器材
玻璃管、燃烧匙、50 mL酸式滴定管、高功率激光笔、橡胶导管、铁架台等
三、实验改进要点
本套装置所用器材都是中学化学所涉及的,取用方便,并且不需要进行再改装。

装置看起来简洁大方,用导管连接玻璃管与滴定管。

用高功率激光笔引燃白磷,达到装置始终密闭的要求、酸式滴定管的使用、随着反应进行液面高度不断调整,这些都使本次实验的准确性和精确性大大提高。

其思路来自于把原装置进行“逆向”设计,把原装置进行倒置,让橡胶管成为 U 形连通装置,这样可以排除导管中容积造成的误差。

同时也因为整套装置作为连通装置,方便了测量实验过程中各种容积。

四、实验原理
利用白磷消耗密闭装置内的氧气且未产生新气体,使装置内气体减少,气压变小,从而来测定氧气的含量。

五、实验教学目标
通过测空气中氧气含量的实验,知道空气的主要成分,体验实验探究过程,认识气体研究的实验方法,初步了解定量实验的方法,感受敢于质疑、严谨求实的科学品质。

六、实验教学内容
1. 通过对拉瓦锡的经典实验的科学史实的描述进行装置解析。

2. 通过胶头滴管吸取液体小实验进行原理解析。

3. 介绍改进的实验装置、实验原理并进行演示实验。

七、实验教学过程
【经典重现】拉瓦锡实验
【背景资料】汞与氧气在加热条件反应生成固体氧化汞
【提问】为什么玻璃钟罩内内汞的液面会上升?
【学生讨论】
密闭容器内:V(氧气)减少→气体压强减小→汞液面上升
【过渡】但是拉瓦锡的实验,时间长,而且用到的汞有毒,不能在课堂中进行实验。

但是,我们可以仿照其原理,也来测测空气里氧气的含量。

那这个实验对于实验装置有什么要求呢?对于药品的选择又有什么要求呢?
【背景资料】
1.白磷可以与空气中的氧气发生化学反应,
2.白磷燃烧需要的温度较低,可将白磷放在燃烧匙中
3.镁与能与氮气、氧气和二氧化碳等气体反应
【实验装置图】
【实验设计原理】
在密闭的集气瓶中:白磷燃烧消耗氧气→瓶内压强减小→滴定管中的水倒流入玻璃管中
八、实验效果评价
(1)用激光笔点燃白磷。

实验过程中,这种点火方式可保证装置始终密闭,生成物五氧化二磷白烟不会逸散到空气中,保证实验过程不产生污染物;也使测量过程中尽量避免产生误差,提升了实验的准确性。

(2)实验精确定量。

酸式滴定管可读取视数至小数点后两位,提升了实验的精确性。

精确的定量方法让学生充分感受到科学实验的严密性,体现会严谨求实的科学精神。

(3)实验细节鲜明。

白磷点燃后过程中,观察到白磷的燃烧产生的白烟,同时也能看到玻璃管内原有的液面先下降再上升的过程,感受气体热胀冷缩过程。

另外,也观察到白烟被水吸收,渐渐消散,体现了水的作用。