《空气中氧气含量的测定》实验探究(精)

测定空气中氧气的含量探究实验设计1．化学反应原理如图5-1所示，利用磷燃烧消耗空气中的氧气，从而使容器内形成负压，打开止水夹后，水进入容器内。

进入容器中的水的体积，可粗略地认为是空气中所含氧气的体积。

2．探究方案：⑴在集气瓶中放入少是水（用于溶解生成的五氧化二磷，同时可吸收燃烧产生的热，有利于瓶内降温），做上记号，并将瓶内剩余体积均分为五等分。

⑶用止水夹夹紧乳胶管，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧。

观察到红磷燃烧，产生浓厚的白烟。

⑶红磷熄灭后，冷却至室温，打开止不夹，观察到水进入集气瓶内，最终水面在五分之一记号处。

3．要做好该实验，关键要注意以下几点：⑴用更易燃烧的可燃物代替红磷（如白磷）；⑶装置的气密性要好；⑶燃烧匙伸入集气瓶中的速度要快，并塞紧塞子。

5．资源开发：通过刚才的分析，我们知道，在做好本探究实验除用白磷代替红磷外，就是尽可能防止或减少气体泄漏的可能。

我们可以利用以下装置来进行探究：⑴用凸透镜将太阳光聚焦到白磷，使白磷燃烧。

此法可以防止燃烧匙伸入集气瓶时气体的散逸。

如图5-2。

⑵用水浴加热的办法使白磷燃烧，也可以防止燃烧匙伸入集气瓶内气体的散逸。

白磷的着火点仅40℃，水温稍高，足以使白磷着火燃烧。

如图5-3。

做此实验时，盛白磷的广口瓶不能直接放入沸水中，也以免广口瓶因骤热而爆裂。

可先用温水淋浴后，再将热水注入外面的大烧杯中。

⑶用钟罩代替集气瓶进行实验，如图5-4所示。

钟罩下方敞口，气体受热膨胀时，可将水压出一部分从产生减压作用。

用此法既减少了气体泄漏的可能，准确性比原实验方案高。

⑷在一端封闭的粗玻璃管内放一颗白磷，用胶塞塞住，并使从推入到玻璃管中部，记下位置。

用酒精灯微微加热白磷，使之燃烧，同样可观察到白磷燃烧，有大量白烟生成，胶塞被推向外侧（右侧）。

待装置冷却，胶塞逐渐向内侧（左侧）移动，根据胶塞停止时的位置，确定空气中氧气的体积。

如图5-5。

这种方法在不透气的情况下进行，几乎可以完全防止漏气。

“测定空气中氧气的含量”实验探究作者：胡巢生来源：《教学与管理(中学版)》2013年第05期一、探究的价值以问题情景驱动科学探究活动，通过师生合作逐步探讨“测什么”、“在哪测”、“怎样测”3个问题，明确研究的对象是纯净物而不是混合物，测定的是氧气而不是空气。

促使学生获得空气成分的相关知识，体验科学的实验方法，形成科学的思想观念。

1.药品的探究由于初中生刚刚接触化学，对于燃烧什么物质把空气中的氧气消耗掉难以选择，教科书中使用的药品是红磷（图1），教师可以引导学生思考为什么用红磷，从红磷的用量展开探究，采用不同的用量让学生观察，根据观察结果去分析，明确只有红磷的量充足才能得到准确的结果。

问题导引下形成假设，通过对进入集气瓶中的液体体积的情况分析，讨论用木炭、硫磺代替红磷是否可以？学生会想到木炭、硫磺燃烧的产物是气体，且消耗的氧气的体积恰好等于生成的气体的体积，密闭体系内气体的压强几乎没有变化。

通过对比得出生成物必须是固体的要点。

随着知识的积累，还可以尝试用铁丝、镁带等代替红磷，等得不到正确结论时再和学生们一起找原因，通过关注在实验操作、实验技能等方面的探究活动，引导学生对实验现象的观察和分析，回答出“测什么”的问题，使学生完成从简单应用到综合应用的升级。

2.实验装置的探究实验装置的探究是解决“在哪测”的问题，很多人对实验装置进行了改进。

为减少实验的误差，保证实验装置密闭，用白磷代替红磷，改用电热丝加热、凸透镜将太阳光聚焦加热、水浴加热等，仪器改为由集气瓶和烧杯组装、注射器和试管组装、玻璃钟罩和水槽组装等。

对此，教师应理性地反思各种实验装置的设计思路，把构造简单、操作方便、现象直观的优秀的设计方案应用到我们的教学中。

教师还可给出多种仪器选择，组装出更多的装置，小组讨论后找出优点。

让学生自主探究，不仅可以使学生更加熟悉实验仪器，而且可以锻炼学生发散思维的能力，有利于培养学生的创新精神和实践能力。

3.实验结果的探究在教学过程中，教师要对实验结果有多视角、多维度的分析，充分挖掘教学内容的功能价值，它不仅有承载知识本体的功能，也有承载能力培养的功能。

《测定空气中氧气的含量》实验说课稿(全国化学实验说课大赛获奖案例)《测定空气中氧气的含量》实验说课稿一、使用教材科粤版九年级《化学》第二章第一节二、实验仪器50mL针筒、单孔橡胶塞、玻璃导管、橡胶导管、吸管、100ml锥形瓶、50mL量筒、止水夹、镊子、滤纸三、实验药品白磷、红墨水、热水80ºC四、实验改进创新点1．对教材传统实验进行部分改进。

①将药品“红磷”换成“白磷”，采用水浴加热引燃，增加针筒部分的设计，改进了空气由于受热膨胀引发的逸出问题和燃烧时的白烟污染，这样既减少原来实验的装置的误差，也具有环保意识。

②用带有精密刻度的量筒代替烧杯，直接读出精确数值，提高实验的准确性。

2．在正式实验之前，增加学生分组实验一：针筒抽气实验。

常规的理论分析，对于部分学生理解实验原理还是有难度的，而这个小实验的设计，给学生提供了宏观事实，直接让学生感受客观规律，加深理解。

3．实验讲授过程中以问题作线索，以实验为依托，层层递进，学生“快”又“乐”地通过“问题引领探究”掌握知识。

5、实验讲授价值从教材知识结构来说，空气对学生来说是一种非常熟悉的气体，教材选择了空气作为初中化学中接触物质知识的开端，不仅承接了学生在已有的生活经验，以及小学科学课程研究中对空气知识的认识，并且为后续混合物纯净物概念、氧气、二氧化碳的研究奠定了坚实的基础，启了承上启下的作用。

而化学实验教学，本身就可以激发学生的研究兴趣，为学生提供宏观事实依据，创设真实的科学探究情景，引发学生认知冲突，从而培养其发现问题、解决问题的能力。

本节实验课的价值主要体现在三个方面：①知识构建方面，本节课要求学生会用科学方法定量地来测定空气中氧气的含量，同时了解空气中重要气体的性质，教会学生分析混合物组成的实验方法。

②研究方法指导方面，让学生深刻感受到实验是研究化学的一种重要途径，发展了学生观察、分析、归纳等能力，转变了研究方式。

③情感科学价值方面，科学探究的整个实验过程，带给学生从未有过的科学体验。

《空气中氧气含量的测定》实验的分析一、《空气中氧气含量的测定》实验的教育功能和价值：第一、通过设计实验，体验化学实验带来的乐趣，养成实事求是的科学态度，形成善于合作、勤于思考、严谨求实的科学精神。

第二、激趣引题，自学探究激趣引题是指教师的课堂导入要引人入胜，要能抓住学生的心，调动学生的情绪。

良好的学习情绪和精神状态，是学生自主学习成败的关键。

自学探究则是指教师指导下的学生活动，是影响全局、辐射全课的重要环节。

在信息社会开放式教育的条件下，教师和学生之间的关系已不在是教师“单向输出”和学生“被动接受”的关系，教师的角色必然转化为既是知识的输出者又是学生自主学习的引导者。

作为学生自主学习的引导者，教师应该在学生自学探究的过程中为他们指明方向，传授方法，关键时刻给予指导和支持。

第三、培养学生科学观察，尊重事实，敢于怀疑，大胆质疑，善于用学过的和查阅的知识和方法探究释疑，善于思考、描述实验现象和掌握基本的实验操作技能；第四引导点拨，实验探究化学是一门以实验为基础的自然科学。

教师应改变传统的实验教学模式，一切以学生的发展为本。

初中阶段的各类化学实验，对学生都极具诱惑力，充分利用实验，对培养学生的创新意识是极有价值的。

在实验教学过程中，既要重视技能训练同时还要重视创新能力的培养。

激发学生求知、探究的欲望，培养他们自我发现问题、解决问题的能力。

第五、培养学生从现象到本质的分析、解决、探究问题的能力及细致认真的科学态度，增进学生对科学探究的理解，把培养学生的实验技能、创新精神和科学探究能力同时推进；第六、解疑导拨，合作探究学生通过实验解决问题，同时又在实验中发现问题。

以往问题的解答全由教师包办代替，得出的结论学生被动地接受后死记硬背，造成学生只知其然，而不知所以然，而无法培养学生解决实际问题的能力。

因此在现代教学中，教师完全可以尽可能地创造机会引导学生在边学边探中解决问题，让学生亲自动手、动脑，互相合作，利用各种方式方法合作探究。

测定空气中氧气的含量探究：（1）可用多种方法测定空气中氧气的含量，其原理都是利用某些物质在一定量的空气中，完全消耗其中的氧气而又不产生其他气体，导致压强减小，减少的体积即为空气中氧气的体积。

（2）常用来研究空气成分的药品和装置研究空气成分的常用药品必须是易与氧气反应且没有气体生成的物质，如磷、铜丝，因为它们在空气中与氧气反应生成固体物质，一般不选择铁丝，因为铁丝在空气中难以燃烧，也不选择碳和硫，因为它们燃烧后生成的产物分别是二氧化碳气体和二氧化硫气体，燃烧后装置内压强变化不大。

装置除课本提供的类型外通常还有如下四种：图1注意：所用来反应的物质必须足量，容器的气密性必须良好，不漏气【例题】用来测定空气成分的方法很多，图1所示的是小明用红磷在空气中燃烧的测定方法。

实验过程第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。

第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。

第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。

请回答下列问题：（1）上面的实验同时证明了氮气有_________________的化学性质。

（2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是________________。

（3）某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图2所示），你认为改进后的优点是________________。

图2 空气中氧气含量的测定1.小明用上中图装置来测定空气中氧气的含量，对该实验认识正确的是（）A.使用红磷的量多或少，都不会影响实验结果B.燃烧足够的红磷可使进入容器的水占容器的4/5C.红磷燃烧消耗空气中的氧气，使容器内压强下降，水面上升D.红磷一燃烧完，就要立即观察，并记录水进入容器的刻度2.某同学为测定空气里氧气的含量，设计了如上右图所示的实验装置。

该同学在“金属梯”的每一步的凹处放置一颗用滤纸吸干水后的白磷，用放大镜会聚6 V手电筒光于靠近水面的一步“金属梯”处的白磷上。

【同步实验课】空气中氧气含量的测定【实验目的】1．通过实验探究，学会测定空气中氧气含量的实验方法。

2．通过观看和动手实验，培养学生发现问题能力和实验操作能力。

3．通过实验探究，发现实验的不足之处并能加以改进，培养学生的科学探究思维。

【实验仪器】大集气瓶、酒精灯、燃烧匙、烧杯、弹簧夹、橡皮塞和导管【实验试剂】红磷、蒸馏水【实验步骤】（1）按图所示连接装置，并检查装置的气密性；（2）集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间分为5 等份；（3）夹紧弹簧夹，取过量（或足量）红磷于燃烧匙中；（4）点燃红磷，立即伸入集气瓶中，塞紧瓶塞；（5）红磷熄灭并冷却后，再打开弹簧夹。

【实验现象】（1）红磷燃烧产生大量白烟；（2）冷却后打开止水夹，烧杯中的水一部分沿导管流入集气瓶中，瓶内液面上升约1/5。

【实验结论】空气中氧气约占空气总体积的1/5。

1. 实验原理（1）红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，瓶内气体减少，压强减小，冷却后打开止水夹，在大气压的作用下，烧杯内的水进入集气瓶中，进入水的体积即为瓶内消耗氧气的体积。

（2）反应的文字表达式：磷+氧气点燃→五氧化二磷。

【注意】（1）此实验对实验药品的要求：只能消耗空气中的氧气，燃烧的产物不能是气体。

01实验梳理02实验点拨03典例分析04对点训练05真题感悟（2）实验开始时，预先在集气瓶里放入少量水的目的是；①吸收热量，有利于降低温度；①吸收生成的白烟，防止污染空气。

（3）倒吸进集气瓶的水不能充满整个集气瓶的原因：空气中的其他气体不与红磷反应且不溶于水。

（4）集气瓶内剩余气体的性质：①物理性质：无色无味的气体，难溶于水；①化学性质：不能燃烧也不支持燃烧。

2. 实验误差分析（1）若实验结果小于1/5，原因可能是：①装置漏气，使装置外的空气进入集气瓶中；①红磷量不足，瓶内氧气没有消耗完；①未冷却到室温就打开止水夹，使进入集气瓶中的水的体积偏小。

（2）若实验结果大于1/5，原因可能是：①弹簧夹没有夹紧，红磷燃烧时集气瓶内部分气体受热膨胀沿导管逸出；①燃烧匙伸入集气瓶过慢，使装置内气体受热逸出。

实验：空气中氧气含量的测定
（1）主要是吸收有毒的五氧化二磷（固体）。

（2）还可以吸热加快降温，和防止热的燃烧物溅落炸裂瓶底。

不能用硫、木炭、铁、镁条等代替红磷，因为硫、木炭燃烧生成气体，铁不能在空气中燃烧，镁在空气中燃
红磷燃烧
占其内空气总体积的
通电后
度
红磷燃烧
,
白磷燃烧
移至大约刻度
铜粉变黑
少的气体体积约为注射器和硬质玻璃管内气体总体积
的
（1）进行实验时需交替缓慢推动两个注射器活塞的原因是使铜丝能与装置中的空气充分反应，实验结束移开酒精灯，恢复到室温后读数即可计算出氧气含量，现象：刚开始加热时，注射器活塞向右运动，冷却至室温后，活塞最终停留在m的左侧(填“左侧”或“右侧”)，装置的优点是操作简单(或可以减少操作过程引起的误差，不会污染空气(任写一点)。

（2）设计原则：利用物质与空气中的氧气反应，从而使密闭容器中的气体体积减小，减小量即为氧气所占体积。

利用铁生锈消耗集气瓶中的氧气，为了提高反应速率，通常会加入活性炭和食盐水
改进实验优点：利用铜加热、铁锈蚀消耗密闭容器中的氧气，相较于教材装置更环保，且能够减少误差，使得测量结果更准确
该实验的药品必须满足两个条件：一是在空气中能燃烧且只与空气中的氧气反应；二是该物质燃烧后生成物。

第1篇一、实验目的1. 了解氧气的性质及其在空气中的含量。

2. 掌握利用红磷燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理和操作方法。

3. 培养实验操作能力和科学探究精神。

二、实验原理氧气是空气的主要成分之一，约占空气总体积的21%。

本实验采用红磷燃烧法测定空气中氧气的含量。

红磷在燃烧过程中，会与氧气反应生成五氧化二磷，从而消耗掉集气瓶中的氧气，使瓶内压强降低。

在大气压的作用下，水会进入集气瓶，进入水的体积即为被消耗的氧气体积。

三、实验器材1. 集气瓶：1个2. 红磷：适量3. 烧杯：1个4. 导管：1根5. 乳胶管：1根6. 橡皮塞：1个7. 酒精灯：1个8. 止水夹：1个9. 弹簧夹：1个四、实验步骤1. 将集气瓶容积划分为5等份，并加以标记。

2. 连接仪器，形成完整的装置。

3. 在集气瓶中加入适量水，用止水夹夹紧乳胶管。

4. 点燃红磷，并将仪器A迅速伸入集气瓶内。

5. 待红磷燃烧结束后，打开弹簧夹，观察水进入集气瓶的体积。

6. 记录水进入集气瓶的体积，即为被消耗的氧气体积。

五、实验现象1. 红磷在集气瓶内燃烧，产生大量白烟。

2. 随着红磷燃烧的进行，集气瓶内水逐渐上升，直至红磷燃烧结束。

3. 待红磷燃烧结束后，打开弹簧夹，水进入集气瓶，直至瓶内水面与标记线相平。

六、实验数据与分析1. 水进入集气瓶的体积：20mL（根据实验数据填写）2. 空气中氧气的含量：20mL/50mL = 40%根据实验数据，可以得出结论：本实验测得空气中氧气的含量为40%，与理论值基本相符。

七、实验讨论1. 实验过程中，可能存在以下误差：a. 红磷量不足，导致氧气未完全消耗；b. 装置气密性不好，导致氧气泄漏；c. 红磷燃烧速度过快，导致氧气消耗不均匀。

2. 为了减小误差，可以采取以下措施：a. 确保红磷量充足，保证氧气完全消耗；b. 检查装置气密性，确保氧气不泄漏；c. 控制红磷燃烧速度，保证氧气消耗均匀。

八、实验结论通过本实验，我们成功探究了空气中氧气的含量，并掌握了利用红磷燃烧法测定氧气含量的实验原理和操作方法。

空气中氧气含量的测定
【实验原理】
在不引入新的气态杂质的前提下，加热铜粉使其与空气中的氧气反应生成固态的氧化铜，消耗了容器内的氧气，从而达到测定空气中氧气含量的目的。

【实验装置】
【实验步骤】
（1）将一支硬质玻璃管注满水（两端用橡皮塞封住）。

然后打开上端橡皮塞，将水倒入量筒中，记录体积。

（2）如图所示：在另一支干燥的硬质玻璃管中装入铜粉，两端塞上带玻璃导管的橡皮塞，其中一端用气球密封。

移动注射器活塞，在注射器中留下一定体积的气体，记录体积后与硬质玻璃管另一端密封连接。

根据酒精灯的高度，将玻璃管固定在铁架台上。

（3）用酒精灯在铜粉部位加热，加热时不断推拉注射器。

（4）停止加热后，待玻璃管冷却至室温，将气球内的气体全部挤出。

硬质玻璃管的体积反应前注射器
中气体体积
反应后注射器
中气体体积
反应消耗的氧
气体积
【实验现象及结论】
现象：铜粉由红色逐渐变成黑色。

待试管冷却至室温，将气球内的气体全部挤入注射器，注射器内的气体减少为原来的4/5。

结论：氧气约占空气体积的1/5。

【实验误差分析】
（1）测得的空气中氧气体积分数偏小时，可能的原因有：
①装置漏气。

②铜粉的量太少。

③加热时间过短。

④试管没有冷却至室温就读数。

⑤加热时，没有不断推动注射器活塞。

（2）测得的空气中氧气体积分数偏大时，可能的原因有：
反应后，没有将气球内的气体全部挤入注射器。

此时注射器内气体体积读数偏小，计算出消耗氧气的体积分数偏大。