测定空气中氧气含量的实验改进

浙江省上虞市张杰中学（312300）董如中 王仲春

1测定空气中氧气含量实验存在的问题

浙教版8年级科学下册P71测定空气中氧气含量的实验，在实际操作过程中存在以下问题：①因为集气瓶的形状，它的容积很难均分成5等份，影响测量结果；②红磷点燃后，要立即塞紧瓶塞，装置的气密性很难保证；③要使测量结果更接近1/5，实验前玻璃导管内要先充满水很难；④因为要充分冷却后，再打开止水夹，实验时间长；⑤红磷燃烧完毕，水沿导管从烧杯中进入集气瓶后，剩余气体的压强与燃烧前集气瓶中空气压强是不相等的，假定实验前空气压强为P，则红磷燃烧后，瓶内空气压强为P-ρgh（h为玻璃导管内水柱高度差），实验前后瓶内压强差为ρgh，这个压强差对测定空气中氧气含量会造成系统误差；⑥红磷在酒精灯火焰上点燃会产生有毒物质P2O5。

针对上述实验中碰到的几个问题，笔者对该实验做了以下创新改进：①燃烧物和点燃方式的改进，燃烧物由白磷替代红磷，点燃方式由外引燃改为用电热丝通电的内引燃，这样可避免P2O5飘散在空气中，同时装置的气密性也有了保障；②水进入容器方向的改进，水由上进入改为由下进入，这样可避免实验前导管内要充满水的操作难度和实验后水滞留在导管中而引起的测量误差，同时冷却的时间大为缩短；③实验容器的改进，用粗细均匀的硬质玻璃管替代集气瓶，刻度更为均匀，测量结果更接近1/5。

2具体操作方法

改进后的实验装置如图1所示。向玻璃管内加适量的水，上下移动水槽直至两边水面相平且水面在玻璃管零刻度位置。然后在燃烧匙中的电热丝上放适量（燃烧时足以消耗玻璃管内氧气即可）的白磷，塞紧塞子，接通电路，一会儿白磷燃烧，水慢慢沿橡胶管从水槽进入玻璃管。当水不再进入玻璃管时，上下移动水槽直至两边水面相平（此操作目的是保证燃烧前后的压强不变），水面恰至玻璃管“１”刻度处，即所消耗的氧气正好是玻璃管内空气体积的1/5。

用改进后的实验装置进行实验操作，测量数据精确，现象明显，操作方便，且用时较短。

收稿日期：2014-12-10