在探究空气中氧气的含量测定实验中,要注意引导学生观察实验现象,体会从实验事实导出结论的思维过程。
实验中可以观察到,红磷燃烧,产生大量的白烟,放出大量热;打开弹簧夹后,烧杯中的水沿导气管进入集气瓶中,至约占集气瓶内空间的1/5。
通过实验得知,空气中氧气的体积约占1/5。
实验时,燃烧匙里要盛入过量的红磷,红磷过量,足以使钟罩中密封的氧气反应完,使测得氧气的体积更接近空气中氧气的实际体积。这个实验还可推论出氮气不能支持燃烧;集气瓶内水面上升一定高度后,不能继续上升,可以说明氮气不易溶于水。
红磷燃烧后生成固体五氧化二磷,使集气瓶中空气的压强变小,小于外界大气压。在外界大气压的作用下,烧杯中的水进入集气瓶。
通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的1/5,而在这个实验中,为什么有时气体减少的体积小于1/5呢?导致结果偏低的原因可能有:(1)红磷的量不足;(2)瓶内氧气没有耗尽;(3)装置漏气(如塞子未塞紧、燃烧匙与橡皮塞之间有缝隙等),使外界空气进入瓶内;(4)未冷却至室温就打开弹簧夹,使进入瓶内的水的体积减少。
该实验中有时气体减少的体积大于1/5,又是为什么呢?原因可能是(1)点燃红磷后,插入燃烧匙时,瓶塞子塞得太慢,使得瓶中空气受热膨胀,部分空气溢出。(2)实验开始时,没有夹或没夹紧止水夹。针对此实验可以展开如下拓展。
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