一、问题的提出
科粤版《化学(九年级上册)》第二单元中的测定空气里的氧气含量演示实验,原理是红磷燃烧消耗氧气,使集气瓶内压强减少,水被倒吸入集气瓶内,以此让学生得出空气中氧气的含量。
教材实验存在一些不足之处。
第一,实验中需将集气瓶的体积划分为五等份再进行实验,但是由于瓶口与瓶身大小不一致,在实际实验过程中,很难将集气瓶准确地划分,容易造成实验误差。
第二,实验中需先在空气中点燃红磷,再迅速插入集气瓶中,燃烧的红磷插入集气瓶的过程会在空气中产生大量有毒的五氧化二磷,造成空气污染。
第三,在将燃烧的红磷伸入集气瓶的过程中,集气瓶内的空气会受热膨胀逸出,造成实验误差。
第四,实验中,红磷在密闭的集气瓶内燃烧,气体受热膨胀,压强增大,可能会使橡胶塞被弹出,导致实验失败。
第五,实验中用集气瓶进行实验,体积较大,冷却时间过长,课堂效率较低。
二、对实验改进的思考
三、实验改进
四、改进实验的创新点
首先,本实验将集气瓶改为体积更小的注射器,可减少冷却时间,节约药品,减少空气污染,让学生认识到环境保护的重要性,培养学生的绿色化学理念。
其次,将集气瓶改为注射器,可以让学生观察到红磷燃烧过程中注射器栓塞的上下移动,从而直观地观察到红磷燃烧过程中的气压变化,减少因气体受热逸出而导致的实验误差。
再次,用注射器进行实验,可以直接读出反应前后气体的体积,计算出燃烧消耗的氧气体积,结果更精确。
最后,用电阻丝加热,打开电源即可点燃红磷,方便快捷,且能实现学科之间的融合,耗时短,操作简单,可广泛用作学生实验。
总之,改进实验操作更简单,现象更明显,用时更短,尤其适合在课外小组活动中使用。
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