PDF《探究空气中氧气体积分数实验改进 黄建林 1,朱春凤 2》

五、实验改进

(一)实验装置(如图

6 所示)

(二)制作材料 材料:二个玻璃管, 三个橡皮塞,一根橡皮导管,一个燃烧匙,一个

10 欧的电阻,若干导线和电池, 一个开关,一个白色塑料板,一只记号笔

(三)制作方法 第一步:先在橡皮塞上钻二个洞(使二根铜丝刚好能穿过为宜) ,然后把二 根铜丝穿过后,用电烙铁把铜丝焊在燃烧匙的两边,再把

10 欧的电阻放在燃烧 匙里面,用电烙铁把它两端分别与铜丝的两端焊在一起,如图

7 所示. 第二步:弄一塑料板,把二支玻璃管分别固定在塑料板上,如图所示 2,并 在塑料板上用记号笔画出相应的刻度.同时用线管扣把玻璃管扣在塑料板上,并 为玻璃管配二个橡皮塞,中间用导管连接. 第三步:在塑料板后面装一个电池装置,里面可以放

4 节干电池(提供 6V 图6氧气含量改进装置 图7装置中的主要部分 电压) ,并用导线从正负极接出,中间加装一个开关,用于控制电流的通断.在 导线二头分别装一个鳄鱼夹,用来夹在图

7 装置中的二根铜丝上.

(四)装置改进 ①反应物和点燃方式的改进,反应物由白磷替代红磷,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;

用粗细均匀的硬质玻璃管替 ③实验容器的改进,用玻璃管代集气瓶,刻度更为均匀(如有必要可以直接 在玻璃管上刻刻度) ,测量结果直接从刻度上可以读出,当然也直接能算出空气 中氧气的体积分数.

六、 改进评估 ① 用白磷代替红磷对实验要求降低了,灵敏度提高了. ② 操作简便,现象明显,特别是把不容易测出的集气瓶的

5 等份,用玻璃 管很好的划分出来,同时也直接读出了最后的体积. ③ 此装置气密性好,不用担心点燃后空气逸出这种情况了,同时不会再因 为部分水留在玻璃导管而出现一定的误差了,提高了实验的精度和实验 的效率. ④ 用电阻丝来加热,这个点子太好了,而且这样不会因为燃烧产物的逸出 对空气产生的污染问题了,绿色环保. ⑤ 此实验操作简单方便,可见度高,能看到整个过程导管中的红墨水先向 右移动再向左移动,提高了思维的可视化.

七、 反思总结 这个实验从反应物, 反应装置,点火方式等多方面对教材中的测定空气中氧 气的含量实验进行了改进和创新,使得原来现象不明显、精确度不高,污染物逸 出等问题都得到了解决, 大大提高了实验的精确性、 可观性和可操作性及环保性, 同时因为创新小实验用红墨水作为液体的, 使得学生很容易看清楚实验的整个过 程,不但提高了学生的学习兴趣和学习积极性,同时也提高他们观察现象、分析 问题和解决问题的能力.更使他们明白,对科学实验,哪怕是教科书上的实验也 要用质疑和批判的眼光看等它们,在这样的课堂沐浴中,无形中培养了他们的批 判性思维及培养了他们创新精神和质疑精神.对于我们教师来说,当碰到教科书 上的实验存在误差相对较大,实验可见度不高时,我们应多制作创新实验(当然 对于创新实验的要求是:三高一低,即高可见度、高透明度和高成功率以及低成 本) ,让学生用教科书上的实验与教师制作的实验进行对比,用批判的眼光去观 察分析问题,使我们的创新实验以最大化服务于我们的教学. 参考文献: [1]张春江.探究空气中氧气的体积分数的实验改进[J].实验教学与仪器,2009, (10)17 [2] 李德前 ."测量空气里氧气体积分数"实验再改进 [J]. 化学教育,2010, (6) :72~73. [3]陈海涛,邹军.空气中氧气体积含量测定实验的改进[J] 化学教学,2014,(12):70~71 作者介绍:黄建林,男 柯桥区兰亭镇中学高级教师 主攻实验创新