内容正文:
化学
1
2
主题一 物质的性质与应用
核心一 空气、氧气、二氧化碳
命题点2 空气中氧气含量的测定
3
1.对空气组成的研究
二百多年前,法国化学家________最早通过金属汞与氧气的反应研究
了空气的成分,得出了空气由______和______组成的结论。
拉瓦锡
氮气
氧气
4
空气中氧气含量的测定
【实验原理】制造压强差
物质在密闭容器中与空气中的______发生反应,使密闭容器中压强
______,在大气压强的作用下,水被压入容器,进入容器中水的体积约等
于消耗密闭容器内 的体积。
氧气
减小
5
1.实验装置
(1)实验中所用红磷必须足量的原因:_____________
____________。
充分消耗装置内的氧气
(2)集气瓶内加入少量水的目的:①__________;②_________________
_____,防止污染环境。
吸收热量
吸收生成的五氧化二磷
实验一: 燃磷法测定空气中的氧气含量
一阶 教材要点梳理
6
2.反应原理:____________________(用化学方程式表示)。
3.实验步骤
(1)连接仪器,________________。
(2)在集气瓶内加入少量水后,将水面上方空间分为5等份,并做好标记。
用弹簧夹夹紧乳胶管。
(3)点燃燃烧匙上的红磷,立即伸入集气瓶中,并塞紧橡胶塞。
(4)待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹。
检查装置气密性
7
4.实验现象
(1)红磷燃烧,放热,______________。
(2)打开弹簧夹后,烧杯中的水被吸入集气瓶,瓶内液面上升
(约至刻度1处)。
5.【拓展】实验结论:空气中氧气的体积约占空气总体积的__。实验结束
后,集气瓶内剩余气体的主要成分为______________。
产生大量白烟
氮气(或)
8
二阶 质疑与反思
6.试剂选用——能否用其他试剂替代红磷?
(1)铁丝______(填“能”或“不能”,下同)替代红磷,原因是__________
____________。
(2)木炭______替代红磷,原因是_________________________________
_____________________。
(3)若要用硫粉替代红磷,需要采取的措施是_______________________
_____________________。
不能
铁丝在空气中不能燃烧
不能
木炭在空气中燃烧生成气体,使密闭容器中的压强变化不大
将集气瓶内的水换成氢氧化钠溶液(合理即可)
【补充】不能用镁代替红磷,因为镁不仅能与空气中的氧气反应,还能与氮
气、二氧化碳反应。
9
7.误差分析
误差 原因分析
测定结果偏小 ①____________,未能耗尽装置中的氧气;
②__________,装置外的空气在冷却过程中进入装置;
③未冷却至室温就打开弹簧夹,集气瓶内气体温度偏高,压强偏大
测定结果偏大 ①______________,红磷燃烧时集气瓶内气体因受热膨胀沿导管逸出;
②燃烧匙伸入集气瓶过慢,集气瓶内气体因受热膨胀逸出
红磷量不足
装置漏气
弹簧夹未夹紧
10
三阶 拓展与延伸
8.装置改进
(1)点燃方式:利用太阳光(如图1)或电热棒(如图2)点燃红磷,对
环境无污染且能减小实验误差。
11
(2)测量方式:如图3、图4所示,利用活塞移动情况来测定空气中氧气
含量。图4实验中,待反应结束,装置冷却至室温后,打开弹簧夹,注射
器活塞从刻度处缓慢移动至___ 刻度处停止。
2
12
9.原理创新
原理分析:红磷燃烧消耗氧气不够彻底,用铜丝、铁粉等进行实验可提高
实验的精确度。
(1)如图1,实验的原理是___________________(用化学方程式表示),
实验过程中反复推拉两端注射器活塞的目的是______________________。
将装置内的氧气消耗尽
(2)如图2,在实验时,加入活性炭粉、饱和食盐水,其目的是________
___________。
加快铁锈蚀的速率
13
10.数字化实验
如图1是用传感器测定装置
内各物理量的实验装置,图2是
用传感器测定实验中温度、氧
气浓度和压强的变化曲线,其中代表压强变化趋势的是___曲线, 曲线表
示______变化趋势,图中 段明显升高的原因是_____________________
__________________, 段明显下降的原因是_______________________
_____________,导致 段变化的操作是____________。
温度
红磷燃烧放热,温度升高,压强增大
氧气消耗,红磷熄灭,装置冷却至室温
打开弹簧夹
二阶 教材要点梳理
1. 反应原理:______________________(用化学方程式表示)
实验二: 铜氧化法测定空气中氧气的含量(鲁教)
2. 实验装置
平衡气压
3. 实验步骤
(1)测定硬质玻璃管的体积为 。
(2)在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,记录体积为 ,并与硬质玻璃管的另一端密封连接。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,加热过程中不断推拉注射器。
(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。待
注射器活塞稳定后,记录注射器中气体的体积为 。
4. 实验现象
(1)加热过程中红色粉末变为____色。
(2)装置冷却后,注射器活塞向____移动一定距离。
5. 实验分析
氧气的体积分数
_____________
(用含 、 、 的式子表示)。
6. 实验结论:空气中氧气体积约占空气总体积的_ _。
黑
右
二阶 质疑与反思
7. 实验误差分析
偏差 原因 分析
测量结果偏小 铜粉的量______ 氧气未被完全耗尽
推拉注射器次数过少
装置漏气 装置外空气进入
实验结束后未冷却至室温就读数 未冷却,气体膨胀,测量的 ______(填“偏大”或“偏小”)
测量结果偏大 读数前未将气球内的气体全部挤出 测量的 偏小
不足
偏大
$$