实验突破01--空气中氧气含量的测定课件 --2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

该初中化学课件聚焦“空气中氧气含量的测定”实验专题，系统梳理实验原理、试剂选择、步骤及误差分析，从拉瓦锡经典汞实验导入，对比现代红磷实验，搭建“原理-试剂-操作-误差”递进式学习支架，衔接前后知识脉络。 其亮点在于融合史料研究与数字化探究，通过拉瓦锡实验优缺点分析培养科学态度，利用压强温度变化图像（如BC段压强变化原因）训练科学思维，创新装置赏析（如注射器、铜粉装置）提升科学探究能力。学生可深化实验理解与问题解决能力，教师获得系统教学资源与评价素材。

化学专题 实验突破01-空气中氧气含量的测定 。 BA 化器 深入理解实验原理 ·对于探究空气成分的实验，以下几点需要你认真研读，深入理解，这 是你正确解答这类题目的基础。 ·【实验原理】 ·用物质在密闭容器里燃烧或与氧气反应生成固体物质， 把容器里空气中的氧气耗尽，根据气体体积的减少量来 确定氧气的含量。 【实验试剂】 ·能用来测定空气中氧气含量的物质必须是易与氧气且只与氧气反应且没有气 体生成的物质，如红磷（或白磷）、铜粉、铁粉、食品脱氧剂、暖宝宝贴 (主要成分为铁粉、木炭、食盐)等。 ·一般不能用木炭、硫来代替红磷（或白磷）。木炭、硫燃烧的产物是气体， 且消耗的氧气的体积恰好等于生成的气体的体积，密闭体系内气体的压强几 乎没有变化。如果用木炭、硫来代替红磷（或白磷），应在装置中加入何种 试剂除去生成的气体。 ·也不用镁、铁丝。因为镁不仅能与氧气、C02反应，还能跟氮气反应，无法测 定空气中氧气的含量。铁丝在空气中难以燃烧，瓶内空气的体积几乎不会发 生变化。其实，人教版上用红磷来测量的方法不算最好，因为其产物五氧化 二磷是有毒的。用铜来代替磷会更好，因为生成物氧化铜是无毒的。 【史料研究】 二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图A装置测出氧气 约占空气体积的1/5。 (1)曲颈甑内液态汞的作用是 消耗氧气 (2)加热时，汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是 汞液面上升 ，产生 该现象的原因是汞与氧气反应，钟罩内气体减少，气压减小 (3)该实验的缺点是耗时太长且 汞有毒，污染环境 曲颈瓶 玻璃钟罩 汞槽 金 A 图1 弹簧夹 1.实验试剂： 红磷 红磷 水 2.实验装置图： 3 3.实验原理： (1)利用红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，使集气瓶内压强减小，打开弹簧 夹后，在外界大气压的作用下，水被压入集气瓶中，进入集气瓶内水的体积 即为消耗氧气的体积。 点燃 (2)反应的化学方程式为：4P+502 2P205 4.实验步骤：（以本实验为例) (1)连接装置， 并检查装置的气密性 (2)向集气瓶中装入适量的水，然后将集气瓶剩余容积分成五等分，并做 并 好标记： (3)先向导管中充满水，关闭弹簧夹，然后向燃烧匙中加入足量的红磷： (4)用酒精灯点燃红磷，将燃着的红磷迅速伸入集气瓶中，并立即塞紧橡胶塞： (5)红磷燃烧停止后，待集气瓶冷却至室温 时，打开弹簧夹 (6)记录集气瓶中液面的变化； (7)拆除装置，洗涤仪器，整理器材。 密闭容器内压强、氧气浓度、温度变化图像 压强/kPa 图中BC段压强增大，原因是 反应刚开始，温度 110 升高对压强的影响 103.15A 氧气/% 比气体减少对压强 100 25 的影响大 20.08 20 90 83.17 15 8.05 9 26 0100200300400500600700 10 时间/s 压强、温度、氧气浓度 0 100200300400500 时间/s X>N 图中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是 反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀 图中X、Y、Z三条曲线分别表示的是 压普特气*的 (填“温度、 5.实验现象： 红磷燃烧发出黄白色火焰，放出热量，产生大量白烟 ,待冷却至室 温后打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶，且进入水的体积约占原容器中5 气体积的 6.实验结论： 空气中氧气的体积约占空气总体积的 1/5 7.注意事项： A、所用的红磷必须过量，过少则氧气没有全部消耗完 B、要等集气瓶（装置）冷却至室温后才能打开弹簧夹， C、装置的气密性要好，（否则测量结果偏小）， D、要先夹住橡皮管，然后再点红磷（否则测量结果偏大）。 E、点燃红磷伸入瓶中要立即塞紧瓶塞（否则测量结果偏大）。 8.进入集气瓶中的水少于15的原因： ①红磷不足，氧气未耗尽； ②气密性不好； ③ 未冷至室温就打开弹簧夹； ④没有预先在导管中装满水 9.集气瓶中先加少量水的作用：①吸收有毒的五氧化二磷。②吸热，加速装置冷却 思考：（(1)可否换用木炭、硫磺等物质？如能，应怎样操作？ 答：不能用木炭或蜡烛（燃烧产生了气体，瓶内压强差变化小）， 不能用铁（铁在空气中不能燃烧） 11.实验误差分析： 操作或误差 分析 导致结果 使用红磷的量不足 氧气不能耗尽 偏小 装置漏气 空气进入装置，进入 偏小 的水量偏小 集气瓶未冷却至室 装置内气体温度偏 偏小 温打开弹簧夹 高，压强偏 ，进 入水的体积偏 红磷点燃后，伸入 装置内有气体受热逸 . 速度过慢 出，进入瓶中水的体 积偏天 红磷燃烧时，弹簧 红磷燃烧时，部分气 偏大 夹未夹紧 体受热沿导管逸出， 进入水的体积偏大