人教版九年级化学“测定空气中氧气含量实验”的质疑及改进建议

王敏

一、提出问题

人教版九年级化学第27页关于测定空气中氧气含量实验，采用在密闭容器中燃烧红磷，因为消耗了氧气，造成压强差变化，恢复至室温后，打开止水夹，根据反应后装置内进入水的体积，测定空气中氧气的含量。目前这种测定空气中氧气含量的方法绝大多数教师仍在采用。虽然有些教师在绿色环保及减少误差方面进行改良及创新，但我们应该知道可燃物燃烧停止时不能将氧气完全耗尽，不同的可燃物燃烧时所需的最低氧气浓度往往不同。通过压强传感器定量测量该实验氧气体积分数的变化，笔者惊奇发现红磷燃烧停止后，装置内氧气含量高达8.89%，空气中氧气体积分数由21%降至8.89%，只是让空气中氧气含量减少了一半稍多些！因此該实验能否准确测量空气中氧气含量值得质疑！如果按照压强传感器获取的数据，该实验进水体积应为21%-8.89%=12.11%，会明显小于21%，与正确实验现象应该有强烈反差。但大多数教师反映做该实验时进水体积还真的约为五分之一，甚至少数教师还超过五分之一！笔者也重做了该实验，为减少误差也考虑了导管预先注满水、用量筒量出烧杯前后水的体积变化表示消耗氧气体积、红磷过量、恢复至室温再打开止水夹、瓶塞所占的空间等多种因素，但进水的体积只是略微小于五分之一，很接近正确实验现象。为什么会有这么大的差落？我分析最主要的原因：当红磷引燃后，塞入集气瓶的过程中，因为燃烧放热，使部分空气膨胀出本身只装有较少空气的集气瓶，因而造成反应后进水体积明显增多，在这一误差的影响下，使得进水体积接近五分之一，甚至超过五分之一，从而“成功探究”出空气中氧气含量。也使得这种具有一定科学局限性的探究法，广大教师只是为了最后的现象吻合，而

常年乐此不疲地按教材方法使用！也很少对这种测量方法产生质疑！学生虽然看到了一个试验成功的假象，但是失去了实验本身的科学性和真实性。

二、教材化学发展史“空气中氧气含量测定的经典赏析”

三、改进建议

四、附录