化學實驗後的感受,化學實驗後的感受

2021-05-13 04:48:22 字數 4742 閱讀 7916

1樓:快樂小子

在**空氣中氧氣的含量測定實驗中,要注意引導學生觀察實驗現象,體會從實驗事實匯出結論的思維過程(如圖1)。

實驗中可以觀察到,紅磷燃燒,產生大量的白煙,放出大量熱;開啟彈簧夾後,燒杯中的水沿導氣管進入集氣瓶中,至約佔集氣瓶內空間的1/5。

通過實驗得知,空氣中氧氣的體積約佔1/5。

實驗時,燃燒匙裡要盛入過量的紅磷,紅磷過量,足以使鐘罩中密封的氧氣反應完,使測得氧氣的體積更接近空氣中氧氣的實際體積。這個實驗還可推論出氮氣不能支援燃燒;集氣瓶內水面上升一定高度後,不能繼續上升,可以說明氮氣不易溶於水。

紅磷燃燒後生成固體五氧化二磷,使集氣瓶中空氣的壓強變小,小於外界大氣壓。在外界大氣壓的作用下,燒杯中的水進入集氣瓶。

通過實驗得出的結論是氧氣約佔空氣總體積的1/5,而在這個實驗中,為什麼有時氣體減少的體積小於1/5呢?導致結果偏低的原因可能有:(1)紅磷的量不足;(2)瓶內氧氣沒有耗盡;(3)裝置漏氣(如塞子未塞緊、燃燒匙與橡皮塞之間有縫隙等),使外界空氣進入瓶內;(4)未冷卻至室溫就開啟彈簧夾,使進入瓶內的水的體積減少。

該實驗中有時氣體減少的體積大於1/5,又是為什麼呢?原因可能是(1)點燃紅磷後,插入燃燒匙時,瓶塞子塞得太慢,使得瓶中空氣受熱膨脹,部分空氣溢位。(2)實驗開始時,沒有夾或沒夾緊止水夾。

針對此實驗可以如下拓展。

例題1.將足量的下列物質分別放在燃燒匙上點燃(或灼燒),分別放入四隻圖2所示裝置的廣口瓶中,立即塞緊橡皮塞,反應結束待冷卻後,開啟止水夾,導管中水柱上升最少的是放入哪種物質的裝置?( c )

a.鐵粉 b.磷 c.木炭 d.鎂

解析:鐵粉、磷、鎂在空氣被點燃後,生成物通常呈固態,而木炭燃燒後,雖然消耗了氧氣,但是生成了二氧化碳氣體,並且二氧化碳氣體不能全部溶解於水,所以導管中水柱上升最少的是放木炭。

例題2.某班同學用圖3裝置測定空氣裡氧氣的含量。先用彈簧夾夾住乳膠管。

點燃紅磷,伸入瓶中並塞上瓶塞。待紅磷熄滅並冷卻後,開啟彈簧夾,觀察廣口瓶內水面變化情況。實驗完畢,甲同學的廣口瓶內水面上升明顯小於瓶內空氣體積的1/5,乙同學的廣口瓶內水面上升明顯大於瓶內空氣體積的1/5。

下列對這兩種現象解釋合理的是( d )

①甲同學可能使用紅磷的量不足,瓶內氧氣沒有消耗完

②甲同學可能未塞緊瓶塞,紅磷熄滅冷卻時外界空氣進入瓶內

③乙同學可能沒夾緊彈簧夾,紅磷燃燒時瓶內部分空氣受熱從導管逸出

④乙同學可能插入燃燒匙太慢,塞緊瓶塞之前,瓶內部分空氣受熱逸出

a.只有①③ b.只有②④

c.只有①②③ d.只有①②③④

解析:根據本文開始所述內容可知,對兩種現象解釋合理的是①②③④。

例題3.某校化學興趣小組就空氣中氧氣的含量進行實驗**:

[集體討論]:

(1)討論後同學們認為,選擇的藥品既要能消耗氧氣,又不會跟空氣中的其它成分反應,而且生成物為固體。他們應該選擇(b )

a.蠟燭 b.紅磷 c.硫粉

為了充分消耗容器中的氧氣,藥品的用量應保證 充足 。

(2)小組同學共同設計瞭如圖4的兩套裝置, 你認為合理的是(填編號) a 。

為了確保實驗的成功,在裝藥品之前應該 先檢查裝置的氣密性 。

[分組實驗] 在討論的基礎上,他們分組進行了實驗。

[資料分析] 實驗結束後,整理資料如下:(注:集氣瓶容積為100 ml)

組 別 1 2 3 4 5 6

進入集氣瓶中水的體積(ml) 20 21 19 20 22 18

(3)通過對實驗結果的交流,大多數同學都驗證出氧氣約佔空氣體積的 1/5 。

通過實驗還可以推斷集氣瓶中剩餘氣體的性質是 剩餘氣體不能燃燒,不易溶於水 。

[實驗拓展]

(4)小組的同學做完實驗後又嘗試用木炭重新做了以上實驗,發現水幾乎沒有進入集氣瓶。經討論,同學們一致認為如果事先在集氣瓶內注入少量 氫氧化鈉或澄清的石灰水 溶液來吸收氣體,實驗也能取得較好的效果。

(5)某同學對實驗進行反思後,提出了改進方法

(圖5所示 ),你認為改進後的優點是:

不需要加熱,節約能源,裝置密封誤差小

解析:應該選擇紅磷,為了充分消耗容器中的氧氣,紅磷的用量應保證充足。兩套裝置中,比較合理的是a裝置。

為了確保實驗的成功,在裝藥品之前應該先檢查裝置的氣密性。通過對實驗結果的交流,能驗證出氧氣約佔空氣體積的1/5。通過實驗還可以推斷集氣瓶中剩餘氣體不能支援燃燒,不易溶於水。

用木炭重新做以上實驗,如果事先在集氣瓶內注入少量氫氧化鈉溶液或澄清石灰水來吸收氣體,實驗也能取得較好的效果。改進後的優點是,不需要加熱,節約能源,裝置密封,誤差小。

根據學生的實際水平,還可以設計一些其他的相關實驗來進行**活動

例題4.右圖6所示裝置也可用來測定空氣中氧氣的含量。該實驗認識正確的是( a )

a.選用紅磷是因為反應可以耗盡o2,生成固態的p2o5

b.燃燒匙中的紅磷可以換成硫或木炭

c.燃燒匙中的紅磷越多,水位上升越高

d.本實驗可以證明空氣含有n2、o2、co2和稀有氣體

解析 :若將紅磷換成硫或木炭,由於生成的是二氧化硫或二氧化碳氣體,會導致密閉容器中氣體壓強變化不明顯,影響實驗結論。紅磷的量要過量,以耗盡氧氣,但水位的上升高度並不與紅磷的量有關,而與空氣中氧氣的含量有關。

該實驗只能測定空氣中氧氣的體積含量,同時說明空氣中主要含氮氣和氧氣,但並不能證明空氣中含有二氧化碳和稀有氣體。

例題5.為測定空氣中氧氣所佔的體積分數,某同學設計了圖7所示的實驗,在一個耐熱活塞的底部放一小塊(足量)白磷(白磷在空氣中燃燒的溫度為40 ℃),然後迅速將活塞下壓,可以觀察到的現象為 白磷燃燒,產生大量白煙 ;冷卻至原來溫度時,鬆開手,活塞最終將回到刻度 4 處,試回答白磷燃燒的原因 迅速將活塞下壓,使空氣內能增大,溫度達到40 ℃ 。

解析:迅速將活塞下壓,可以觀察到,白磷燃燒,產生大量白煙;冷卻至原來溫度時,鬆開手,活塞最終將回到刻度4處;迅速將活塞下壓,使空氣內能增大,溫度達到40 ℃。

例題6.研究性學習小組的同學為**空氣中氧氣的體積分數,設計了圖8所示裝置。

請根據圖示實驗回答下列問題:

(1)閉合電源開關,可以觀察到白磷_燃燒,產生大量白煙_。

(2)裝置冷卻到室溫,可觀察到u型管內左側液麵_上升,且上升到1刻度處_。

(3)通過這個實驗得出的結論是_空氣中氧氣的體積約佔1/5_。

(4)此實驗還可推知反應後剩餘氣體的兩點性質是:_難溶於水_;_不能燃燒,也不支援燃燒_。

解析 :閉合電源開關,電阻絲髮熱,溫度達到40℃時白磷燃燒,產生大量白煙。裝置冷卻後,由於左側中氧氣被消耗,氣體壓強減小,水會在左側中上升,且上升到1刻度處。

該實驗的目的就是**空氣中氧氣的體積分數,故實驗結論應該與之有關。反應後剩餘氣體的性質可從實驗過程中推知,如該氣體與水接觸但未被吸收,說明其難溶於水;該氣體與火焰接觸但未燃燒,說明其不能燃燒,也不能支援燃燒。

例題7.某同學用右圖所示的裝置粗略地測定空氣中氧氣的體積分數,圖中燒杯上方玻璃管(預先固定好)中部有一可左右滑動的活塞,活塞左端管內密封有空氣,活塞右端的玻璃管口跟空氣連通,實驗開始前活塞處在刻度5 cm處。已知生石灰與水反應能產生大量的熱;可燃物燃燒必須同時具備二個條件,一是有一定的溫度;二是有充足的氧氣。

⑴向燒杯內加入適量水,與生石灰反應的目的是 與石灰水反應產生熱量,加熱玻璃管內的白磷 。

⑵可觀察到玻璃管內開始發生的現象:白磷(足量) 燃燒,發出白眼,後又逐漸熄滅 ,活塞向 右 (填「左」或「右」)移動。

⑶實驗結束,恢復到常溫後,活塞應停在約 4 cm處,據此可得出的結論是:

白磷燃燒消耗玻璃管內的氧氣,氧氣在空氣中約佔空氣體積的1/5 。

解析:向燒杯內加入適量水,與生石灰反應產生熱量,可以加熱玻璃管內的白磷。白磷燃燒,發出白煙,後又逐漸熄滅。活塞向右移動,應停在約4cm處。可得出的結論是:

白磷燃燒消耗玻璃管內的氧氣,氧氣在空氣中約佔空氣體積的1/5 。

例題8. 為粗略測量空氣中o2與n2的體積比,某學生設計了下圖所示的實驗裝置進行實驗。實驗時,先關閉彈簧夾a,將螺旋狀的銅絲在酒精燈的灼燒後迅速插入大試管,接觸試管底部的過量的白磷,然後立即塞緊橡皮塞。

由於白磷的著火點比紅磷低得多,因此反應很容易發生,可觀察到大試管中產生大量的白煙。試回答以下問題:

(1)試配平下列化學方程式:

4 p + 5 o2 —— 2 p2o5

(2)待試管冷卻後開啟彈簧夾,此時可觀察到的現象為 燒杯中的水通過導管進入大試管中,約佔試管容積的1/5 ,

據此可證實空氣中o2與n2的體積比大約為 1:4 。

(3)如果裝置氣密性不好,則測出的o2與n2的體積比將 偏小 。(填「偏大」、「偏小」、或「不變」)。

解析:紅磷在空氣中燃燒的化學方程式為,4p+5o2===2p2o5 。 待試管冷卻後開啟彈簧夾,此時可觀察到的現象為,燒杯中的水通過導管進入大試管中,約佔試管容積的1/5 ;據此可證實空氣中o2與n2的體積比大約為1:

4 ; 如果裝置氣密性不好,則測出的o2與n2的體積比將偏小。

【根據以上資料,加上自己的東西,就可以寫出很好的科技小**了。】

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