❶ 探究空氣成分的實驗
一、實驗原理:
利用紅磷與空氣中氧氣反應(不生成氣體),使容器內壓強減小,讓水進入容器。測定進入容器內水的體積,即為空氣中氧氣的體積。
二、實驗裝置:
儀器:集氣瓶、燃燒匙、導氣管、燒杯、彈簧夾
葯品:紅磷、水
❷ 波義耳研究空氣成分的化學方程式是什麼
Law):在定量定溫下,理想氣體的體積與氣體的壓力成反比。是由英國化學家波義耳(Boyle),在1662年根據實驗結果提出:「在密閉容器中的定量氣體,在恆溫下,氣體的壓力和體積成反比關系。」稱之為波義耳定律。這是人類歷史上第一個被發現的「定律」。
公式:V=k/P
V 是指氣體的體積
P 指壓力
k 為一常數
這個公式又可以繼續推導,理想氣體的體積與圧力的乘積成為一定的常數,即:
PV=k
如果在溫度相同的狀態下,A、B兩種狀態下的氣體關系式可表示成:
PAVA=PBVB
習慣上,這個公式會寫成:
p2=p1V1/V2 波義耳定律的偉大意義波義耳創建的理論——波義耳定律,是第一個描述氣體運動的數量公式,為氣體的量化研究和化學分析奠定了基礎。該定律是學習化學的基礎,學生在學習化學之初都要學習它。
波義耳具有實驗天賦,還證實了氣體像固體一樣是由原子構成的。但是,在氣體中,原子距離較遠,互不連接,所以它們能夠被擠壓得更密集些。早在公元前440年,德謨克里特就提出原子的存在,在隨後的兩千年裡人們一直爭論這個問題。通過實驗,波義耳是科學界相信原子確實是存在的。 波義耳定律的發現歷程波義耳生於伯爵之家,是英國科學協會的會員。在1662年科學協會的會議上,羅伯特·胡克(Robert Hooke)宣讀了一篇論文,論文描述法國關於「空氣彈性」的實驗。17世紀,科學家對空氣特徵產生了濃厚興趣。
法國科學家製造了一個黃銅氣缸,中間裝有活塞,安裝得很緊。幾個人用力按下活塞,壓縮缸里的空氣。然後,他們松開活塞,活塞彈回來,但是沒有全部彈回來。不論他們隔多長時間做一次實驗,活塞總是不能全部彈回來。
通過這項實驗,法國科學家聲稱空氣根本不存在彈性,經過壓縮,空氣會保持輕微的壓縮狀態。
波義耳宣稱法國科學家的實驗不能說明任何問題。他指出,活塞之所以不能全部彈回來,是因為他們使用的活塞太緊。有人反駁道,如果活塞稍松,四周就會漏氣,影響實驗。
羅伯特·波義耳許諾要製造一個松緊適中的絕好活塞,證明上述實驗是錯誤的。
兩周後,羅伯特·波義耳手持「U」形大玻璃管站在眾會員面前。這個「U」形玻璃管是不勻稱的,一支又細又長,高出3英尺多,另一支又短又粗,短的這支頂端密封,長的那隻頂端開口。
波義耳把水銀倒進玻璃管中,水銀蓋住了「U」形玻璃管的底部,兩邊稍有上升。在封閉的短管中,水銀堵住一小股空氣。波義耳解釋,活塞就是任何壓縮空氣的裝置,水銀也可以看作「活塞」。向法國實驗所期望的那樣,波義耳的做法不會因為摩擦而影響實驗結果。
波義耳記錄下水銀重量,在水銀和空氣交界處刻了一條線。他向長玻璃管中滴水銀,一直把它滴滿。這時,水銀在短玻璃管中上升到一半的高度。在水銀的擠壓下,堵住空氣的體積變成不到原來的一半。
在短玻璃管上,波義耳刻下了第二條線,標示出裡面水銀的新高度和堵住空氣的壓縮體積。
然後,通過「U」形玻璃管底部的閥門,他把水銀排出,直到玻璃活塞和水銀的重量與實驗開始時的重量完全相等。水銀柱又回到它實驗開始的高度,堵住的空氣又回到它當初的位置。空氣果真有彈性,法國科學家的實驗是錯誤的,波義耳是正確的。
羅伯特·波義耳用玻璃活塞繼續實驗,發現了很多值得注意的事情。當他向堵住的空氣施加雙倍的壓力時,空氣的體積就會減半;施加3倍的壓力時,體積就會變成原來的1/3。當受到擠壓時,空氣體積的變化與壓強的變化總是成比例。他創建了一個簡單的數學等式來表示這一比例關系,現在我們稱之為「波義耳定律」。就認識大氣、利用大氣為人類服務而言,這一定律是極為重要的。
❸ 求測定空氣里氧氣的含量『實驗步驟講解『!!!
1、實驗原理
利用某些物質與空氣中氧氣反應(不生成氣體),使容器內壓強減小,讓水進入容器。測定進入容器內水的體積,即為空氣中氧氣的體積。
2、實驗裝置和方法
按如圖所示的裝置實驗,以水槽中水水面為基準線,將鍾罩水面以上容積分為5等份。在燃燒匙內盛過量紅磷,用酒精燈點燃後,立即插入鍾罩內,同時塞緊橡皮塞,觀察紅磷燃燒和水面變化的情況。
3、實驗現象
(1)鍾罩內充滿白煙;(2)片刻後白煙消失,鍾罩內水面上升了約占鍾罩體積的1/5。
4、實驗結論
紅磷燃燒消耗的是空氣中的氧氣,氧氣約占空氣體積的1/5。
5、實驗注意事項
(1)可用來反應的物質必須是易與氧氣反應且沒有氣體生成的物質(如紅磷),木炭、硫不能用作測定氧氣含量的反應物。
(2)若所用液體不是水,而是鹼溶液(如NaOH溶液),用碳、硫作反應物在理論上是可行的,因為生成的氣體CO2、SO2能與NaOH溶液反應而被吸收。
(3)所用來反應的物質必須足量或過量。
(4)容器的氣密性必須良好。
(5)應冷卻到室溫時才測定進入容器內的水的體積,否則鍾罩內水面上升的體積小於鍾罩容積的1/5。
1、空氣中氧氣含量的測定:實驗現象:①紅磷(不能用木炭、硫磺、鐵絲等代替)燃燒時有大量白煙生成,②同時鍾罩內水面逐漸上升,冷卻後,水面上升約1/5體積。
若測得水面上升小於1/5體積的原因可能是:①紅磷不足,氧氣沒有全部消耗完②裝置漏氣③沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾。
參考資料:http://www.newssc.org/gb/Newssc/meiti/zsksb/fxyk/userobject10ai772193.html
一、活動材料
細鐵絲、白醋、水、燒杯(250mL兩只)、試管(約6cm長)、刻度尺、計時表、玻璃棒、試管刷。
二、活動原理
試管中形成的液柱高度與試管長度的比值代表空氣中氧氣含量,如28mm/150mm=19%。這存在著一個假設,即試管長度正比於試管體積,試管內氣柱長度的變化完全是氧氣消耗導致(試管中所有氧氣被消耗),而且空氣是理想混合氣體,溫度和壓強不發生變化,該比值可表示空氣中氧氣的體積分數。
教師最好向學生建議用較細規格的鐵絲及合適長度(與試管大小有關);在家裡操作也可以用普通玻璃杯代替燒杯。
三、活動過程
1.量取長約100cm~200cm的細鐵絲(越細越好),並彎折成長約4cm。
2.分別取1/8杯(約30mL)的醋和水,配製1∶1的醋—水混合物。
3.將彎折好的細鐵絲浸入醋—水溶液中1min(浸於液面以下),然後輕輕取出並小心抖落上面的溶液(勿使醋濺出)。
4.稍扯鐵絲使之蓬鬆,藉助玻璃棒將其塞進試管,快速將試管倒放在另一隻已經充滿了3/4體積水的燒杯中,使試管口靠在水杯底(如附圖)。
5.5min後,輕移試管,使試管中液面和燒杯中液面保持水平,量出試管中水柱高度,然後再將試管口靠在燒杯杯底。
6.每5min重復一次步驟5,當試管中液面高度不再變化時,記下該高度。實驗過程中注意觀察細鐵絲有何變化,試管中的液面有何變化?
7.當試管內液面不再改變時,取出試管中的細鐵絲,仔細觀察細鐵絲表面有何變化?然後用試管刷刷凈試管。
8.測量試管的總長,計算試管液面不再變化時的高度與試管長度的比值,想一想,該比值能代表氧氣在空氣中的含量嗎?
四、問題思考
1.活動中,你觀察到細鐵絲的變化了嗎?想想看,細鐵絲是否發生了某種化學反應?你能寫出細鐵絲發生變化的化學方程式嗎?(提示:可根據細鐵絲的表面顏色的變化來確定反應產物)
2.試管中液面發生什麼變化?為什麼會有此變化?
3.步驟5中為什麼要移動試管,使得試管內外液面齊平?
4.在活動中,試管中氧氣的體積分數變化了嗎?
5.空氣中氧氣的體積分數大約為21%,把你的結果與該值比比看,相差多少?思考一下,以上哪些步驟可能對結果的影響較大?
五、參考答案
1.細鐵絲的顏色從銀白轉變為紅褐色,發生的化學反應是鐵的氧化還原反應或腐蝕反應。可用化學方程式4Fe(s)+3O2(g) 2Fe2O3(s)來表示。
2.水液面上升,試管中的氧氣被消耗了,壓強和溫度基本保持不變,因此,氧氣減少意味著試管內氣體體積的變化,則水面上升。
3.這是為了保證試管中氣體體積(或長度)的測量是在相同大氣壓下進行,學生應盡可能獲得不超過10%誤差的測量結果。
❹ 測量空氣中的氧氣含量實驗
測量空氣中的氧氣含量實驗如下:
一、實驗目的
學習空氣里氧氣含量的測定方法。
二、實驗原理
根據某物質只與空氣中氧氣反應且生成的物質容易被吸收,從而使密閉容器內的氣體體積減小,壓強變小,在外界大氣壓的作用下使密閉容器內的水面上升來測量的。
六、注意事項
1、可燃物要求:該物質要足量且在空氣中就能燃燒,並且只能與氧氣反應;燃燒後產物容易被液態物質吸收。
2、裝置要求:整個置換氣密性良好。
3、操作要求:點燃紅磷後要將燃燒匙迅速伸入集氣瓶內並塞緊橡皮塞。紅磷熄滅後,要等到集氣瓶冷卻到室溫後再打開彈簧夾。
❺ 某校興趣小組想親身感受科學家的探究歷程,他們選擇了《空氣中氧氣含量的粗略測定》為探究內容. 首先,
(1)蠟燭與氧氣反應,生成物中有氣體,不能准確測定空氣中氧氣的含量,紅磷、銅粉、汞在空氣中燃燒,生成物是固體物質,又不會與空氣中的其他成分反應,故選A;(1)保證集氣瓶中的氧氣與紅磷完全反應,故選A;為了保證實驗能夠成功,實驗前應該檢查裝置的氣密性,確保成功測定空氣主要組成成分.
(2)
①儀器名稱:A長頸漏斗;D燒杯;
②對於操作的填寫,根據上面關於關閉開關B後冷卻至室溫後,此時乙裝置處於密閉狀態,所以要觀察現象就要改變乙裝置的密閉狀態,所以應該打開開關C.觀察到的現象是水倒吸入乙裝置,大約占集氣瓶容積的
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❻ 負壓移動實驗室有什麼特點,裡面搭載的負壓裝置是避免交叉感染嗎
特點就是兩抄個:可以移動的實驗室襲,整體搬動到某一地點後即可以使用的實驗室,室內空氣壓力比外界氣壓稍低,外面的空氣可以流入實驗室內,而內部的空氣不能直接與外部環境接觸。這個內部負壓裝置主要不是防止「交叉感染」,而是防止感染源「通過空氣擴散」。