一種測(cè)定空氣中氧氣體積含量的實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】一種測(cè)定空氣中氧氣體積含量的實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于中學(xué)實(shí)驗(yàn)器材類，具體說(shuō)，是一種適于中學(xué)化學(xué)教材中測(cè)定空氣中氧氣體積含量的實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在九年級(jí)化學(xué)教材中，空氣里氧氣體積含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)是初中階段一個(gè)重要的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。其實(shí)驗(yàn)如下:
[0003]實(shí)驗(yàn)器材與藥品:藥鑰、橡皮塞、玻璃管、橡皮管、止水夾、燒杯、紅磷、水。
[0004]實(shí)驗(yàn)過(guò)程為:①連接裝置，檢查裝置氣密性；?把集氣瓶的容積分成5等份，做好記號(hào)；③用止水夾夾緊膠管在燃燒匙內(nèi)放入過(guò)量的紅磷；?點(diǎn)燃燃燒匙中的紅磷，立即伸入集氣瓶中，把塞子塞緊；⑥待紅磷熄滅并冷卻后，打開(kāi)止水閥。
[0005]上述實(shí)驗(yàn)裝置有兩個(gè)缺點(diǎn):一是由于在空氣中點(diǎn)燃紅磷后伸入集氣瓶，會(huì)造成教室中有大量白煙，并致使測(cè)量的數(shù)據(jù)偏大；二是由于紅磷在空氣中燃燒會(huì)放出大量的熱，導(dǎo)致裝置內(nèi)氣壓變大，易在冷卻到室溫之前將橡皮塞彈起。因此，實(shí)驗(yàn)安全性和準(zhǔn)確性均不高，不能滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型能解決上述問(wèn)題。
[0007]本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
[0008]—種測(cè)定空氣中氧氣體積含量的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，這種實(shí)驗(yàn)裝置有I支50ml的硬質(zhì)試管；試管口上塞有橡皮塞，橡皮塞上有2個(gè)貫穿的孔，每個(gè)孔各插入I根玻璃管；玻璃管的一端伸入試管內(nèi)，長(zhǎng)度為1cm，試管外的長(zhǎng)度為2cm ；2根玻璃管在試管外一端分別與2根橡皮管相連，橡皮管的長(zhǎng)度為2cm ;每根橡皮管的中央有一個(gè)止水夾；2根橡皮管的另一端分別與2支50ml醫(yī)用注射器相連；上述的硬質(zhì)試管、橡皮塞、玻璃管、止水夾、橡皮管、醫(yī)用注射器共同組成一個(gè)氣密性系統(tǒng)。
[0009]本實(shí)驗(yàn)的原理是:
[0010]過(guò)量紅磷在密閉的試管內(nèi)燃燒，耗盡試管內(nèi)的氧氣。其中一個(gè)注射器起到減緩壓力的作用，另外一個(gè)注射器起到測(cè)量減少氣體體積的作用。
[0011]本實(shí)驗(yàn)裝置的優(yōu)點(diǎn)是:
[0012](I)改進(jìn)了原實(shí)驗(yàn)點(diǎn)火方式，避免了五氧化二磷擴(kuò)散到空氣中所造成的污染，使實(shí)驗(yàn)更加環(huán)保。
[0013](2)原來(lái)的裝置將燃著的紅磷伸入集氣瓶，很容易使瓶?jī)?nèi)氣體膨脹而跑出去，導(dǎo)致測(cè)得的體積偏大，而該裝置實(shí)驗(yàn)成功率幾乎為100%，教師和學(xué)生都能準(zhǔn)確得到結(jié)論。
[0014](3)該套實(shí)驗(yàn)裝置可以清楚地體現(xiàn)出反應(yīng)過(guò)程中壓強(qiáng)的變化，易于學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理。
[0015](4)該裝置用一支注射器來(lái)減緩壓力，使實(shí)驗(yàn)操作更安全。
[0016](5)用另外一支注射器測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不但非常準(zhǔn)確，而且讀數(shù)方便。由此可以計(jì)算出氧氣體積約占空氣總體積的21%。
[0017](6)該套實(shí)驗(yàn)裝置由于實(shí)驗(yàn)用品廉價(jià)易得，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀明顯，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確易讀，因此，特別適合教師指導(dǎo)下的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，在化學(xué)啟蒙教育初期就可以用這樣的定量實(shí)驗(yàn)來(lái)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是測(cè)定空氣中氧氣體積含量的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。
[0019]I為50硬質(zhì)試管，2為橡皮塞，31、32為玻璃管，41、42為橡皮管，51、52為止水夾，61、62為醫(yī)用注射器。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下列結(jié)合圖和實(shí)驗(yàn)操作來(lái)說(shuō)明本裝置的具體使用方法。
[0021]—、測(cè)定試管內(nèi)空氣的體積
[0022]將取出試管1，塞上橡皮塞2，通過(guò)橡皮塞上的孔注入清水，直至注滿為止。取出橡皮塞，用量筒量出水的體積AI，這就是試管內(nèi)空氣的體積。
[0023]二、連接裝置
[0024]1、取I支干燥的試管1，在其底部加入足量的紅磷，將試管固定在鐵架臺(tái)上。
[0025]2、在橡皮塞2的兩個(gè)孔插入玻璃管31、32，并用橡皮塞2將試管I 口塞緊。
[0026]3、將橡皮管41的一端連接在玻璃管31上，將橡皮管42 —端連接在玻璃管41上，并在橡皮管41上放置止水夾51，在橡皮管42上放置止水夾52。
[0027]4、將橡皮管41的另一端連接在醫(yī)用注射器61上，將橡皮管42的另一端連接在醫(yī)用注射器62上，并將2支試管分別固定在鐵架臺(tái)上。
[0028]5、檢查氣密性，保證裝置不漏氣。
[0029]三、實(shí)驗(yàn)
[0030]1、試管準(zhǔn)備:關(guān)閉止水夾51、52 ;醫(yī)用注射器將61、62從裝置上取下，其中將醫(yī)用注射器61內(nèi)的活塞推至注射器的底部，排空其中的空氣后再與橡皮管41相連；將醫(yī)用注射器62中注水30ml外，再與橡皮管42相連。
[0031]2、打開(kāi)止水夾51，仍然關(guān)閉止水夾52。
[0032]3、將酒精燈放在試管I下，點(diǎn)燃酒精燈，調(diào)節(jié)鐵架臺(tái)上的試管I到合適位置，加熱，使試管I內(nèi)的紅磷充分燃燒，此時(shí)，由于溫度升高，試管I內(nèi)壓力增大，推動(dòng)醫(yī)用注射器61的活塞向外移動(dòng)。
[0033]4、待試管I內(nèi)的紅磷完全燃燒后，撤去酒精燈，讓試管冷卻到常溫后，可見(jiàn)醫(yī)用注射器61的活塞復(fù)原至注射器的底部，此時(shí)關(guān)閉止水夾51。
[0034]5、打開(kāi)止水夾52，此時(shí)醫(yī)用注射器62進(jìn)入試管內(nèi)，醫(yī)用注射器62的活塞隨之向底部移動(dòng)，記錄停止時(shí)的刻度A2，那么紅磷燃燒所消耗的氧氣的體積為30ml-A2。
[0035]6、計(jì)算:空氣中氧氣的體積含量=(30ml-A2)/Al* (100/100)
[0036]經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)計(jì)算，空氣中氧氣的體積含量約為21 %。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種測(cè)定空氣中氧氣體積含量的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，這種實(shí)驗(yàn)裝置包含:1支50ml的硬質(zhì)試管，硬質(zhì)試管的試管口由一個(gè)橡皮塞塞緊；所述的橡皮塞，上有2個(gè)貫穿的孔，每個(gè)孔各插入大小與孔相同的I根玻璃管；所述的2根玻璃管，一端伸入試管內(nèi)，長(zhǎng)度為lcm，另一端在試管外的長(zhǎng)度為2cm，分別與2根橡皮管的一端相連；所述的2根橡皮管，長(zhǎng)度為2cm，每根橡皮管的中央有一個(gè)止水夾，2根橡皮管的另一端分別與2支50ml醫(yī)用注射器相連。
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于中學(xué)實(shí)驗(yàn)器材類；為一種測(cè)定空氣中氧氣體積含量的實(shí)驗(yàn)裝置，這種實(shí)驗(yàn)裝置有1支50ml的硬質(zhì)試管；試管口上塞有橡皮塞，橡皮塞上有2個(gè)貫穿的孔，每個(gè)孔各插入1根玻璃管；玻璃管的一端伸入試管內(nèi)，長(zhǎng)度為1cm，試管外的長(zhǎng)度為2cm；2根玻璃管在試管外一端分別與2根橡皮管相連，橡皮管的長(zhǎng)度為2cm；每根橡皮管的中央有一個(gè)止水夾；2根橡皮管的另一端分別與2支50ml醫(yī)用注射器相連；上述的硬質(zhì)試管、橡皮塞、玻璃管、止水夾、橡皮管、醫(yī)用注射器共同組成一個(gè)密閉的空間；該套實(shí)驗(yàn)裝置由于實(shí)驗(yàn)用品廉價(jià)易得，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀明顯，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確易讀，因此，特別適合教師指導(dǎo)下的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。
【IPC分類】G09B23/24
【公開(kāi)號(hào)】CN204759870
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520456073
【發(fā)明人】戴湘杰
【申請(qǐng)人】戴湘杰
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年6月30日