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空气里的化学
发布时间:2005-10-09      来源:      作者:admin

空气是人类赖以生存的一刻也不可缺少的物质。一个成年人每天呼吸约2万多次,吸入空气的量为1216立方米,其中氧气的量为1520千克,约为每天所需食物量的10倍,饮水量的5倍。

但是,人们研究空气成分的时间比较晚,长期以来一直认为空气是一种单一物质——氧气。一直到18世纪70年代,瑞典化学家舍勒、英国化学家普利斯特里、法国化学家拉瓦锡等人进行了大量的实验,作了深入的研究,才使人们认识到空气不是单一物质,而是由氧气、氮气、稀有气体、少量二氧化碳、水蒸气以及其他气体和多种物质组成的。那么氧气的体积在空气里占多少比例呢?

活动原理

蜡烛燃烧,实质是蜡烛与空气中的氧气发生化学反应。蜡烛燃烧时消耗了试管中的氧气,使试管内的压强减小。水槽里的水在大气压作用下涌入试管,使试管内的水面上升到一定的高度。

活动用品

聚苯乙烯塑料、生日蜡烛、粗平底试管、水槽、橡皮筋、大头针、橡皮泥、火柴。

活动步骤

1. 将聚苯乙烯塑料(泡沫塑料)加工成圆锥形浮块,尺寸根据试管直径而定。

2. 将一枚大头针插入锥体的顶部

3. 将少量橡皮泥粘在大头针的另一端,使浮块在水中保持水平。

4. 取一段1cm长的生日蜡烛,将它底部稍稍熔化,粘在浮块的平面之上(见图3)。

5. 将浮块放入水槽中,看它是否水平。如浮块倾斜,可调整橡皮泥使之水平。注意,浮块的面要与水面齐平。如低于或高于水面,可用橡皮泥调节(见图4)。

6. 点燃浮块上的蜡烛。

7. 先在平底试管上套一根橡皮筋,再将试管罩在点燃蜡烛的浮块上,让试管口与水面刚好接触。

8. 让试管基本维持这一状态。待浮块开始上升直到蜡烛熄灭,将事先套在试管上的橡皮筋移至水面处作为标记(见图5)。

9. 用直尺分别量取试管的长度l和橡皮筋到试管口的高度l1l1/l就是氧气在空气中占的体积比。

活动中的有关问题

1. 浮块直径要略小于试管口的直径,用试管套时,不能太紧但也不能太松。

2. 橡皮泥只需用少许,以免使锥形浮块沉入水中。

3. 将试管套住放有蜡烛的浮块时,手势要轻而敏捷。如实验失败,要将试管清洗干净,让水滴滴干后再做。

4. 水槽可以用搪瓷碗等代替。平底试管可用一般试管代替。