1．化學(xué)反應(yīng)原理
如圖5-1所示，利用磷燃燒消耗空氣中的氧氣，從而使容器內(nèi)形成負(fù)壓，打開止水夾后，水進(jìn)入容器內(nèi)。進(jìn)入容器中的水的體積，可粗略地認(rèn)為是空氣中所含氧氣的體積。
圖5-1
2．實驗儀器：集氣瓶、燃燒匙、燒杯、玻璃管、乳膠管、止水夾。
實驗藥品：紅磷、水。
3．探究方案：
⑴ 在集氣瓶中放入少是水（用于溶解生成的五氧化二磷，同時可吸收燃燒產(chǎn)生的熱，有利于瓶內(nèi)降溫），做上記號，并將瓶內(nèi)剩余體積均分為五等分。
⑶ 用止水夾夾緊乳膠管，點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅磷后，立即伸入集氣瓶中并把塞子塞緊。觀察到紅磷燃燒，產(chǎn)生濃厚的白煙。
⑶紅磷熄滅后，冷卻至室溫，打開止不夾，觀察到水進(jìn)入集氣瓶內(nèi)，最終水面在五分之一記號處。
4．探究評價：
該探究實驗在反應(yīng)原理上就存在錯誤。我們都知道，反應(yīng)物濃度越小，反應(yīng)的速率越慢。當(dāng)燃燒持續(xù)進(jìn)行時，氧氣的濃度越來越小，氧化的速率也越來越小。一旦燃燒放出的熱量不足以維持可燃物在著火點(diǎn)以上溫度時，燃燒便停止了。這也是有些物質(zhì)不能在空氣中燃燒，但能在氧氣中燃燒的原因。因此，從這個意義上說，利用燃燒試圖除盡空氣中的氧氣，是很難達(dá)到目的的。維持紅磷燃燒需要的氧氣濃度相對較高，因此就更無法除盡氧氣了。很多教師在做該實驗時，都發(fā)現(xiàn)，最終水面停在十分之一處，而不是五分之一處，原因就在于此。
該實驗裝置可能發(fā)生氣體泄漏的地方太多，加之燃燒的紅磷伸入集氣瓶中加熱了內(nèi)部的空氣，使之外逸，都會導(dǎo)致實驗的誤差。
要做好該實驗，關(guān)鍵要注意以下幾點(diǎn)：
⑴ 用更易燃燒的可燃物代替紅磷（如白磷）；
⑶ 裝置的氣密性要好；
⑶ 燃燒匙伸入集氣瓶中的速度要快，并塞緊塞子。
5． 資源開發(fā)：
通過剛才的分析，我們知道，在做好本探究實驗除用白磷代替紅磷外，就是盡可能防止或減少氣體泄漏的可能。我們可以利用以下裝置來進(jìn)行探究：
⑴ 用凸透鏡將太陽光聚焦到白磷，使白磷燃燒。此法可以防止燃燒匙伸入集氣瓶時氣體的散逸。如圖5-2。
⑵ 用水浴加熱的辦法使白磷燃燒，也可以防止燃燒匙伸入集氣瓶內(nèi)氣體的散逸。白磷的著火點(diǎn)僅40℃，水溫稍高，足以使白磷著火燃燒。如圖5-3。做此實驗時，盛白磷的廣口瓶不能直接放入沸水中，也以免廣口瓶因驟熱而爆裂�？上扔脺厮茉『�，再將熱水注入外面的大燒杯中。
⑶用鐘罩代替集氣瓶進(jìn)行實驗，如圖5-4所示。鐘罩下方敞口，氣體受熱膨脹時，可將水壓出一部分從產(chǎn)生減壓作用。用此法既減少了氣體泄漏的可能，準(zhǔn)確性比原實驗方案高。
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