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“对人体吸入的空气和呼出气体的探究”实验改进  

2012-09-21 23:36:18|  分类: 教材研究 |  标签: |举报 |字号 订阅

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“对人体吸入的空气和呼出气体的探究”实验改进

文章来源:佚名            整理编辑:点灯的心

      “对人体吸入的空气和呼出气体的探究”实验的改进- 点灯的心 - 刘振中初中化学工作室       对““对人体吸入的空气和呼出气体的探究”实验的改进    

        

义务教育教科书化学九年级上册(人教版)第一单元“对人体吸入的空气和呼出气体的探究”中,设计用排水集气法收集人体呼出的气体,然后用实验方法检验吸入的空气与呼出气体中:氧气、二氧化碳、水蒸气的含量有何不同。

   实验设计目的一:比较人体吸入的空气和呼出气体中二氧化碳的含量不同。

实验的不足:该实验用排水法收集人体呼出的气体,会使学生认为可用排水集气法收集二氧化碳。而在教材第六单元学习二氧化碳的收集方法时,学生又会得知二氧化碳是一种能溶于水的气体,不能用排水集气法收集,这恰好自相矛盾。在学生学完二氧化碳的实验室制法时,总有学生提出类似疑问。再者,用排水法收集样品,由于二氧化碳溶于水会使其中二氧化碳的含量低于实际呼出气体中的含量,从而不能准确说明问题。

 实验改进:用一干瘪的塑料袋(如保鲜袋)收集一袋呼出气体,用细绳将塑料袋口扎住。用20mL一次性注射器抽取袋中气体,注入盛放在小烧杯中的澄清石灰水中,可观察到明显的浑浊现象。再用注射器抽取20mL空气,注入等量的澄清石灰水中,并无明显现象,由此可说明人体呼出气体中二氧化碳的含量高于空气中二氧化碳的含量。

改进后的优点:实验所需器材更易从身边搜集,而非在实验室才能得到,从而大大提高学生参与实验的积极性,而且操作变得更为简单,实验效果更加理想。 

  实验设计目的二:比较人体吸入的空气和呼出气体中氧气的含量不同。

 实验的不足:用排水法收集人体呼出的气体,由于氧气不易溶于水,二氧化碳能溶于水,通过排水法收集后的呼出气体成分已有所改变,二氧化碳的含量降低,而水蒸气含量则更高了,严格来说,已不再是人体呼出的气体了,从而不能准确的说明问题,且实验操作麻烦。

 实验改进:用向上排空气法来收集呼出气体,取一只干燥的集气瓶,将一根干净塑料吸管伸至瓶底,口含塑料管连续呼气3—4次,盖上玻璃片,即可收集一瓶人体呼出的气体。另取一集气瓶盖上玻璃片,收集一瓶空气。将燃着的木条分别伸入两瓶中。只见呼出气体的集气瓶中木条立即熄灭,而集有空气的集气瓶中木条燃烧不变,证明空气中氧气的含量比呼出气体中氧气的含量高。

 改进后的优点:实验操作简单,同时保证了人体呼出气体中的成分不变。

 实验设计目的三:比较人体吸入的空气和呼出气体中水蒸气的含量不同。

 实验的不足:水蒸气液化,必须经过压缩或降低温度,温度差是关键因素。人呼出的气体能使玻璃片上出现水雾,是由于人体呼出的水蒸气遇到冷的玻璃片液化的结果。而空气中的水蒸气与处于其中的玻璃片温度相同,故放置在空气中的玻璃片上不会出现水雾。教材实验设计有待再严密、科学。

 实验改进:在两支干燥的试管中各放入少量的无水硫酸铜粉末,通过饮料管向其中一支试管缓缓吹气(注意不要将无水硫酸铜粉末吹起),而另一支试管直接暴露在空气中,观察现象。我们会看到暴露在空气中的那支试管里的无水硫酸铜并无明显变化,而向里吹气的那支试管里的无水硫酸铜逐渐由白色变成蓝色。由此可知人体呼出的气体中水蒸气的含量大于人体吸入空气中水蒸气的含量。

       改进后的优点:实验保证了人体呼出气体中的成分不变,更具科学性和严密性。实验现象明显,更具说服力。

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