验证人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳
用澄清石灰水比较吸入的空气和呼出的气体,验证人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳;了解运动对呼出二氧化碳的影响。
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动手做实验 · Virtual Lab
接好两瓶石灰水,一吸一呼,看哪一瓶先变浑浊
正在搭建 3D 实验台
第 1 步
连接实验装置
在甲、乙两个锥形瓶里倒入澄清石灰水,连好装置:吸气时,外界的空气穿过甲瓶的石灰水进入口中;呼气时,呼出的气体穿过乙瓶的石灰水排出。
第 1 步「倒」:倒入澄清石灰水。
- 倒倒入澄清石灰水
- 甲连接甲瓶(吸气时空气从这里进来)
- 乙连接乙瓶(呼气时气体从这里出去)
- 擦擦拭口部的玻璃管
- 二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊。
- 气体要穿过石灰水,才能和石灰水充分接触:插到液面以下的那根管子,就是气体进入瓶子的通道。
- 甲瓶检验吸入的空气,乙瓶检验呼出的气体,两瓶的石灰水要等量。
文字版:器材、步骤与结论适合备课、打印+
器材
- 锥形瓶(两个)
- 带玻璃管的橡胶塞
- 单向阀
- 乳胶管
- 澄清石灰水
- 酒精棉签
记忆口诀
吸气走甲,呼气走乙
吸气时空气穿过甲瓶石灰水,呼气时呼出的气体穿过乙瓶石灰水。
记忆口诀
进气的管子插到液面下
气体从哪根管子进瓶,哪根管子就要插到石灰水里,气体才能穿过石灰水。
- 01
在甲、乙两个锥形瓶中倒入等量的澄清石灰水,按图连接好装置。
要点甲瓶:通外界的管子插到液面以下;乙瓶:通口部的管子插到液面以下。
- 02
用酒精棉签擦拭口部的玻璃管,用口含住,反复进行吸气和呼气。
- 03
观察并比较甲、乙两瓶中澄清石灰水的变化。
- 04
换上新的澄清石灰水,原地跑步 1 分钟后马上重复实验,比较乙瓶变浑浊所需的呼吸次数。
现象
反复呼吸几次后,乙瓶(呼出的气体通过)的石灰水明显变浑浊,甲瓶(吸入的空气通过)的石灰水几乎没有变化。运动后,乙瓶变浑浊所需的呼吸次数更少。
结论
人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳。与吸入的空气相比,呼出的气体中二氧化碳和水增多,氧气减少。运动时组织细胞的呼吸作用加强,呼出的二氧化碳更多。
记忆口诀
呼出多二氧化碳,石灰水变浑浊
乙瓶明显变浑浊,甲瓶几乎不变。
01 — Principle
实验原理
二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊。把等量的澄清石灰水分别装在甲、乙两个锥形瓶中,连好装置:吸气时,外界的空气穿过甲瓶的石灰水进入口中;呼气时,呼出的气体穿过乙瓶的石灰水排出。反复呼吸几次后,比较两瓶石灰水的变化,就能比较吸入的空气和呼出的气体中二氧化碳的多少。空气中二氧化碳约占 0.03%,而呼出的气体中约占 4%,这些二氧化碳是组织细胞进行呼吸作用产生的,由血液运到肺,再呼出体外。
02 — Pitfalls
易错点
Q1为什么甲瓶通外界的管子要插到石灰水里?+
吸气时,外界的空气要先穿过石灰水,才能检验空气中的二氧化碳。如果反过来让通口部的管子插在液面下,一吸气就会把石灰水吸进嘴里。
Q2设置甲瓶有什么作用?+
作对照。只有乙瓶时,无法说明石灰水变浑浊是因为呼出的气体中二氧化碳多,还是空气本来就能让它变浑浊。
Q3空气中也有二氧化碳,为什么甲瓶的石灰水几乎不变浑浊?+
空气中的二氧化碳只占约 0.03%,含量太少,短时间内看不出变化;呼出的气体中约占 4%,所以乙瓶很快就变浑浊了。
Q4呼出的气体中氧气含量是 0 吗?+
不是。呼出的气体中氧气仍约占 16%,只是比空气中(约 21%)少,人工呼吸正是利用了这一点。
03 — Practice
典型例题
例 1
能使澄清的石灰水变浑浊的气体是( )
例 2
与吸入的空气相比,人体呼出的气体中( )
例 3
人体呼出的二氧化碳最终来自( )
例 4
在这个实验中,两瓶石灰水要等量,这是为了( )
04 — In Life
生活中的应用
呼出的气体中仍有约 16% 的氧气
人工呼吸
口对口吹气,可以把氧气送进病人的肺里。
人呼出二氧化碳
教室要常通风
人多的教室里二氧化碳浓度会升高,人容易犯困,要经常开窗通风。
运动时呼吸作用加强
运动时呼吸加快加深
运动时肌肉需要更多的能量,消耗更多的氧,产生更多的二氧化碳,呼吸就变得又深又快。
05 — Extension
拓展
拓展:吸入的空气和呼出的气体的成分(体积分数)
| 气体成分 | 吸入的空气(%) | 呼出的气体(%) |
|---|---|---|
| 氮气 | 78 | 78 |
| 氧气 | 21 | 16 |
| 二氧化碳 | 0.03 | 4 |
| 水 | 0.07 | 1.1 |
| 其他气体 | 0.9 | 0.9 |
呼出的气体中仍有较多的氧气,所以口对口的人工呼吸能够为病人提供氧气。
06 — Safety
安全提示
- 用口含玻璃管前要用酒精棉签擦拭,每人用自己的口部玻璃管。
- 吸气时要轻、慢,注意不要把石灰水吸进嘴里;石灰水有腐蚀性,溅到皮肤上要立即用水冲洗。