“香煙煙氣危害動物的簡易實驗裝置”的改進

《中學生物學》在2009年第1期登載的“香煙煙氣危害動物的簡易實驗裝置的研制”一文以其獨到的設計征服了不少同行。3位教師巧妙地利用了物理學的負壓原理，使煙氣由于水的流出持續不斷的進入盛有動物的容器內，形象地模擬吸煙過程。通過觀察容器內動物的異常狀態，警示青少年遠離香煙。

但筆者在組裝這套實驗裝置的過程中，發現這個實驗涉及到的上下都有開孔的蒸餾水瓶、蠟燭膠、移液槍槍頭等材料比較專業，在條件較差的農村學校往往難以找到，實驗的推廣受到一定限制。經反復探索，多次實踐，對此實驗材料和操作細節作了如下改進，使得這套實驗裝置化簡為易，容易推廣，非常適合條件相對簡陋的廣大農村學校去做。在實踐中，還擴大實驗動物的范圍，收到很好的效果。

1 實驗材料的選擇

廣口瓶、長頸(球形)漏斗、橡皮塞、玻璃導管、Y形管(玻璃三通)、20L塑料水桶、廢水桶、止水夾、橡膠管、香煙、小白鼠(蝗蟲、螞蟻)、金魚等。

2 實驗裝置的組裝

實驗裝置如圖1所示。

3 實驗細節的改進

(1)1、2號瓶為一組對照實驗，探究煙氣對陸生生物的影響；3、4號瓶為一組對照實驗，探究煙氣對水生陸生生物的影響，3、4號瓶的長頸漏斗需伸到液面以下。在水桶的下部開一個大小適中的孔，用棉球塞住。當打開棉塞時，水流出，桶的上部及廣口瓶內壓力下降，燃燒的1、3號瓶的香煙煙氣，通過長頸漏斗進入廣口瓶；空氣通過未燃燒的2、4號瓶的香煙，通過長頸漏斗進入廣口瓶。

(2)實驗時用凡士林密封每個接口處，將水桶墊高30-40cm，這樣做是為了提高裝置密封性，增大廣口瓶內負壓，提高煙氣或空氣入瓶的速度。

(3)由于煙霧溶解于水的速度慢，可用止水夾夾住1、2瓶的橡膠管，先將煙氣通入3、4號瓶5min，統計3、4號瓶內小魚1min鰓蓋閉合的頻率，然后夾住3、4號瓶的橡皮管，將煙氣通入1、2號瓶5min，統計1、2號瓶小白鼠的胸部起伏頻率。每隔5min再計幾次，以探究煙氣對它們的危害。通過比較1、3號瓶中小白鼠、金魚的生命體征的變化，可以初步得出香煙煙氣對陸生動物和水生動物的影響。煙氣溶于水即溶于血液，其中毒素隨著血液循環進入生物的每個細胞，這樣做更有說服力。

(4)若在夏、秋季作此實驗還可以選用蝗蟲、螞蟻這些容易找到的昆蟲。