眼見為實

張厚玲　張玉忠

摘要 通過簡易裝置利用負壓原理，模擬煙氣經肺進入人體的過程，探討煙霧中這四種主要有害成分的存在。

關鍵詞 探究活動 簡易裝置 負壓 檸檬酸鈉

中圖分類號G6330.91 文獻標識碼B

“吸煙有害健康”。煙霧中主要含有尼古丁、一氧化碳、強還原性物質和焦油等有害物質，對人體的呼吸道、心血管、神經系統、消化系統等都有不同程度的傷害，對中小學生來說，吸煙的危害更大。

為了引起中學生的重視，初中生物學濟南版教材出示了3份文字資料說明吸煙對人體的危害。筆者認為僅靠文字資料不足以引起學生的重視，設置一個煙霧有害成分的確存在的實驗更有說服力。經過反復探討實驗方案與原理，終于組裝了一個如圖1所示的簡易裝置，利用教材中涉及到的檸檬酸鈉、高錳酸鉀等學生熟悉的藥品探究煙霧的4種主要有害成分。

1.實驗儀器及用品

鐵架臺、飲料瓶（8個）、單孔橡皮塞、橡膠管、Y形管、玻璃管、香煙、火柴、燒杯、雞血、檸檬酸鈉、硝酸汞、高錳酸鉀、小金魚、白紙板等。

2.實驗原理

本實驗涉及到的原理如下：高錳酸鉀是強氧化劑，與強還原劑反應褪色；硝酸汞與尼古丁反應產生白色沉淀；鮮紅的血液與一氧化碳反應顏色變暗；檸檬酸鈉是抗凝劑，防止血液凝固。

3.實驗操作及現象

（1）組裝一個如圖1所示的裝置。裝置①的脫脂棉代表吸煙者的肺，裝置②的脫脂棉代表不吸煙者的肺。多用途鐵夾固定的兩套裝置①、②形成對照實驗。1、2、3號飲料瓶分別裝適量的新鮮雞血、硝酸汞溶液、高錳酸鉀溶液、小魚。為防止雞血凝固，1號瓶加入了適量的檸檬酸鈉溶液。

（2）裝上1號飲料瓶，點燃1號裝置的香煙，手捏飲料瓶然后慢慢松手，由于瓶內的負壓作用，煙霧經棉花（肺）進入新鮮雞血，瓶內充滿煙霧后，迅速旋緊瓶蓋。靜置10min，煙霧完全溶解后，連續收集4次煙霧。雞血顏色逐漸變暗，與鮮紅的新鮮雞血進行對照，現象非常明顯，這表明煙霧中含有一氧化碳。

（3）用同樣的方法將2、3、4號瓶充滿煙霧。只需5min，硝酸汞溶液底部出現白色沉淀，表明煙霧中含有尼古丁；紫紅的高錳酸鉀溶液顏色漸漸改變，直至褪凈，表明煙霧中含有強還原性物質；當4號瓶的煙霧溶解后，打開瓶蓋放入小魚，并始終不蓋瓶蓋使小魚處于有氧狀態中。小魚的鰓蓋閉合的頻率越來越快，說明它呼吸越來越困難。1h后小魚的游動失去平衡，約2h后小魚死亡。將盛有清水的4號瓶放入同樣狀態、同樣大小的小魚，生活了大約兩周。兩者對照探究了煙霧對生命的傷害。

（4）取出兩試管的脫脂棉，用白紙板襯托加以對照，裝置①玻璃管的脫脂棉變黃，裝置②玻璃管的脫脂棉顏色沒什么變化，說明長期吸煙者肺容易吸附更多的煙焦油。

本實驗用雞血、硝酸汞、高錳酸鉀、脫脂棉探究了煙的有害成分如一氧化碳、尼古丁、強還原性物質和煙焦油的存在，用金魚在溶解大量煙氣的水中的反應進一步探究香煙中有毒物質對生命的損害。本實驗操作簡單，直觀形象，雞血、飲料瓶等是廢物，廢物利用，經濟環保。

本實驗彌補了生物教材中有關吸煙有害健康的不足，對吸煙人群尤其是中學生有良好的警示作用。