空氣凈化演示器

本教具是配合《我們需要清新的空氣》一課而設(shè)計的，演示器是利用身邊的材料精心組合而成，旨在探究凈化污染空氣的途徑，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識。

主要材料

廢舊塑料瓶1個，去底的抽屜盒1個，普通試管10只，水管彎頭20個，血壓計的橡皮球1個，橡膠管4米，飯盒1個，香燭1把，塑料卡子10個，木螺釘10個，水槽1個，PVC專用膠1瓶，自行車氣嘴2個，過濾棉及純凈水、活性炭若干。

制作過程

整個演示器由三部分構(gòu)成，即污染源模擬裝置、凈化空氣裝置、排水集氣裝置。三部分用直徑8毫米的橡皮管連接起來，用橡皮球給氣體加壓，推動氣體流動。

1.污染源模擬裝置

（1）在飯盒上方打兩個孔，把自行車的氣嘴固定在兩個孔上，一個孔為進(jìn)氣孔，另一個為出氣孔。

（2）進(jìn)氣孔用橡皮管連接血壓計的橡皮球，用橡皮管連接飯盒的出氣孔與凈化空氣裝置的進(jìn)氣孔。

（3）在飯盒內(nèi)點燃香燭產(chǎn)生煙霧，蓋上蓋子并密封，模擬污染空氣（如圖1所示）。

2.凈化空氣裝置

（1）把抽屜盒的底去掉，倒立起來，在中間的兩邊各加一根寬木條，根據(jù)試管間的距離對應(yīng)釘上塑料卡子（參見圖3）。

（2）在試管的底部用打磨機(jī)磨出一個小孔，其中2只試管內(nèi)裝入過濾棉，4只試管內(nèi)裝入活性炭，兩端用過濾棉封住，其余4只試管待裝純凈水。

（3）10只試管串聯(lián)排列（如圖2所示）。

密封是整個實驗的關(guān)鍵。相鄰2只試管間用塑料彎管連接后密封，做到不漏氣、不漏水，完成最后連接前，在剩余4只試管中裝純凈水。完成后的裝置如圖3所示。

3.排水集氣裝置

（1）在水槽內(nèi)放入1/3的水，將裝滿水的礦泉水瓶倒立在水槽內(nèi)。

（2）在瓶子的頸部插入橡皮管，使其與凈化空氣裝置的出氣孔相連接。

使用方法

血壓計的橡皮球內(nèi)有兩個閥門，氣體只進(jìn)不出。用力擠壓橡皮球，產(chǎn)生持續(xù)的氣體，進(jìn)入污染源模擬裝置內(nèi)（飯盒內(nèi)），形成一定的壓力后，污染空氣會通過出氣孔和橡皮管進(jìn)入空氣凈化裝置。

污染空氣首先進(jìn)入有過濾棉的試管，過濾棉對空氣中的塵埃顆粒進(jìn)行過濾，實現(xiàn)初級過濾。

經(jīng)過濾棉凈化的空氣進(jìn)入純凈水試管，純凈水對污染空氣中的細(xì)微粉塵進(jìn)行吸附，減少空氣中的PM2.5的含量，同時截留空氣中的其他可溶物。

經(jīng)純凈水凈化的空氣進(jìn)入活性炭試管，活性炭內(nèi)部發(fā)達(dá)的微孔能較徹底地吸附空氣中殘留的有毒氣體，進(jìn)行除毒、去異味、脫色等，最后通過橡皮管進(jìn)入集氣裝置。

集氣裝置采用排水集氣法。把礦泉水瓶內(nèi)裝滿水，在瓶頸處插入從凈化裝置出來的橡皮管，倒立在水槽內(nèi)，凈化的空氣不斷進(jìn)入集氣瓶，瓶內(nèi)的水被不斷排出，凈化后的空氣就收集起來。集氣完畢，用橡皮管的一端插入集氣瓶內(nèi)，輕輕擠壓瓶子，用鼻子聞凈化后的空氣與被污染空氣的區(qū)別（如圖4所示），或進(jìn)行相關(guān)測試。

教具優(yōu)點

直觀性強(qiáng)。凈化裝置采用的是透明的試管做材料，空氣流動的來龍去脈一目了然，清晰可見空氣流動和凈化的過程，看不見、摸不著的氣體“動”了起來。

操作方便。只需用手?jǐn)D壓橡皮球，污染的空氣就通過橡皮管進(jìn)入凈化裝置，依次被三種物質(zhì)凈化，進(jìn)入集氣瓶。

凈化功能明顯。經(jīng)過實測，凈化前空氣質(zhì)量指數(shù)為151～200，等級為Ⅲ級，對人體健康有較大影響，凈化后空氣質(zhì)量指數(shù)為50～100，空氣質(zhì)量狀況良好，為Ⅰ級。

完整呈現(xiàn)。該裝置從模擬污染空氣開始，通過三種不同物質(zhì)進(jìn)行凈化，到收集清新的空氣為止，還原了空氣由污染到凈化的整個過程。

該裝置所需材料價格低廉，經(jīng)濟(jì)實用，便于保存，可反復(fù)使用，便于在課堂上演示，易于普及推廣。