“對人體吸入的空氣和呼出氣體的探究”的實驗改進

甘肅省嘉峪關市第四中學(735100)

張 琳●

“對人體吸入的空氣和呼出氣體的探究”的實驗改進

甘肅省嘉峪關市第四中學(735100)

張 琳●

一、發現問題

1.使用教材

人教版化學九年級(上冊)第一單元課題2第2部分.

2.原實驗不足之處

(1)教材通過給出實驗原理的信息和圖示步驟等，讓學生進行探究活動，操作過程簡單但步驟較多；體現了化學實驗中對比的作用，但缺乏綜合性.

(2)用“排水法收集呼出氣體”讓學生掌握了一種氣體收集的方法，且收集氣體較純凈；實驗中需要驗證二氧化碳的含量，會與后續學習的二氧化碳的收集方法相矛盾，仍具有爭議性.

(3)學生通過實驗“用燃著的木條驗證氧氣含量”，結合信息中指出地“二氧化碳可以使燃著的木條熄滅”，往往容易得出結論為：導致燃著木條熄滅的原因，可能是由于呼出氣體中二氧化碳含量增多造成的，并非一定是呼出氣體中氧氣含量減少所致.

二、實驗的創新和改進措施

1.裝置設計簡單，操作更簡便，步驟少，不繁瑣，加強了探究實驗設計的綜合程度.

原方案的實驗課上，教師必須攜帶很多大大小小的儀器，而且能參與進來的學生很少.有了本裝置，可以完成三個實驗，既減輕的老師的負擔，又簡化了操作，同時它制作簡單，可重復使用，可以極大地滿足學生的實驗探究欲望.

2.不需收集氣體，不存在用“排水法收集呼出氣體”的爭議性，且強調了呼出氣體與吸入空氣的同時等量性，增強了實驗結果的成功率和可信度.

3.增加了趣味性，更易于調動處于化學入門的九年級學生學習化學的激情.

實驗對比性強，現象明顯，更加科學合理，排除了“二氧化碳使燃著木條熄滅”的干擾，學生能順利得出實驗探究結論.

4.該裝置是利用塑料瓶改裝而成，既是廢物利用，又體現了本課題的初衷.

“化學就在我們身邊，可以利用身邊的物品來探究生活中的化學”，對剛接觸化學的學生來說，無疑極大地提高了他們的化學學習興趣和探究欲望.器材選擇貼近生活，學生可復制性強，有利于培養學生動手動腦意識和創新精神.

三、實驗原理及設計思路

1.實驗材料

儀器：自制教具(如圖1)—— 儀器裝置的改進【塑料三通管、塑料吸管(長2支、短2支、透明1支)、透明塑料瓶(2個)、熱熔膠】

藥品：自制澄清石灰水(可選用“波力海苔”內置石灰干燥劑及純凈水混合靜置取上層清液).

2.制作方法

將兩個塑料瓶蓋打雙孔，各插入長、短塑料吸管各一只，塑料三通管分別連接A瓶短吸管、B瓶長吸管以及吹嘴端透明吸管，并用熱熔膠將接口處，粘合.并密封.

3.操作步驟

兩塑料瓶中裝入等量自制澄清石灰水，如圖1連接好裝置，口含吹嘴端透明吸管，準備深呼吸，吸氣時，只捏住B瓶長管(即b處)；呼氣時，只捏住A瓶短管(即a處).①第一次吸氣和呼氣后，觀察吹嘴端透明吸管處的現象.②不斷吸氣、呼氣，觀察瓶內的現象.③將瓶蓋旋開，同時分別向兩個塑料瓶中伸入燃著的小木條觀察現象.

4.現象

(1)吸氣時，吹嘴端的透明吸管無明顯現象；呼氣時，吹嘴端的透明導管內壁出現水霧.

(2)A瓶中澄清石灰水無明顯現象，B瓶中澄清石灰水變渾濁.

(3)A瓶中燃著的木條繼續燃燒片刻，B瓶中燃著的木條立即熄滅.

5.結論

(1)呼出氣體中水蒸氣含量比空氣中水蒸氣含量多.

(2)呼出氣體中二氧化碳含量比空氣中二氧化碳含量多.

(3)呼出氣體中氧氣含量比空氣中氧氣含量少.

四、實驗效果評價

結合日常生活中的實例運用到教學中，生活用品替代實驗儀器，將化學課堂延伸到課外，讓教學與學習不受時間和空間的限制，充分體現生活處處皆化學.這樣的方式，為此后教學奠定了不錯的基礎，主要有以下幾點反饋：

1.學生對自制教具進行模仿時，加入了自己的創意：選擇更小的塑料瓶進行實驗，或者將塑料瓶口倒置，以此節約藥品用量，體現了微型實驗的先進理念.

2.在后期的教學中，學生大膽使用生活用品代替化學儀器，進行家庭小實驗，在課外主動學習化學.也為學生形成規范的化學實驗操作技能和正確使用化學實驗儀器，建立生活聯系.

[1]孫連強. 對人體吸入和呼出氣體的就實驗改進[J]. 教學儀器與實驗, 2008, 24(3): 19-19

[2]蘭琴英. 關于探究人體吸入和呼出氣體的實驗改進[C]. 第五屆中國教育技術裝備論壇獲獎論文集(下):《中國教育技術裝備》雜志社, 2014.

[3]鄭建軍. 初中人教版化學實驗改進二則[J]. 中學教學參考, 2009, (29): 139-139

[4]李艷清. 《對人體吸入的空氣和呼出的氣體》的探究教學[J]. 化學教學, 2006, (10): 24-26

編者注：本實驗改進獲得第四屆全國中小學實驗教學說課活動二等獎.

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