探究实验二--对人体吸入的空气和呼出的气体的探究(视频、教案、例题、小结、作业、测试)

化学探究实验二对《人体吸入的空气和呼出的气体》的探究

杨晓辉

实验目的：比较人体吸入的空气和呼出的气体有什么不同（即含二氧化碳、氧气、水蒸气的含量多少）

实验用品(主要仪器及药品)：4只集气瓶、水槽(盛水)、玻璃片4块、细口瓶(盛澄清石灰水)、胶头滴管、

火柴、木条、饮料管。

步骤和方法现象（描述时不可出现产

物名称）

分析

（1）取2个空集气瓶，用玻璃片

将瓶口盖好，正放在实验桌上，另用排水法收集2瓶呼出的气体气体无色，与空气外观相

似

空集气瓶中是空气，

收集的是呼出的气

体；排水法一般用来

收集不易溶于水的气

体。

（2）向空气和呼出气体中分别/各滴入数滴（等量）澄清石灰水，（盖上玻璃片），振荡呼出气体中澄清石灰水

变浑浊；

空气中无明显现象。

呼出气体中含二氧化

碳较多；或呼出气体

中比空气中二氧化碳

含量多。

（3）用燃着的小木条分别插入/伸入空气和呼出的气体中呼出气体中，木条熄灭；

空气中能正常燃烧一段

时间。

空气中含氧气较多；

或呼出气体中比空气

中氧气含量少。

（4）取两块干燥的玻璃片，对着其中一块呼气，与另一块放在空气中的玻璃片作对比呼气的一块玻璃片上出

现水雾，

另一块玻璃片上无明显

现象。

呼出气体中含水蒸气

较多；

或呼出气体中比空气

中水蒸汽含量多。

实验结论：（1）呼出的气体中比空气中含有较多的二氧化碳和水蒸气，含氧气较少。

（2）吸入的空气进入肺部发生气体交换，使呼出的气体成分发生了变化。---- 化学变化

问题和讨论：

★1．如何收集人体吸入和呼出的气体？

哪些气体可以用排水法收集？举出三种气体。

排水法收集气体时应注意哪些事项及理由？

如何判断气体已经收集满？

收集好的气体如何选择正放或倒放在实验桌上？除外还必须做什么？

★2．二氧化碳有何特性？

如何设计实验证明人体吸入（空气）和呼出的气体中二氧化碳含量的多少？

打开可乐或雪碧瓶盖后有大量的气体逸出，这种气体可能是什么？如何设计实验证明？

★3．盛呼出气体的集气瓶中滴入澄清石灰水没有浑浊现象发生，分析可能的原因是什么？

4. 该步实验怎样操作更简便？

★5. 氧气有何特性？

如何设计实验证明人体吸入（空气）和呼出的气体中氧气含量的多少？

6．对着燃烧的蜡烛吹气，蜡烛熄灭，能否证明“呼出气体中O2含量少，CO2含量多”？并说明理由。

7. 该步实验能否用带火星的木条代替燃着的木条进行？为什么？

★8. 如何设计实验证明人体吸入（空气）和呼出的气体中水蒸气含量的多少？

★9．比较人体吸入的空气和呼出的气体中所含二氧化碳、氧气、水蒸气的多少，可得出什么结论？

★10．如何鉴别氧气和空气？

如何鉴别二氧化碳和氧气？

如何鉴别氧气、空气、二氧化碳三种无色气体？

★11．如何收集密闭教室内或仓库里的空气？

如何设计探究实验说明密闭教室内的空气和室外的空气有什么不同？

12．用最简便的方法区别人体呼出的气体和空气。

13．在家中如何区分蒸馏水和澄清石灰水？

★14．如何设计实验证明纸张或液化石油气或天然气或酒精的燃烧产物？

拓展：1. 证明“人呼出气体中所含有的二氧化碳不是来自空气，而是人体的代谢产物”的探究实验。见习题2

2. 动植物的呼吸作用：有机物 + 氧气─→二氧化碳 + 水缓慢氧化

基本题: 1.某校研究性学习小组的同学为了探究呼出的气体与吸入的空气中氧气、二氧化碳和水蒸气的含量是否相同，设计了简单的实验方案，其主要操作步骤（如图所示）。请根据图示回答：

（1）第一步应如何操作?

（2）下表是探究方案，请你填写完整：探究内容实验方法实验现象判断依据

二氧化碳含量是否相同

氧气含量是否相同

水蒸气含量是否相同

提高题: ★2．但人通过肺与外界进行气体交换，吸入空气中的氧气，排出二氧化碳和水蒸气。人体排出的二氧化碳究竟是空气中原有的，还是人体代谢的最终产物，为了证实这个问题，有人采用了如图

装置进行实验。（1）人吸气时，应将活塞A (填“打开”或“关闭”)，

活塞B (填“打开”或“关闭”)。此时可观察到Ⅱ瓶内

的现象是。

（2）人呼气时，应将活塞A ，活塞B ，此时可观察

到Ⅱ瓶内的现象是。

（3）I瓶中所装试剂的作用是；

Ⅱ瓶中所装试剂的作用是。

上述操作反复进行，能证明人呼出的气体中所含有的二氧化碳不是来自

空气，而是人体的代谢产物。

3．干涸的深井及久未开启的菜窖底部，常积存较多的二氧化碳。怎样检查这些地方含有

较多的二氧化碳？

人们在进入这些地方之前应采取哪些安全措施？

竞赛题: 4．（03竞赛题）为验证人体呼出气体中含有的C02不是来自空气，而是人体代谢作用产生的。课外活

动小组设计了如图装置，你认为该装置应选用的试剂是( ) A B C D

瓶Ⅰ Ca(OH)2 Na0H 稀盐酸 Na0H

瓶Ⅱ Na0H Ca(OH)2 Ca(0H)2 BaCl 2

中考题：5.（06泰州）人吸入空气，排出CO 2等气体。为了证明人呼出的气体中含有CO 2且能有效排除空气中

CO 2的干扰，某学生设计了下图所示的实验装置，为了除去空气中的CO 2和检验人呼出的气体中含有CO 2，则锥形瓶Ⅰ、Ⅱ中加入的试剂为

化学探究实验二 对《人体吸入的空气和呼出的气体》的探究 作业题

1. 观看实验视频，并完成表格中的内容：

实验探究步骤

观察物质的变化或现象

结论、解释

1. 取2个空集气瓶，用玻璃片将瓶口盖好，

正放在实验桌上，另用排水法收集2瓶人体呼出的气体：

（1）在两个集气瓶中装满 ，用玻璃片先

盖住瓶口的一小部分，然后推动玻璃片将瓶口全部盖住，一起倒立在水槽中。将饮料管小心插入集气瓶内，向集气瓶内缓缓吹气（最好深呼吸后再进行吹气？）。 （注意：饮料管插入集气瓶内少许） 集气瓶中的水排出，当 ，表明已集满气体。 空集气瓶中是 ，收集的气体是 ； 排水法一般用来收集 的气体，呼出的气体大部分不溶于水；

深呼吸可使收集到的呼出气体中

CO 2含量 ；

饮料管插入少许目的是：可以收集 到 的气体 。

（2）集满气体后，在水下立即用玻璃片盖住

瓶口，取出， 放在实验桌上。

气体无色

呼出的是无色的气体， 密度比空气

2. 比较吸入和呼出气体的成分： （1）向空气和呼出气体中，分别滴入数滴澄清石灰水， ，并振荡。 空气中 呼出气体中 中比 中含有的二氧化碳少；

（2）将 分别插入空气和呼出气体中 空气中 呼出气体中 中比

中含有的氧气多； （3）取两块 的玻璃片，对着其中一块 ，并与放在 中的另一块玻璃片比较 呼气的玻璃片上有 ；另一块玻璃片 中比 中含有的水蒸气少。

小结：（1）二氧化碳可使澄清石灰水 ， 越多，说明 越多。

二氧化碳可使燃着的木条 ，说明二氧化碳 ，可用于 。

（2）氧气可使带火星的木条 ，说明氧气 ，可用于 。 氧气可使燃着的木条 ，木条燃烧越旺，说明 越多。

（3）学习化学的一个重要途径是 ，通过 以及对 的观察、记录和分析等，

可以发现和验证 ，学习 的方法并获得化学知识。（课本上）

拓展：（1）如何设计实验证明呼出气体中的CO 2不是来自于空气，而是

人体的代谢产物？

I 瓶中所装试剂是 ，其作用是 ； Ⅱ瓶中所装试剂是 ，其作用是 。

（2）实验室、教室、车间等其他室内的空气收集方法是：先将集气瓶 ，进入实验室、教室、车间

等室内后，将 ，再用 。

瓶Ⅰ 瓶Ⅱ A Ca(OH)2 NaOH

B NaOH Ca(OH)2

C

石蕊 酚酞 D Na 2SO 4 CaCl 2