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课题：人体吸入空气和呼出气体中二氧化碳含量探究实验的改进
长沙县干杉乡干杉中学 盛晶呈
一、实验在教材中所处的地位和作用
本实验出现在九年级化学上册第一单元《走进化学世界》的课题2：“化学是一门以实验为基础的科学”中，其目的在于激发学生对化学学习的兴趣。在前一课对蜡烛燃烧简单的实验探究中，初步学会了对实验现象进行观察与描述之后，紧接着提出“人体吸入的空气和呼出的气体有什么不同”的探究问题，第一次去尝试获取知识的重要方式——进行科学探究。通过对比实验，加强学生对现象的描述、分析、科学的表述探究所得结论的能力，从中体验科学探究的过程和方法。学好本节内容，为以后学习空气的相关知识打下基础，也为学生今后树立良好的学习方法开了个好头。
二、实验原型及其不足之处
教材中采用的方法是：使用排水集气法来收集呼出气体的样品，然后使用澄清石灰水来检验样品与空气中二氧化碳含量的差异。
实验原型的不足之处在于：
1、当气体与水反应（广义上也可以叫溶于水）时，如三氧化硫、二氧化硫、二氧化碳等气体，用排水法将会是这些气体部分溶解，尤其在我们的实验目的是比较呼出气体和空气中二氧化碳的含量时，部分溶解的二氧化碳会导致实验失去准确性。
2、在之后的第六单元《课题2：二氧化碳制取的研究》和《实验活动2：二氧化碳的实验室制取与性质》中，明确强调二氧化碳不可使用排水集气法收集，中考中也将二氧化碳的收集作为考点。
为了保证学生对于知识点的准确掌握，需要对此实验进行改进。
三、实验创新与改进之处
1、去除“收集空气样品和呼出气体样品”这一步骤
2、用玻璃管和广口瓶的组装仪器，直接将空气和呼出气体利用气压通入澄清石灰水中，避免收集时产生的损耗，同时能使学生更为直观地看到“气体被通入澄清石灰水中”的现象，避免出现诸如“空气到底有没有和澄清石灰水发生反应”的疑问，同时现象对比更加明显，有助于学生观察和记录实验结果。
四、实验器材和药品
器材：广口瓶x2，双孔橡胶塞x2，玻璃管x4，Y形管x1，橡胶管x2 药品：澄清石灰水
五、实验原理
利用简单的气体压强原理，吸气使空气进入澄清石灰水中，呼气直接吹入澄清石灰水。
六、实验操作过程
1,、如图装配好实验仪器，向两个广口瓶中均加入澄清石灰水没过较长玻璃管下缘；
2、检验空气中二氧化碳含量：捏住右边橡胶管，松开左边橡胶管，向Y形管中吸气，利用大气压将空气压入澄清石灰水中；
3、检验呼出气体中二氧化碳含量：捏住左边橡胶管，松开右边橡胶管，向Y形管中吹气通入澄清石灰水中。
七、实验效果
1、捏紧右边橡胶管吸气时，明显可以观察到澄清石灰水中出现气泡，证明空气直接进入了澄清石灰水中，静候片刻，无其他明显现象，说明空气中二氧化碳含量较低；
2、捏紧左边橡胶管呼气时，澄清石灰水中同样出现大量气泡，证明呼出的气体全部进入石灰水中；澄清石灰水很快变浑浊，说明呼出气体中二氧化碳含量高。
八、自我评价
实验器材方面：经过改进，实验用具变得略为繁琐，但是一套仪器组装好之后可以重复利用，有效减小了实验的局限性，同时操作变得更为简单易行；
实验操作方面：由于无需再收集气体样品，免去了传统实验前的大量准备工作，在实验中也无需担心空气湿度二氧化碳溶解等不利条件的影响，使操作更加简便安全；
实验效果方面：两个广口瓶中的澄清石灰水变化差异非常明显，有利于学生观察。
综上所述，我认为所做的实验改进是有一定实际意义的、可操作的。
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