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六、对人体吸入空气和呼出气体的探究

走进化学世界 · 初三
讲清楚它是什么

定义 通过对比实验,探究人体吸入空气与呼出气体在氧气、二氧化碳、水蒸气含量上的差异。

从哪来 本知识点为初三化学起始章节,无前置知识点,直接基于初中生的生活经验及基础观察能力构建。

为什么 人体进行呼吸作用,细胞利用氧气分解有机物释放能量,同时产生二氧化碳和水。因此,呼出气体相比吸入空气,氧气被消耗而减少,二氧化碳和水蒸气因代谢产生而增加。这一过程遵循物质守恒及生物代谢原理。

生活类比法
将肺比作“气体交换工厂”。吸入的是“原料”(空气),呼出的是“废气”(含更多CO2)。适合形象思维强、抽象逻辑较弱的学生,通过具象比喻降低理解门槛。
实验探究法
强调“控制变量”与“对比实验”。重点讲解如何收集气体(排水法)、如何检验成分(澄清石灰水、燃着木条、玻璃片)。适合动手能力强、喜欢实证的学生,通过操作深化对实验设计的理解。
数据推理法
直接给出吸入与呼出气体的成分数据表,引导学生分析数值变化,推导结论。适合逻辑推理能力强、偏好数据分析的学生,培养从数据中提取信息的能力。
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练一道
基础题
向一瓶空气和一瓶呼出气体中分别滴入澄清石灰水,振荡。现象是什么?结论是什么?
变式
某同学用排水法收集呼出气体,发现集气瓶内壁有水雾,而对照的空气瓶内壁干燥。请解释原因,并说明这证明了什么?
试试手自己判
检测题
为了证明呼出气体中二氧化碳含量高于空气,某同学设计了如下实验:取两个集气瓶,一个装满空气,一个装满呼出气体。向两瓶中分别注入等量澄清石灰水,振荡。若观察到呼出气体瓶变浑浊,空气瓶不变浑浊,能否直接得出“呼出气体中二氧化碳含量更高”的结论?为什么?
看答案和判分标准
答案:能。因为澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊,且浑浊程度与二氧化碳浓度正相关。在控制变量(等量石灰水、等体积气体)的前提下,呼出气体瓶变浑浊而空气瓶不变,直接证明呼出气体中二氧化碳含量显著高于空气。
判对标准:
1. 明确回答“能”(1分)。
2. 指出澄清石灰水与二氧化碳的反应原理(1分)。
3. 强调“控制变量”或“对比实验”的逻辑(1分)。
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