實驗前檢查裝置氣密性的儀器

A. 怎麼檢驗分液漏斗裝置的氣密性

有三種方法。
一.將實驗儀器組裝好後，將導管的一端放入水中，加熱試管，若過一會兒，導管口有連續的氣泡冒出時，說明裝置的氣密性好。若沒有上述現象，則氣密性不好，這時要一段一段的仔細用上述方法檢驗。
二.將導管的一端放入水中,用手捂住試管一會兒,若導管口有連續的氣泡冒出時,則氣密性好.
三.將導管的一端放入水中,若導管的另一端插在組裝儀器上,連成的儀器中最前面的是有插孔的空反應瓶時,先用分液漏斗向瓶中滴加半瓶水,將分液漏斗的下端插入液面以下,再滴加水.若瓶中液面上升,則氣密性不好.
總結:前兩種方法是利用了熱脹冷縮的特性,而第三種方法是利用了壓強的緣故,一般檢查裝置的氣密性就從這兩方面因素考慮.
分液漏斗檢驗氣密性原理

夾緊止水夾，在分液漏斗中加入較多水後，開啟分液漏斗活塞，過一會兒，若分液漏斗中液面不再下降說明氣密性良好；否則漏氣。
檢驗裝置氣密性的方法主要有兩種：
（1）長頸漏斗：常用加水法，通過是否形成液面差，判斷氣密性。
（2）分液漏斗：常用加熱法。將裝置末端的導管通入水中，能反應器加熱，觀察導管末端是否有氣泡冒出，若有氣泡冒出，停止加熱，導管中形成一段水柱，則證明氣密性良好。
不用是否能滴水的方法，原因：
（1）由於重力的作用，即使氣密性良好，開始也會有液體滴下，只有滴下體積足夠多的液體時，壓強達到足夠大時，水才不會滴下。
（2）加水法，不如加熱法方便，且加水會使相關儀器變濕，有可能會給後而加葯品帶來不便。

B. 如圖，實驗前檢查該裝置氣密性的方法是，請說明原理

由於裝置相對較大，另外就是涉及到的儀器較多，所以略顯復雜．但專是可以將集氣瓶看屬成是試管，這樣貌似陌生的儀器就很熟悉了，就是教材上那個氣密性檢查的儀器組合．止水夾的存在要在實驗中做出准確的描述，開始和結束中止水夾的狀態都將影響實驗的結果．所以在實驗操作的說明中要明確詳細說明．對實驗的檢查結果要給必要的結論，裝置氣密性的良好與否與對應的實驗現象的關系要予以說明．
組裝儀器，打開止水夾，雙手緊握集氣瓶，導管末端伸入液面以下，觀察導管口是否有氣泡冒出．若有氣泡，則氣密性良好．反之，氣密性不好，需要檢查後再次檢驗．

C. 怎麼檢驗化學實驗裝置的氣密性

各種裝置的氣密性檢查方法歸納：
一、基本方法：
1、壓水法：如啟普發生器氣密性檢查。
2、吹氣法。
3、升高溫度法
升高氣體發生裝置體系內氣體的溫度，可以臨時增大其壓強，從而使這個整體部分空氣外逸(在液體處可觀察到有氣泡放出)，當溫度恢復到初始溫度時，這個整體壓強減小，導致浸沒在水中的導氣管內倒吸有一段水柱。
(1)對於一些製取氣體量較小的裝置，可採用手握法，把導管的一端浸在水裡，兩手緊貼容器(試管)的外壁，如果裝置不漏氣，裡面的空氣受熱膨脹，導管口有氣泡放出。
手移開後，導氣管內水柱上升，且較長時間不回落，說明裝置氣密性良好。如果裝置漏氣須找出原因，進行調整、修理或更換，然後才能進行實驗。
(2)上述方法有其缺點，如果環境的溫度與人體的溫度接近，用手握的方法，現象就不夠明顯，就應該採用微熱法。也就是說手的溫度與環境的溫度差不多時。
手握改變不了這個整體的溫度及壓強，用酒精燈在容器(可以用酒精燈直接或間接加熱的容器)底部微微加熱，或把容器浸在熱水中，如果水中有氣泡放出，停止加熱後，導管內有一段水柱，且在一段時間內不回落，說明裝置氣密性良好。
4、液面差法
用止氣夾夾住橡膠導管部分，向長頸漏斗中加水，使之下端浸在水中，繼續加水形成一段水柱，產生高度差，在一段時間內水柱不發生回落，說明氣密性良好。對於具體問題。要具體對待，比如：實驗室製取氫氣，經除雜質(HCI氣體及水分)後，再做它用。
檢驗氣密性時向長頸漏斗中加水，使之下端浸在水中，用熱水微熱B或C裝置，如果在D處有氣泡放出，A的長頸漏斗水面上升，停止加熱，A中長頸漏斗液面恢復正常，D中導管倒吸—段水柱，證明氣密性良好。
二、基本流程：
1、形成封閉出口
。
2、採用加熱法、水壓法、吹氣法等進行檢查。
3、觀察氣泡、水柱等現象得出結論。
註：若連接的儀器很多，應分段檢查。
(3)實驗前檢查裝置氣密性的儀器擴展閱讀：
壓力容器應按以下要求進行氣密性試驗：
（1）氣密性試驗應在液壓試驗合格後進行。對設計要求作氣壓試驗的壓力容器，氣密性試驗可與氣壓試驗同時進行，試驗壓力應為氣壓試驗的壓力。
（2）碳素鋼和低合金鋼製成的壓力容器，其試驗用氣體的溫度應不低於5℃，其它材料製成的壓力容器按設計圖樣規定。
（3）氣密性試驗所用氣體，應為乾燥、清潔的空氣、氮氣或其他惰性氣體。
（4）進行氣密性試驗時，安全附件應安裝齊全。
（5）試驗時壓力應緩慢上升，達到規定試驗壓力後保壓10分鍾，然後降至設計壓力，對所有焊縫和連接部位塗刷肥皂水進行檢查，以無泄漏為合格。如有泄漏，修補後重新進行液壓試驗和氣密性試驗。
參考資料來源：網路-氣密性試驗
參考資料來源：網路-氣密性檢驗

D. 某校興趣小組想親身感受科學家的探究歷程，他們選擇了《空氣中氧氣含量的粗略測定》為探究內容． 首先，

（1）蠟燭與氧氣反應，生成物中有氣體，不能准確測定空氣中氧氣的含量，紅磷、銅粉、汞在空氣中燃燒，生成物是固體物質，又不會與空氣中的其他成分反應，故選A；（1）保證集氣瓶中的氧氣與紅磷完全反應，故選A；為了保證實驗能夠成功，實驗前應該檢查裝置的氣密性，確保成功測定空氣主要組成成分．
（2）
①儀器名稱：A長頸漏斗；D燒杯；
②對於操作的填寫，根據上面關於關閉開關B後冷卻至室溫後，此時乙裝置處於密閉狀態，所以要觀察現象就要改變乙裝置的密閉狀態，所以應該打開開關C．觀察到的現象是水倒吸入乙裝置，大約占集氣瓶容積的

E. 如圖是實驗室製取二氧化碳的部分裝置圖，請回答：（1）實驗前檢查裝置的氣密性的操作______．（2）實驗室

（1）檢查裝置的氣密性一般是根據氣壓原理，實驗前檢查裝置的氣密性的回操作答 夾緊導管從長頸漏斗注入水一段時間後長頸漏斗液面高度不變．
（2）實驗室製取二氧化碳用的固體葯品是 大理石．
（3）長頸漏裝斗在此實驗中的作用是 隨時添加液體葯品稀鹽酸．
③是加熱的熱源儀器，是酒精燈；④是反應容器，也可給液體加熱，是試管．
（2）實驗室用大理石和稀鹽酸反應製取二氧化碳．
（4）正確畫出裝置圖．
故答案為：（1）檢查裝置氣密性時，先從長頸漏斗注入水浸沒長頸漏斗的下端，把導管的一端放入水中，再用雙手緊握容器外壁，觀察是否有氣泡冒出；（或利用壓差法測定--夾緊導管從長頸漏斗注入水一段時間後長頸漏斗液面高度不變）（2）大理石或（石灰石）；（3）隨時添加液體葯品稀鹽酸；

（4）發生裝置：1）長頸漏斗下端管口伸入液面下；2）膠管塗黑
收集裝置：3）玻璃片；4）集氣瓶中導管接近集氣瓶底部

F. 錐形瓶檢查裝置氣密性的操作

（1）①檢查裝置氣密性是否良好，往漏斗中加水，需先用彈簧夾夾住右邊導管，發現漏斗導管中液面高於試管中的液面，停止加水，長頸漏斗和試管連成了一個封閉系統，氣密性良好，液面差保持不變，反之氣密性不好，
故答案為：用彈簧夾夾住右邊導管，向長頸漏斗中倒水，發現漏斗導管中液面高於試管中的液面，停止加水，液面差保持不變，說明裝置氣密性良好；
②往漏斗中注入一定量的水至浸沒長頸漏斗下端，關閉活塞，用手握住試管中上部使試管變熱，試管內部壓強變大擠壓水面使長頸漏斗水面上升，待漏斗中液面上升到一定高度，打開活塞讓液面回落後，迅速關閉活塞，松開手，外面大氣壓大於試管內部氣壓，所以壓進長頸漏斗的水下去而不會回升上來，所以見漏斗中的液面低於試管中的液面且不再升降，
故答案為：乙同學操作在裝置不漏氣的情況下，試管上部空間中氣體壓強小於大氣壓，故有「長頸漏斗中液面低於試管中液面不再有升降」的現象；
（2）如圖2所示裝置圖，體積較大，需分段形成一個密閉系統進行檢驗裝置的氣密性，夾緊BC之間導管上的橡皮管，微熱B中錐形瓶，觀察A中長導管中的液面，如果上升，表明左側裝置氣密性良好；夾緊AB之間導管上的橡皮管，U形管外接滴定管，微熱B中的錐形瓶，如果C中有氣泡產生，外接滴定管的液面發生變化，表明右側裝置氣密性良好，
故答案為：夾緊BC之間導管上的橡皮管，微熱B中錐形瓶，觀察A中長導管中的液面，如果上升，表明左側裝置氣密性良好；夾緊AB之間導管上的橡皮管，U形管外接滴定管，微熱B中的錐形瓶，如果C中有氣泡產生，外接滴定管的液面發生變化，表明右側裝置氣密性良好．

G. 各種泄漏測試方法和泄漏測試儀器都有那些

氣密性檢測儀又叫密封性測試儀、測漏儀、檢漏儀，是一種先進的無損檢測方法，通過對產品進行充氣（壓縮空氣或氮氣）、穩壓、檢測，然後由萬肯檢漏系統根據一系列的分析采樣及計算得出其壓降（壓力衰減）值、泄漏速率等，從而對產品做出判斷。目前最高常見的測試方法（特指萬肯檢漏系統）有直壓法(絕對壓力法)、差壓法、密閉容腔法（定量法，容積法）、流量法及質量流量法。

一、直壓法

直壓法又叫絕對壓力法，適用於密封測試要求精度不高或低壓的工件測試，IP65防水測試等。

泄漏檢測原理：通過調壓閥往被測工件內腔充入一定壓力的氣體（壓縮空氣或氮氣），達到設定的壓力後，切斷被測工件與氣源氣路，保持一定時間使其壓力趨向穩定，穩壓期間儀器會根據泄漏情況優先判斷工件是否存在大漏，然後進入檢測階段，壓力感測器記錄當前的實時壓力示值，檢測一段時間後，再次讀取實時壓力示值並和此前記錄的壓力示值進行比較，若被測工件有泄漏，則兩次壓力的差值就是該工件在檢測周期內的壓降，數值越大則表示工件泄漏越嚴重。如果差值在允許范圍內，則認為被測工件合格。反之，為不合格。

二、差壓法

差壓氣密性檢測方式又叫比較法，適用於IP防水測試等常用氣密性測試，包括：燃油泵，變速箱，電機，線束，電池包pack，控制器(VCU)，發動機總成，缸體，缸蓋，進氣歧管，散熱器，倒車雷達，手機配件，手環配件，手錶配件，高頻頭，壓鑄鋁件，閥門管件等。

差壓法測試就是在直壓力測試的基礎上，增加了差壓感測器，它的特點是量程小，解析度高，主要應用在一些密封測試精度高的工件測試。

充氣時，下圖所有閥組均全部打開，差壓感測器兩端壓力一樣，穩壓開始時，閥組關閉，壓力由波動趨向穩定，差壓感測器標准件端壓力保持不變，另一端則連接到測試工件，當測試端存在泄漏時，測試端壓力下降。差壓感測器對比兩端的壓力，從而計算出微小泄漏。

三、密閉容腔法

密閉容腔法又叫定量法、容積法，適用於手環，攝像頭，手機，手錶，汽車燈，戶外燈，藍牙耳機，胎壓感測器，電動牙刷，手電筒，舞台燈，對講機等沒有充氣孔的工件測試。

測試方法是將待檢工件放入一個密封的容腔內，啟動測試後，萬肯檢漏系統將氣路開關閥1及開關閥3打開，往氣體定量裝置充氣，達到一定量的氣壓後，氣路開關閥1及開關閥3關閉，氣路開關閥4打開，定量氣體裝置的氣體就會釋放到測試容腔內。如果工件有大漏，那麼壓力就會很快下降，超過我們設定的低限值，系統就會報警。如果工件有微漏，那麼壓力就會緩慢下降，可以被萬肯高精度測漏儀檢測到。

四、流量法

適用於IP65防水測試及工件流通性測試，如：輸液管，毛細銅管，喇叭，防水透氣膜等。

檢測要求進氣源壓力必須超過測試壓力1bar以上，通過調壓閥進行調壓後，氣體通過流量感測器進入測試工件；直壓感測器實時監測測試工件內部壓力是否能達到要求，如果達到要求，則氣體通過流量感測器的數值就是該工件在該壓力下的流量。

五、質量流量法

適用於變速箱殼體總成，電池包pack，控制器(VCU)、汽車散熱器、汽車電機等大體積小泄漏的工件，也可減少溫度等環境因素對測試的影響。

測試方法是在充氣時，先往儲氣罐端充氣，達到一定的壓力後，切斷氣源管路，關閉進氣閥，打開待測工件端開關閥，穩定後開始進行檢測，若測試端有泄漏，測試腔內的氣體就會往測試端流動，此時可以用質量流量計檢測從儲氣端往測試端的泄漏率。通過公式計算出整個系統的泄漏量。

氣密性檢測儀應用領域：

汽車行業：車載攝像頭，高低壓線束，連接器，新能源電池包，整車控制器（VCU），氧感測器，車燈,散熱器，充電槍，汽車發動機及其零配件,水箱，發動機控制器，電機控制器，變速箱控制器，電機，車橋，變速箱，燃油泵，進排氣歧管，輪轂，渦輪增壓器，制動系統，燃油系統及管路，進氣/排氣系統，水循環系統，空調蒸發器，冷凝器，汽車充電槍控制盒等。

智能穿戴：智能手環，三防手機，手機卡托，TYPE-C，手錶，藍牙耳機，智能眼鏡，智能頭箍，水下報警器等。

家電行業：電飯煲，電磁爐，防水插座,手電筒，加熱水杯，咖啡機，榨汁機，攪拌機，吸塵器，水壺，空氣清新機，加濕器，洗碗機，電熨斗，電冰箱，空調系統，水泵，遙控器，防水插排插座，電暖器，瓶蓋等。

電子消費：電動剃須刀,電動牙刷，電動洗浴頭,,運動音響，藍牙音箱，脫毛器，潛水攝像機等。

線材連接：新能源汽車高壓線束、低壓線束、充電樁線束、攝像頭線束、Type-C線束、倒車雷達線束、連接器、充電插座等。

安防照明：戶外燈具、路燈、潛水手電筒、舞台燈、戶外監控攝像槍等。

醫療器械：導管類、透析設備、噴霧器、接頭類等。

閥門管道：水龍頭，閥門，管道，接頭等。

其它：毛細管、銅管、壓鑄件、高頻頭、焊接件等。

H. 高中要求需檢驗氣密性的儀器有哪些及檢驗方法需驗漏的儀器有哪些及檢驗方法

方法很多，根據儀器種類的不同選用不同的方法。

一、空氣熱脹冷縮法

這是教材上介紹的常用的一種方法，操作簡便行，但有四個缺點：①如果儀器玻璃較厚、裝置較大，或者手掌溫度與空氣溫度相差不大時，都不會產生氣泡，更不能形成水柱；②每檢查一次用時間偏長；③導氣管的尾端被水浸濕，不適宜做避免水參與的實驗（如制氨氣、制氯化氫等）；④若裝置內已經裝入了試劑就不能再行檢查。

二、注水法

適用於檢查啟普發生器或類似於啟普發生器的裝置。首先關閉排氣導管，從頂部漏鬥口注水，當漏斗下端被水封閉後再注水，水面不下降，表明裝置氣密性好；如果水面下降，表明裝置氣密性差。此法有兩個缺點：①裝置內部被水浸濕；②如果已裝入了固體試劑則不能再行檢查。

為了消除上述兩種方法中的缺點，現設計了以下三種氣密性檢查方法。

三、外接導管浸水法

在裝置的尾端導氣管上外接一段橡皮管和20～30cm長的玻璃導管，導管浸入試管內的水中，水進入導管一段高度後不再進入，內外液面高度差較大，把試管上下移動幾次，仍然如此，表明裝置氣密性好；如果水進入導管很多，液面高度差很小，表明裝置氣密性差。

四、滴定管壓氣法

取一支25mL滴定管，下端與橡皮管連接，橡皮管變曲成U形與裝置的尾端導管連接，滴定管內裝滿水。打開滴定管開關，水面下降一段距離後就停止不動，表明裝置氣密性好；如果水面一直下降不停，表明裝置氣密性差。

使用此法要注意：滴定管里水面不能超過裝置尾端導管30cm高度，否則，壓強太大，空氣有可壓縮性，水有可能流入裝置里。

五、滴定管抽氣法

取裝水的一支25mL滴定管，其上端通過單孔橡皮塞和橡皮管與裝置尾端導管連接。打開滴定管的開關，如果水面下降一段後就停止不動，表明裝置氣密性好；如果水面一直下降，表明裝置氣密性差。

I. 檢查氣密性的方法和步驟以及結果和原理

原理是：使裝置一端關閉，一段與水接觸，處於密閉狀態，然後利用觀察液面差不變來證明密閉性良好。
1，實驗室制氨氣裝置：把導管的一頭放入水中，加熱試管，有氣泡冒出，停止加熱，有一段水柱上升，一段時間後，液面不變，證明裝置氣密性良好。
2.實驗室制氯氣裝置：即插有分液漏斗和導管的雙孔塞的裝置，將分液漏斗活塞關閉，把導管的一頭放入水中，加熱燒瓶，有氣泡冒出，停止加熱，有一段水柱上升，一段時間後，液面不變，證明裝置氣密性良好。
3.啟普發生器的簡易裝置：即插有長頸漏斗和導管的雙孔塞的裝置，將導管夾子關閉，從長頸漏斗注水，形成一段懸空水柱，一段時間後，水柱不變，證明裝置氣密性良好。
當手握住試管時，手心的熱傳遞到了試管中的空氣中，空氣受熱膨脹，由於空氣無孔不入，它就沿著導管逸出；若氣密性不好，空氣會從塞子和試管之間的空隙中「鑽」出，則看不到水槽中有氣泡冒出。所以當看到水中的導管口有連續氣泡冒出時，表示氣密性良好。

J. 對人體吸入空氣和呼出氣體的探究實驗必須檢查裝置密閉性對嗎

對人體吸入空氣和呼出氣體的探究實驗必須檢查裝置密閉性對嗎？是對的。對人體吸入和呼出氣體的研究一、使用教材北京版義務教育教科書九年級《化學》二、實驗器材導管、塑料吸管、細銅管、集氣瓶、玻璃片、火柴、酒精燈、木棍、塑料袋、氣球、蠟燭、燃燒匙、注射器、膠塞、錐形瓶、小燒杯、鐵架台、石灰水、氫氧化鈉溶液、飽和碳酸氫鈉溶液、紅磷、白磷、氯化鈷試紙、氧氣感測器、二氧化碳感測器、相對濕度感測器、數據顯示模塊、數據採集器、氣液相密封器三、實驗改進、創新要點1. 實驗內容創新用探究身邊真實的問題「吸入和呼出氣體成分不同」復習學過的知識，改善學生對復習課枯燥乏味的認識，提高復習的興趣和效果。2.實驗裝置創新（1）空氣中氧氣含量的測定圖1.探究吸入呼出氣體中氧氣含量研究1方法：實驗前先檢查裝置的氣密性，在玻璃注射器中放入一塊白磷，將活塞推到一定的刻度，將注射器針頭插到橡皮塞上密封，然後將注射器和膠塞一起放到熱水中，白磷燃燒後取出注射器，放置到室溫，觀察注射器活塞移動的距離。優點：測定氧氣含量在密閉容器中進行，環保誤差小。(2)吸入和呼出氣體中水蒸氣含量測定方案圖2.探究吸入呼出氣體中水蒸氣含量方法1.在銅管上套上一段玻璃管，觀察比較玻璃管內壁水霧的變化。銅的導熱性保證了吸入和呼出氣體的溫度相同，實驗後能看到呼出氣體的玻璃管內壁水霧明顯。圖3數字化實驗儀器探究吸入呼出氣體中水蒸氣含量方法2.用氣液相密封器收集等體積的吸入和呼出氣體，將數據顯示模塊連與相對濕度感測器連接，將感測器插入密封器上孔，打開數據顯示模塊開關讀取數據。優點便捷、快速、適合學生分組實驗。（3）吸入和呼出氣體中二氧化碳、水蒸氣一體化裝置方法：實驗前向兩個錐形瓶中加入等量的石灰水，用手捏住左側橡皮管，從細銅管端吸氣，觀察到右側錐形瓶中長導管下冒氣泡，石灰水沒有明顯變化，進氣玻璃導管中的藍色氯化鈷試紙無明顯變化；呼氣時手捏住右
圖4吸入和呼出氣體中二氧化碳、水蒸氣探究側橡皮管，觀察左側錐形瓶中的石灰水變渾濁，出氣的短導管中的氯化鈷試紙由藍色變為粉色。（氯化鈷試紙使用前先稍稍加熱使其為藍色 ）優點：對比實驗現象明顯，氯化鈷檢測水的存在現象明顯。（4）數字化一體實驗運用氧氣感測器、二氧化碳感測器、相對濕度感測器、氣液相密封器、數據採集器，同時快捷准確直觀的測定吸入和呼出氣體中氧氣、二氧化碳、水蒸氣含量的不同。圖5.數字化實驗研究吸入和呼出氣體四、實驗設計思路和創新點進入初三化學復習階段，知識的梳理和大量的習題訓練課，會讓學生感到復習課的枯燥乏味。為了提高學生的學習興趣，鞏固學生對所學知識的理解和應用，我設計了本節實驗復習課。我依據義務教育化學課程基本理念，注意從學生已有的經驗出發，讓他們在熟悉的生活情境中感受化學的重要性。引導學生從身邊的生活中發現問題，走進課堂設計和創新實驗，將學過的知識靈活的運用遷移到解決實際問題中去。通過本節課內容的學習，學生可以鞏固氣體的收集方法、氧氣、二氧化碳、水蒸氣的檢驗方法，氧氣含量的測定原理，深化運用對比實驗方法和控制變數的思想探究解決問題的能力。數字化實驗儀器的運用使實驗結果更加快速，直觀，准確。學生可以體驗到從定性到定量研究問題的便捷和高效，啟迪學生思維，拓展學生實驗探究的新思路。五、實驗教學目標依據新課程標准，結合學校的資源、具體的學情，制定本節課的教學目標：（1）能根據實際情況選擇正確的氣體收集方法；（2）鞏固氧氣、二氧化碳的性質，水的鑒別方法，空氣中氧氣含量測定原理的遷移和運用。（3）體驗從定性到定量設計對比實驗進行探究解決實際問題的過程。（4）學生在實驗探究解決實際問題的過程中觀察、分析、表述，合作交流的能力進一步提高，感受學習化學的樂趣和價值。六、實驗教學內容1.探究吸入和呼出氣體的收集方法，復習氧氣二氧化碳的收集方法。
2.探究吸入和呼出氣體中氧氣含量的不同，復習氧氣的助燃性和空氣中氧氣含量的測定方法。3.探究吸入和呼出氣體中二氧化碳含量，復習二氧化碳的檢驗方法和兩種鹼的反應。4.探究吸入和呼出氣體中水蒸氣的含量復習水蒸氣鑒別方法5.吸入和呼出氣體檢驗的綜合實驗。七、實驗教學過程創設情境，提出問題：上課時教師先提出問題：我們教室里為什麼要經常開窗通風呢？學生回答後追問人體吸入的空氣和呼出的氣體有什麼不同？它們的成分含量有什麼變化？設計意圖：從身邊熟悉的情景中發現問題，點燃學生的探究熱情，引領學生進入化學探究的課堂。交流討論，做出猜想：學生會通過生物課學習的呼吸作用對呼出的氣體做出有二氧化碳的猜想，有的同學還錯認為呼出氣體全是二氧化碳；有的學生會根據人工呼吸推斷出呼出的氣體中有氧氣；有的學生會根據冬天人呼出的氣體出現白霧，推測呼出氣體中水蒸氣的含量變多；對於氮氣，做適當的引導，因為它的化學性質穩定，不參與呼吸作用，在吸入和呼出氣體中應該是不變的，在本節課不做研究。學生通過交流討論梳理出以下的猜想模型：
空氣的成分 變化 呼出氣體的成分
氧氣 ＞ 氧氣
二氧化碳 ＜ 二氧化碳
水蒸氣 ＜ 水蒸氣
氮氣 = 氮氣
設計意圖：培養根據生活經驗和學習過的知識做出合理的猜想，建構出呼出氣體中各成分的含量變化模型，為實驗探究做好准備。設計實驗，探究對比教師啟發學生，探究吸入和呼出的氣體首先要收集氣體，然後再根據學習過的物質的性質進行研究。活動一、探究收集吸入和呼出的氣體的方法小組交流討論：由於要檢驗水蒸氣，所以檢驗水蒸氣存在的氣體不能用排水法收集，由於二氧化碳能溶於水，為了減小誤差用排飽和碳酸氫鈉溶液方法收集或用排空氣法收集。小結：呼入空氣的收集的方法：(1)直接將集氣瓶敞口放置在室外的空氣中(2)在室外用打氣筒打氣用氣球收集，然後用塑料袋密封氣球。呼出氣體的收集方法：1.探究氧氣含量的可以用排水法或向上排空法收集；2.探究二氧化碳含量的氣體用排飽和碳酸氫鈉溶液的方法或向上排空氣的方法；
（3）測定水蒸氣含量的用向上排空氣法收集實驗方案如下：用氣球收集氣體後用塑料袋密封，方便用注射器收集氣體用氣液相密封裝置排空氣法收集氣體用排水法收集氣體(排飽和碳酸氫鈉溶液收集呼出的氣體圖6.吸入和呼出氣體的收集方法設計意圖：學會根據研究的問題和氣體的性質選擇對實驗誤差小的氣體的收集方法，培養學生應用知識解決實際問題的能力。收集完氣體後教師引導學生思考該如何進行對氣體進行研究呢？啟發學生運用對比實驗的方法對吸入和呼出氣體中的氧氣、二氧化碳、水分步進行研究。活動二.探究吸入和呼出氣體中氧氣含量的變化學生實驗方法如下：方法1：將足量的紅磷引燃同時放入盛有等量空氣和呼出氣體的集氣瓶中觀察燃燒時間的長短，紅磷熄滅快的，說明氧氣含量比呼入氣體總氧氣含量低。方法2：將材質相同大小相同的木條同時引燃，同時放入集氣瓶中，觀察木條在吸入和呼出氣體中熄滅的快慢。方法3.將兩個大小相同的蠟燭同時引燃後，將收集好的兩瓶大小相同的吸入和呼出的氣體同時倒扣到火焰上方，觀察火焰熄滅的快慢。方法4.用兩個帶支嘴的錐形瓶收集吸入和呼出的氣體，在錐形瓶底部鋪少量的細沙，加入適量的紅磷，支嘴用氣球密封，用於調節氣壓，蓋上膠塞，將注射氣活塞推到一定的刻度，檢查裝置的氣密性，加熱錐形瓶底部紅磷，泠卻後比較活塞移動的距離。方法5.將注射器與帶刻度的試管連接，試管中加入適量的紅磷，實驗前注射器先推到一定的刻度，加熱紅磷，冷卻後觀察比較用吸入和呼出氣體試驗時活塞移動的距離。教師演示實驗：見圖1的裝置結論1：吸入氣體中的氧氣含量比呼出氣體中的氧氣含量高。設計意圖：復習氧氣的助燃性，空氣中氧氣含量的測定實驗原理的理解，訓練學生對學習的知識遷移應用解決實際問題的能力。活動三.探究吸入和呼出氣體中二氧化碳含量的變化學生實驗方法如下：
方法1.用注射器吸取相同量的吸入和呼出氣體中分別同時注入裝有等量的石灰水的燒杯中，觀察石灰水變渾濁的程度。方法2.分別用注射器吸入相同量的吸入和呼出的氣體，然後分別吸入等體積的石灰水，振盪觀察變渾濁的程度。教師引導：能否用氫氧化鈉溶液代替石灰水呢？如果沒有實驗現象，該怎麼把實驗結果外顯出來呢？同學們商討後設計如下方案：方法3：用兩個帶刻度的體積大小相同的試管收集吸入和呼出的氣體，同時放入氫氧化鈉溶液中，觀察液面上升的高度。方法4：用兩個體積相同的軟塑料瓶收集吸入和呼出的氣體，然後分別加入等量的氫氧化鈉溶液，振盪觀察變癟的程度。這時有的同學提出，呼出和呼入氣體中水分含量不同，是不是也會影響實驗結果呢？如何排除吸入和呼出氣體中水分對實驗結果的影響呢?學生提出收集檢驗二氧化碳含量的氣體時可以先通過盛濃硫酸的洗瓶再進行實驗。商討後我們選用在收集吸入和呼出氣體的裝置中先加入適量的氯化鈣，這樣再檢驗二氧化碳多少時就排除了水分的影響。教師演示實驗：用注射器吸入等量的用氯化鈣乾燥後的吸入和呼出的氣體，再吸入等量的氫氧化鈉溶液，然後迅速將注射器針頭插入橡皮塞，觀察注射器活塞移動的距離。圖7.吸入和呼出氣體中二氧化碳含量測定結論2.吸入氣體中二氧化碳的含量小於呼出氣體中二氧化碳的含量。設計意圖：復習二氧化碳的檢驗方法以及與兩鹼反應的差異性，啟發學生對於無明顯現象的反應如何將實驗結果外顯化。引導學生思考如何設計實驗證明水蒸氣的含量呢？活動四.探究吸入和呼出氣體中水蒸氣含量的變化學生實驗方法如下：方法1.直接向玻璃片上呼氣，觀察比較玻璃片兩面水霧的多少。方法2.用玻璃導管呼氣，觀察玻璃管內壁水霧的變化。這時，有的同學就提出了異議，這種方法並不能說明呼出氣體中水分含量高，因為呼出氣體的溫度高，遇冷後就會有水蒸氣冷凝現象。為了保證吸入和呼出的氣體是相同的溫度，我們該如何做呢？交流討論後我們在此基礎上做了改進。
方法3.把一小段玻璃管上方連接一段長的銅管，由於銅能迅速散熱，然後在觀察連接的玻璃管和空氣中的玻璃管的內壁水蒸氣的變化。實驗如圖2引導學生思考：有沒有更快捷直觀的測量方法呢？指導學生利用相對濕度感測器比較吸入和呼出氣體中水蒸氣的多少。如圖3.結論3.吸入氣體中水蒸氣的含量小於呼出氣體中水蒸氣的含量。設計意圖：復習水蒸氣的鑒別方法，乾燥劑的種類，進一步鞏固對比實驗的設計原則，培養學生實驗探究的科學性和嚴謹性。體驗數字化實驗儀器的快捷直觀。啟發學生思考：有沒有同時檢驗幾種氣體的實驗方法呢？教師演示：測定水和二氧化碳的裝置。如圖4如何更直觀的用數據來說明吸入和呼出氣體中氧氣、二氧化碳、水蒸氣的含量不同呢?教師演示：數字化實驗儀器同時測定吸入和呼出氣體中氧氣、二氧化碳、相對濕度的實驗。如圖5設計意圖：讓學生感受實驗裝置一體化設計，可以更加快捷高效的解決問題；實驗方式由傳統到數字化，定性到定量的轉變，使實驗結果更加直觀，准確。啟發學生思維，拓展學生實驗探究的新思路。梳理總結，得出結論（1）呼入的空氣中氧氣的含量比呼出的氣體含量高；（2）呼入的空氣中二氧化碳含量比呼出氣體的含量高；（3）呼入的空氣中水蒸氣含量比呼出氣體中含量高；我們的猜想成立！又因為氧氣供呼吸，二氧化碳不供呼吸，為了保持教室內空氣含氧氣量高，所以要經常開窗通風。設計意圖：前後呼應，得出實驗結論，解決了前面探究提出的問題。八、實驗效果評價（1）本節課基於真實的問題情境展開科學探究，不拘泥於課本，學生從提出問題到解決問題經歷了一個完成的實驗探究過程，在此過程中學生設計實驗方案、交流討論、解決問題極大的調動了學生學習的積極主動性，讓復習課因為有了實驗而變得生動有趣。（2）設計多種實驗方案，師生一起對實驗裝置進行改進，激發了學生的潛力，啟迪了學生的思維，讓知識和實驗技能得到了深化和運用。（3）數字化實驗儀器可以快速准確直觀的獲得數據，使實驗結果更加快速，直觀，准確，讓實驗由定性向定量發生轉變，拓展了學生實驗探究的新思路。
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對人體吸入和呼出氣體的研究
對人體吸入和呼出氣體的研究
一、使用教材
北京版義務教育教科書九年級《化學》
二、實驗器材
導管、塑料吸管、細銅管、集氣瓶、玻璃片、火柴、酒精燈、木棍、塑料袋、氣球、蠟燭、燃燒匙、注射器、膠塞、錐形瓶、小燒杯、鐵架台、石灰水、氫氧化鈉溶液、飽和碳酸氫鈉溶液、紅磷、白磷、氯化