实验前检查装置气密性的仪器

A. 怎么检验分液漏斗装置的气密性

有三种方法。
一.将实验仪器组装好后，将导管的一端放入水中，加热试管，若过一会儿，导管口有连续的气泡冒出时，说明装置的气密性好。若没有上述现象，则气密性不好，这时要一段一段的仔细用上述方法检验。
二.将导管的一端放入水中,用手捂住试管一会儿,若导管口有连续的气泡冒出时,则气密性好.
三.将导管的一端放入水中,若导管的另一端插在组装仪器上,连成的仪器中最前面的是有插孔的空反应瓶时,先用分液漏斗向瓶中滴加半瓶水,将分液漏斗的下端插入液面以下,再滴加水.若瓶中液面上升,则气密性不好.
总结:前两种方法是利用了热胀冷缩的特性,而第三种方法是利用了压强的缘故,一般检查装置的气密性就从这两方面因素考虑.
分液漏斗检验气密性原理

夹紧止水夹，在分液漏斗中加入较多水后，开启分液漏斗活塞，过一会儿，若分液漏斗中液面不再下降说明气密性良好；否则漏气。
检验装置气密性的方法主要有两种：
（1）长颈漏斗：常用加水法，通过是否形成液面差，判断气密性。
（2）分液漏斗：常用加热法。将装置末端的导管通入水中，能反应器加热，观察导管末端是否有气泡冒出，若有气泡冒出，停止加热，导管中形成一段水柱，则证明气密性良好。
不用是否能滴水的方法，原因：
（1）由于重力的作用，即使气密性良好，开始也会有液体滴下，只有滴下体积足够多的液体时，压强达到足够大时，水才不会滴下。
（2）加水法，不如加热法方便，且加水会使相关仪器变湿，有可能会给后而加药品带来不便。

B. 如图，实验前检查该装置气密性的方法是，请说明原理

由于装置相对较大，另外就是涉及到的仪器较多，所以略显复杂．但专是可以将集气瓶看属成是试管，这样貌似陌生的仪器就很熟悉了，就是教材上那个气密性检查的仪器组合．止水夹的存在要在实验中做出准确的描述，开始和结束中止水夹的状态都将影响实验的结果．所以在实验操作的说明中要明确详细说明．对实验的检查结果要给必要的结论，装置气密性的良好与否与对应的实验现象的关系要予以说明．
组装仪器，打开止水夹，双手紧握集气瓶，导管末端伸入液面以下，观察导管口是否有气泡冒出．若有气泡，则气密性良好．反之，气密性不好，需要检查后再次检验．

C. 怎么检验化学实验装置的气密性

各种装置的气密性检查方法归纳：
一、基本方法：
1、压水法：如启普发生器气密性检查。
2、吹气法。
3、升高温度法
升高气体发生装置体系内气体的温度，可以临时增大其压强，从而使这个整体部分空气外逸(在液体处可观察到有气泡放出)，当温度恢复到初始温度时，这个整体压强减小，导致浸没在水中的导气管内倒吸有一段水柱。
(1)对于一些制取气体量较小的装置，可采用手握法，把导管的一端浸在水里，两手紧贴容器(试管)的外壁，如果装置不漏气，里面的空气受热膨胀，导管口有气泡放出。
手移开后，导气管内水柱上升，且较长时间不回落，说明装置气密性良好。如果装置漏气须找出原因，进行调整、修理或更换，然后才能进行实验。
(2)上述方法有其缺点，如果环境的温度与人体的温度接近，用手握的方法，现象就不够明显，就应该采用微热法。也就是说手的温度与环境的温度差不多时。
手握改变不了这个整体的温度及压强，用酒精灯在容器(可以用酒精灯直接或间接加热的容器)底部微微加热，或把容器浸在热水中，如果水中有气泡放出，停止加热后，导管内有一段水柱，且在一段时间内不回落，说明装置气密性良好。
4、液面差法
用止气夹夹住橡胶导管部分，向长颈漏斗中加水，使之下端浸在水中，继续加水形成一段水柱，产生高度差，在一段时间内水柱不发生回落，说明气密性良好。对于具体问题。要具体对待，比如：实验室制取氢气，经除杂质(HCI气体及水分)后，再做它用。
检验气密性时向长颈漏斗中加水，使之下端浸在水中，用热水微热B或C装置，如果在D处有气泡放出，A的长颈漏斗水面上升，停止加热，A中长颈漏斗液面恢复正常，D中导管倒吸—段水柱，证明气密性良好。
二、基本流程：
1、形成封闭出口
。
2、采用加热法、水压法、吹气法等进行检查。
3、观察气泡、水柱等现象得出结论。
注：若连接的仪器很多，应分段检查。
(3)实验前检查装置气密性的仪器扩展阅读：
压力容器应按以下要求进行气密性试验：
（1）气密性试验应在液压试验合格后进行。对设计要求作气压试验的压力容器，气密性试验可与气压试验同时进行，试验压力应为气压试验的压力。
（2）碳素钢和低合金钢制成的压力容器，其试验用气体的温度应不低于5℃，其它材料制成的压力容器按设计图样规定。
（3）气密性试验所用气体，应为干燥、清洁的空气、氮气或其他惰性气体。
（4）进行气密性试验时，安全附件应安装齐全。
（5）试验时压力应缓慢上升，达到规定试验压力后保压10分钟，然后降至设计压力，对所有焊缝和连接部位涂刷肥皂水进行检查，以无泄漏为合格。如有泄漏，修补后重新进行液压试验和气密性试验。
参考资料来源：网络-气密性试验
参考资料来源：网络-气密性检验

D. 某校兴趣小组想亲身感受科学家的探究历程，他们选择了《空气中氧气含量的粗略测定》为探究内容． 首先，

（1）蜡烛与氧气反应，生成物中有气体，不能准确测定空气中氧气的含量，红磷、铜粉、汞在空气中燃烧，生成物是固体物质，又不会与空气中的其他成分反应，故选A；（1）保证集气瓶中的氧气与红磷完全反应，故选A；为了保证实验能够成功，实验前应该检查装置的气密性，确保成功测定空气主要组成成分．
（2）
①仪器名称：A长颈漏斗；D烧杯；
②对于操作的填写，根据上面关于关闭开关B后冷却至室温后，此时乙装置处于密闭状态，所以要观察现象就要改变乙装置的密闭状态，所以应该打开开关C．观察到的现象是水倒吸入乙装置，大约占集气瓶容积的

E. 如图是实验室制取二氧化碳的部分装置图，请回答：（1）实验前检查装置的气密性的操作______．（2）实验室

（1）检查装置的气密性一般是根据气压原理，实验前检查装置的气密性的回操作答 夹紧导管从长颈漏斗注入水一段时间后长颈漏斗液面高度不变．
（2）实验室制取二氧化碳用的固体药品是 大理石．
（3）长颈漏装斗在此实验中的作用是 随时添加液体药品稀盐酸．
③是加热的热源仪器，是酒精灯；④是反应容器，也可给液体加热，是试管．
（2）实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳．
（4）正确画出装置图．
故答案为：（1）检查装置气密性时，先从长颈漏斗注入水浸没长颈漏斗的下端，把导管的一端放入水中，再用双手紧握容器外壁，观察是否有气泡冒出；（或利用压差法测定--夹紧导管从长颈漏斗注入水一段时间后长颈漏斗液面高度不变）（2）大理石或（石灰石）；（3）随时添加液体药品稀盐酸；

（4）发生装置：1）长颈漏斗下端管口伸入液面下；2）胶管涂黑
收集装置：3）玻璃片；4）集气瓶中导管接近集气瓶底部

F. 锥形瓶检查装置气密性的操作

（1）①检查装置气密性是否良好，往漏斗中加水，需先用弹簧夹夹住右边导管，发现漏斗导管中液面高于试管中的液面，停止加水，长颈漏斗和试管连成了一个封闭系统，气密性良好，液面差保持不变，反之气密性不好，
故答案为：用弹簧夹夹住右边导管，向长颈漏斗中倒水，发现漏斗导管中液面高于试管中的液面，停止加水，液面差保持不变，说明装置气密性良好；
②往漏斗中注入一定量的水至浸没长颈漏斗下端，关闭活塞，用手握住试管中上部使试管变热，试管内部压强变大挤压水面使长颈漏斗水面上升，待漏斗中液面上升到一定高度，打开活塞让液面回落后，迅速关闭活塞，松开手，外面大气压大于试管内部气压，所以压进长颈漏斗的水下去而不会回升上来，所以见漏斗中的液面低于试管中的液面且不再升降，
故答案为：乙同学操作在装置不漏气的情况下，试管上部空间中气体压强小于大气压，故有“长颈漏斗中液面低于试管中液面不再有升降”的现象；
（2）如图2所示装置图，体积较大，需分段形成一个密闭系统进行检验装置的气密性，夹紧BC之间导管上的橡皮管，微热B中锥形瓶，观察A中长导管中的液面，如果上升，表明左侧装置气密性良好；夹紧AB之间导管上的橡皮管，U形管外接滴定管，微热B中的锥形瓶，如果C中有气泡产生，外接滴定管的液面发生变化，表明右侧装置气密性良好，
故答案为：夹紧BC之间导管上的橡皮管，微热B中锥形瓶，观察A中长导管中的液面，如果上升，表明左侧装置气密性良好；夹紧AB之间导管上的橡皮管，U形管外接滴定管，微热B中的锥形瓶，如果C中有气泡产生，外接滴定管的液面发生变化，表明右侧装置气密性良好．

G. 各种泄漏测试方法和泄漏测试仪器都有那些

气密性检测仪又叫密封性测试仪、测漏仪、检漏仪，是一种先进的无损检测方法，通过对产品进行充气（压缩空气或氮气）、稳压、检测，然后由万肯检漏系统根据一系列的分析采样及计算得出其压降（压力衰减）值、泄漏速率等，从而对产品做出判断。目前最高常见的测试方法（特指万肯检漏系统）有直压法(绝对压力法)、差压法、密闭容腔法（定量法，容积法）、流量法及质量流量法。

一、直压法

直压法又叫绝对压力法，适用于密封测试要求精度不高或低压的工件测试，IP65防水测试等。

泄漏检测原理：通过调压阀往被测工件内腔充入一定压力的气体（压缩空气或氮气），达到设定的压力后，切断被测工件与气源气路，保持一定时间使其压力趋向稳定，稳压期间仪器会根据泄漏情况优先判断工件是否存在大漏，然后进入检测阶段，压力传感器记录当前的实时压力示值，检测一段时间后，再次读取实时压力示值并和此前记录的压力示值进行比较，若被测工件有泄漏，则两次压力的差值就是该工件在检测周期内的压降，数值越大则表示工件泄漏越严重。如果差值在允许范围内，则认为被测工件合格。反之，为不合格。

二、差压法

差压气密性检测方式又叫比较法，适用于IP防水测试等常用气密性测试，包括：燃油泵，变速箱，电机，线束，电池包pack，控制器(VCU)，发动机总成，缸体，缸盖，进气歧管，散热器，倒车雷达，手机配件，手环配件，手表配件，高频头，压铸铝件，阀门管件等。

差压法测试就是在直压力测试的基础上，增加了差压传感器，它的特点是量程小，分辨率高，主要应用在一些密封测试精度高的工件测试。

充气时，下图所有阀组均全部打开，差压传感器两端压力一样，稳压开始时，阀组关闭，压力由波动趋向稳定，差压传感器标准件端压力保持不变，另一端则连接到测试工件，当测试端存在泄漏时，测试端压力下降。差压传感器对比两端的压力，从而计算出微小泄漏。

三、密闭容腔法

密闭容腔法又叫定量法、容积法，适用于手环，摄像头，手机，手表，汽车灯，户外灯，蓝牙耳机，胎压传感器，电动牙刷，手电筒，舞台灯，对讲机等没有充气孔的工件测试。

测试方法是将待检工件放入一个密封的容腔内，启动测试后，万肯检漏系统将气路开关阀1及开关阀3打开，往气体定量装置充气，达到一定量的气压后，气路开关阀1及开关阀3关闭，气路开关阀4打开，定量气体装置的气体就会释放到测试容腔内。如果工件有大漏，那么压力就会很快下降，超过我们设定的低限值，系统就会报警。如果工件有微漏，那么压力就会缓慢下降，可以被万肯高精度测漏仪检测到。

四、流量法

适用于IP65防水测试及工件流通性测试，如：输液管，毛细铜管，喇叭，防水透气膜等。

检测要求进气源压力必须超过测试压力1bar以上，通过调压阀进行调压后，气体通过流量传感器进入测试工件；直压传感器实时监测测试工件内部压力是否能达到要求，如果达到要求，则气体通过流量传感器的数值就是该工件在该压力下的流量。

五、质量流量法

适用于变速箱壳体总成，电池包pack，控制器(VCU)、汽车散热器、汽车电机等大体积小泄漏的工件，也可减少温度等环境因素对测试的影响。

测试方法是在充气时，先往储气罐端充气，达到一定的压力后，切断气源管路，关闭进气阀，打开待测工件端开关阀，稳定后开始进行检测，若测试端有泄漏，测试腔内的气体就会往测试端流动，此时可以用质量流量计检测从储气端往测试端的泄漏率。通过公式计算出整个系统的泄漏量。

气密性检测仪应用领域：

汽车行业：车载摄像头，高低压线束，连接器，新能源电池包，整车控制器（VCU），氧传感器，车灯,散热器，充电枪，汽车发动机及其零配件,水箱，发动机控制器，电机控制器，变速箱控制器，电机，车桥，变速箱，燃油泵，进排气歧管，轮毂，涡轮增压器，制动系统，燃油系统及管路，进气/排气系统，水循环系统，空调蒸发器，冷凝器，汽车充电枪控制盒等。

智能穿戴：智能手环，三防手机，手机卡托，TYPE-C，手表，蓝牙耳机，智能眼镜，智能头箍，水下报警器等。

家电行业：电饭煲，电磁炉，防水插座,手电筒，加热水杯，咖啡机，榨汁机，搅拌机，吸尘器，水壶，空气清新机，加湿器，洗碗机，电熨斗，电冰箱，空调系统，水泵，遥控器，防水插排插座，电暖器，瓶盖等。

电子消费：电动剃须刀,电动牙刷，电动洗浴头,,运动音响，蓝牙音箱，脱毛器，潜水摄像机等。

线材连接：新能源汽车高压线束、低压线束、充电桩线束、摄像头线束、Type-C线束、倒车雷达线束、连接器、充电插座等。

安防照明：户外灯具、路灯、潜水手电筒、舞台灯、户外监控摄像枪等。

医疗器械：导管类、透析设备、喷雾器、接头类等。

阀门管道：水龙头，阀门，管道，接头等。

其它：毛细管、铜管、压铸件、高频头、焊接件等。

H. 高中要求需检验气密性的仪器有哪些及检验方法需验漏的仪器有哪些及检验方法

方法很多，根据仪器种类的不同选用不同的方法。

一、空气热胀冷缩法

这是教材上介绍的常用的一种方法，操作简便行，但有四个缺点：①如果仪器玻璃较厚、装置较大，或者手掌温度与空气温度相差不大时，都不会产生气泡，更不能形成水柱；②每检查一次用时间偏长；③导气管的尾端被水浸湿，不适宜做避免水参与的实验（如制氨气、制氯化氢等）；④若装置内已经装入了试剂就不能再行检查。

二、注水法

适用于检查启普发生器或类似于启普发生器的装置。首先关闭排气导管，从顶部漏斗口注水，当漏斗下端被水封闭后再注水，水面不下降，表明装置气密性好；如果水面下降，表明装置气密性差。此法有两个缺点：①装置内部被水浸湿；②如果已装入了固体试剂则不能再行检查。

为了消除上述两种方法中的缺点，现设计了以下三种气密性检查方法。

三、外接导管浸水法

在装置的尾端导气管上外接一段橡皮管和20～30cm长的玻璃导管，导管浸入试管内的水中，水进入导管一段高度后不再进入，内外液面高度差较大，把试管上下移动几次，仍然如此，表明装置气密性好；如果水进入导管很多，液面高度差很小，表明装置气密性差。

四、滴定管压气法

取一支25mL滴定管，下端与橡皮管连接，橡皮管变曲成U形与装置的尾端导管连接，滴定管内装满水。打开滴定管开关，水面下降一段距离后就停止不动，表明装置气密性好；如果水面一直下降不停，表明装置气密性差。

使用此法要注意：滴定管里水面不能超过装置尾端导管30cm高度，否则，压强太大，空气有可压缩性，水有可能流入装置里。

五、滴定管抽气法

取装水的一支25mL滴定管，其上端通过单孔橡皮塞和橡皮管与装置尾端导管连接。打开滴定管的开关，如果水面下降一段后就停止不动，表明装置气密性好；如果水面一直下降，表明装置气密性差。

I. 检查气密性的方法和步骤以及结果和原理

原理是：使装置一端关闭，一段与水接触，处于密闭状态，然后利用观察液面差不变来证明密闭性良好。
1，实验室制氨气装置：把导管的一头放入水中，加热试管，有气泡冒出，停止加热，有一段水柱上升，一段时间后，液面不变，证明装置气密性良好。
2.实验室制氯气装置：即插有分液漏斗和导管的双孔塞的装置，将分液漏斗活塞关闭，把导管的一头放入水中，加热烧瓶，有气泡冒出，停止加热，有一段水柱上升，一段时间后，液面不变，证明装置气密性良好。
3.启普发生器的简易装置：即插有长颈漏斗和导管的双孔塞的装置，将导管夹子关闭，从长颈漏斗注水，形成一段悬空水柱，一段时间后，水柱不变，证明装置气密性良好。
当手握住试管时，手心的热传递到了试管中的空气中，空气受热膨胀，由于空气无孔不入，它就沿着导管逸出；若气密性不好，空气会从塞子和试管之间的空隙中“钻”出，则看不到水槽中有气泡冒出。所以当看到水中的导管口有连续气泡冒出时，表示气密性良好。

J. 对人体吸入空气和呼出气体的探究实验必须检查装置密闭性对吗

对人体吸入空气和呼出气体的探究实验必须检查装置密闭性对吗？是对的。对人体吸入和呼出气体的研究一、使用教材北京版义务教育教科书九年级《化学》二、实验器材导管、塑料吸管、细铜管、集气瓶、玻璃片、火柴、酒精灯、木棍、塑料袋、气球、蜡烛、燃烧匙、注射器、胶塞、锥形瓶、小烧杯、铁架台、石灰水、氢氧化钠溶液、饱和碳酸氢钠溶液、红磷、白磷、氯化钴试纸、氧气传感器、二氧化碳传感器、相对湿度传感器、数据显示模块、数据采集器、气液相密封器三、实验改进、创新要点1. 实验内容创新用探究身边真实的问题“吸入和呼出气体成分不同”复习学过的知识，改善学生对复习课枯燥乏味的认识，提高复习的兴趣和效果。2.实验装置创新（1）空气中氧气含量的测定图1.探究吸入呼出气体中氧气含量研究1方法：实验前先检查装置的气密性，在玻璃注射器中放入一块白磷，将活塞推到一定的刻度，将注射器针头插到橡皮塞上密封，然后将注射器和胶塞一起放到热水中，白磷燃烧后取出注射器，放置到室温，观察注射器活塞移动的距离。优点：测定氧气含量在密闭容器中进行，环保误差小。(2)吸入和呼出气体中水蒸气含量测定方案图2.探究吸入呼出气体中水蒸气含量方法1.在铜管上套上一段玻璃管，观察比较玻璃管内壁水雾的变化。铜的导热性保证了吸入和呼出气体的温度相同，实验后能看到呼出气体的玻璃管内壁水雾明显。图3数字化实验仪器探究吸入呼出气体中水蒸气含量方法2.用气液相密封器收集等体积的吸入和呼出气体，将数据显示模块连与相对湿度传感器连接，将传感器插入密封器上孔，打开数据显示模块开关读取数据。优点便捷、快速、适合学生分组实验。（3）吸入和呼出气体中二氧化碳、水蒸气一体化装置方法：实验前向两个锥形瓶中加入等量的石灰水，用手捏住左侧橡皮管，从细铜管端吸气，观察到右侧锥形瓶中长导管下冒气泡，石灰水没有明显变化，进气玻璃导管中的蓝色氯化钴试纸无明显变化；呼气时手捏住右
图4吸入和呼出气体中二氧化碳、水蒸气探究侧橡皮管，观察左侧锥形瓶中的石灰水变浑浊，出气的短导管中的氯化钴试纸由蓝色变为粉色。（氯化钴试纸使用前先稍稍加热使其为蓝色 ）优点：对比实验现象明显，氯化钴检测水的存在现象明显。（4）数字化一体实验运用氧气传感器、二氧化碳传感器、相对湿度传感器、气液相密封器、数据采集器，同时快捷准确直观的测定吸入和呼出气体中氧气、二氧化碳、水蒸气含量的不同。图5.数字化实验研究吸入和呼出气体四、实验设计思路和创新点进入初三化学复习阶段，知识的梳理和大量的习题训练课，会让学生感到复习课的枯燥乏味。为了提高学生的学习兴趣，巩固学生对所学知识的理解和应用，我设计了本节实验复习课。我依据义务教育化学课程基本理念，注意从学生已有的经验出发，让他们在熟悉的生活情境中感受化学的重要性。引导学生从身边的生活中发现问题，走进课堂设计和创新实验，将学过的知识灵活的运用迁移到解决实际问题中去。通过本节课内容的学习，学生可以巩固气体的收集方法、氧气、二氧化碳、水蒸气的检验方法，氧气含量的测定原理，深化运用对比实验方法和控制变量的思想探究解决问题的能力。数字化实验仪器的运用使实验结果更加快速，直观，准确。学生可以体验到从定性到定量研究问题的便捷和高效，启迪学生思维，拓展学生实验探究的新思路。五、实验教学目标依据新课程标准，结合学校的资源、具体的学情，制定本节课的教学目标：（1）能根据实际情况选择正确的气体收集方法；（2）巩固氧气、二氧化碳的性质，水的鉴别方法，空气中氧气含量测定原理的迁移和运用。（3）体验从定性到定量设计对比实验进行探究解决实际问题的过程。（4）学生在实验探究解决实际问题的过程中观察、分析、表述，合作交流的能力进一步提高，感受学习化学的乐趣和价值。六、实验教学内容1.探究吸入和呼出气体的收集方法，复习氧气二氧化碳的收集方法。
2.探究吸入和呼出气体中氧气含量的不同，复习氧气的助燃性和空气中氧气含量的测定方法。3.探究吸入和呼出气体中二氧化碳含量，复习二氧化碳的检验方法和两种碱的反应。4.探究吸入和呼出气体中水蒸气的含量复习水蒸气鉴别方法5.吸入和呼出气体检验的综合实验。七、实验教学过程创设情境，提出问题：上课时教师先提出问题：我们教室里为什么要经常开窗通风呢？学生回答后追问人体吸入的空气和呼出的气体有什么不同？它们的成分含量有什么变化？设计意图：从身边熟悉的情景中发现问题，点燃学生的探究热情，引领学生进入化学探究的课堂。交流讨论，做出猜想：学生会通过生物课学习的呼吸作用对呼出的气体做出有二氧化碳的猜想，有的同学还错认为呼出气体全是二氧化碳；有的学生会根据人工呼吸推断出呼出的气体中有氧气；有的学生会根据冬天人呼出的气体出现白雾，推测呼出气体中水蒸气的含量变多；对于氮气，做适当的引导，因为它的化学性质稳定，不参与呼吸作用，在吸入和呼出气体中应该是不变的，在本节课不做研究。学生通过交流讨论梳理出以下的猜想模型：
空气的成分 变化 呼出气体的成分
氧气 ＞ 氧气
二氧化碳 ＜ 二氧化碳
水蒸气 ＜ 水蒸气
氮气 = 氮气
设计意图：培养根据生活经验和学习过的知识做出合理的猜想，建构出呼出气体中各成分的含量变化模型，为实验探究做好准备。设计实验，探究对比教师启发学生，探究吸入和呼出的气体首先要收集气体，然后再根据学习过的物质的性质进行研究。活动一、探究收集吸入和呼出的气体的方法小组交流讨论：由于要检验水蒸气，所以检验水蒸气存在的气体不能用排水法收集，由于二氧化碳能溶于水，为了减小误差用排饱和碳酸氢钠溶液方法收集或用排空气法收集。小结：呼入空气的收集的方法：(1)直接将集气瓶敞口放置在室外的空气中(2)在室外用打气筒打气用气球收集，然后用塑料袋密封气球。呼出气体的收集方法：1.探究氧气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气体用排饱和碳酸氢钠溶液的方法或向上排空气的方法；
（3）测定水蒸气含量的用向上排空气法收集实验方案如下：用气球收集气体后用塑料袋密封，方便用注射器收集气体用气液相密封装置排空气法收集气体用排水法收集气体(排饱和碳酸氢钠溶液收集呼出的气体图6.吸入和呼出气体的收集方法设计意图：学会根据研究的问题和气体的性质选择对实验误差小的气体的收集方法，培养学生应用知识解决实际问题的能力。收集完气体后教师引导学生思考该如何进行对气体进行研究呢？启发学生运用对比实验的方法对吸入和呼出气体中的氧气、二氧化碳、水分步进行研究。活动二.探究吸入和呼出气体中氧气含量的变化学生实验方法如下：方法1：将足量的红磷引燃同时放入盛有等量空气和呼出气体的集气瓶中观察燃烧时间的长短，红磷熄灭快的，说明氧气含量比呼入气体总氧气含量低。方法2：将材质相同大小相同的木条同时引燃，同时放入集气瓶中，观察木条在吸入和呼出气体中熄灭的快慢。方法3.将两个大小相同的蜡烛同时引燃后，将收集好的两瓶大小相同的吸入和呼出的气体同时倒扣到火焰上方，观察火焰熄灭的快慢。方法4.用两个带支嘴的锥形瓶收集吸入和呼出的气体，在锥形瓶底部铺少量的细沙，加入适量的红磷，支嘴用气球密封，用于调节气压，盖上胶塞，将注射气活塞推到一定的刻度，检查装置的气密性，加热锥形瓶底部红磷，泠却后比较活塞移动的距离。方法5.将注射器与带刻度的试管连接，试管中加入适量的红磷，实验前注射器先推到一定的刻度，加热红磷，冷却后观察比较用吸入和呼出气体试验时活塞移动的距离。教师演示实验：见图1的装置结论1：吸入气体中的氧气含量比呼出气体中的氧气含量高。设计意图：复习氧气的助燃性，空气中氧气含量的测定实验原理的理解，训练学生对学习的知识迁移应用解决实际问题的能力。活动三.探究吸入和呼出气体中二氧化碳含量的变化学生实验方法如下：
方法1.用注射器吸取相同量的吸入和呼出气体中分别同时注入装有等量的石灰水的烧杯中，观察石灰水变浑浊的程度。方法2.分别用注射器吸入相同量的吸入和呼出的气体，然后分别吸入等体积的石灰水，振荡观察变浑浊的程度。教师引导：能否用氢氧化钠溶液代替石灰水呢？如果没有实验现象，该怎么把实验结果外显出来呢？同学们商讨后设计如下方案：方法3：用两个带刻度的体积大小相同的试管收集吸入和呼出的气体，同时放入氢氧化钠溶液中，观察液面上升的高度。方法4：用两个体积相同的软塑料瓶收集吸入和呼出的气体，然后分别加入等量的氢氧化钠溶液，振荡观察变瘪的程度。这时有的同学提出，呼出和呼入气体中水分含量不同，是不是也会影响实验结果呢？如何排除吸入和呼出气体中水分对实验结果的影响呢?学生提出收集检验二氧化碳含量的气体时可以先通过盛浓硫酸的洗瓶再进行实验。商讨后我们选用在收集吸入和呼出气体的装置中先加入适量的氯化钙，这样再检验二氧化碳多少时就排除了水分的影响。教师演示实验：用注射器吸入等量的用氯化钙干燥后的吸入和呼出的气体，再吸入等量的氢氧化钠溶液，然后迅速将注射器针头插入橡皮塞，观察注射器活塞移动的距离。图7.吸入和呼出气体中二氧化碳含量测定结论2.吸入气体中二氧化碳的含量小于呼出气体中二氧化碳的含量。设计意图：复习二氧化碳的检验方法以及与两碱反应的差异性，启发学生对于无明显现象的反应如何将实验结果外显化。引导学生思考如何设计实验证明水蒸气的含量呢？活动四.探究吸入和呼出气体中水蒸气含量的变化学生实验方法如下：方法1.直接向玻璃片上呼气，观察比较玻璃片两面水雾的多少。方法2.用玻璃导管呼气，观察玻璃管内壁水雾的变化。这时，有的同学就提出了异议，这种方法并不能说明呼出气体中水分含量高，因为呼出气体的温度高，遇冷后就会有水蒸气冷凝现象。为了保证吸入和呼出的气体是相同的温度，我们该如何做呢？交流讨论后我们在此基础上做了改进。
方法3.把一小段玻璃管上方连接一段长的铜管，由于铜能迅速散热，然后在观察连接的玻璃管和空气中的玻璃管的内壁水蒸气的变化。实验如图2引导学生思考：有没有更快捷直观的测量方法呢？指导学生利用相对湿度传感器比较吸入和呼出气体中水蒸气的多少。如图3.结论3.吸入气体中水蒸气的含量小于呼出气体中水蒸气的含量。设计意图：复习水蒸气的鉴别方法，干燥剂的种类，进一步巩固对比实验的设计原则，培养学生实验探究的科学性和严谨性。体验数字化实验仪器的快捷直观。启发学生思考：有没有同时检验几种气体的实验方法呢？教师演示：测定水和二氧化碳的装置。如图4如何更直观的用数据来说明吸入和呼出气体中氧气、二氧化碳、水蒸气的含量不同呢?教师演示：数字化实验仪器同时测定吸入和呼出气体中氧气、二氧化碳、相对湿度的实验。如图5设计意图：让学生感受实验装置一体化设计，可以更加快捷高效的解决问题；实验方式由传统到数字化，定性到定量的转变，使实验结果更加直观，准确。启发学生思维，拓展学生实验探究的新思路。梳理总结，得出结论（1）呼入的空气中氧气的含量比呼出的气体含量高；（2）呼入的空气中二氧化碳含量比呼出气体的含量高；（3）呼入的空气中水蒸气含量比呼出气体中含量高；我们的猜想成立！又因为氧气供呼吸，二氧化碳不供呼吸，为了保持教室内空气含氧气量高，所以要经常开窗通风。设计意图：前后呼应，得出实验结论，解决了前面探究提出的问题。八、实验效果评价（1）本节课基于真实的问题情境展开科学探究，不拘泥于课本，学生从提出问题到解决问题经历了一个完成的实验探究过程，在此过程中学生设计实验方案、交流讨论、解决问题极大的调动了学生学习的积极主动性，让复习课因为有了实验而变得生动有趣。（2）设计多种实验方案，师生一起对实验装置进行改进，激发了学生的潜力，启迪了学生的思维，让知识和实验技能得到了深化和运用。（3）数字化实验仪器可以快速准确直观的获得数据，使实验结果更加快速，直观，准确，让实验由定性向定量发生转变，拓展了学生实验探究的新思路。
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对人体吸入和呼出气体的研究
对人体吸入和呼出气体的研究
一、使用教材
北京版义务教育教科书九年级《化学》
二、实验器材
导管、塑料吸管、细铜管、集气瓶、玻璃片、火柴、酒精灯、木棍、塑料袋、气球、蜡烛、燃烧匙、注射器、胶塞、锥形瓶、小烧杯、铁架台、石灰水、氢氧化钠溶液、饱和碳酸氢钠溶液、红磷、白磷、氯化