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《对人体吸入的空气和呼出的气体的探究》教学设计教学目标：知识与技能：1、通过实验及实验分析，探究人体吸入的空气和呼出的气体成分有何异同2、认识实验是化学学习的重要途径，学会细致、准确、观察、描述和记录实验现象。
2、过程与方法：1、了解科学探究的一般步骤：提出问题、科学猜想、设计实验、进行实验、收集证据、得出结论。
能进行初步的探究活动。
2、培养学生的观察和表述能力，以及实验分析能力。
3、在小组合作中，增强合作与交流的能力。
情感态度与价值观：学生通过亲身参与和经历科学探究活动，激发学习化学的兴趣，体验发现的乐趣，增强热爱科学的情感，理解科学探究的本质。
教学重点：引导学生学习科学探究的方法了解科学探究的一般步骤；应用控制变量的方法设计对照实验；学会用排水取气法收集气体教学难点：如何设计实验得出实验结论实验准备：水槽、集气瓶、玻璃片、火柴、小木条、吸管、澄清的石灰水实验探究过程：一、提出问题，作出猜想请全体学生做深呼吸，提出问题：我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同？请学生根据生活经验作出猜想。
以下信息可供进行科学探究时参考：1、二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，在下述实验中白色浑浊有多，说明二氧化碳气体越多。
2、氧气可以使带火星木条复燃，木条燃烧越旺，说明氧气越多。
3、二氧化碳可以使燃着木条熄灭。
你还可以查询有关资料，并通过实验验证你的假设，做出正确结论。
二、设计实验并进行探究（一）分组讨论，设计探究方案并实验，观察现象并作好记录。
探究活动1：收集两瓶呼出的气体。
（如何收集呼出的气体？排水集气法的具体操作方法及步骤）探究活动2：收集两瓶空气（如何收集？具体操作方法）探究活动3：用澄清石灰水检验一瓶呼出的气体。
同时做空气的对比实验。
探究活动4：用燃着小木条检验一瓶呼出的气体。
同时做空气的对比实验。
探究活动5：对着干燥的玻璃片呼气。
同时做空气的对比实验。
（二）讨论交流，得出实验结论1、由以上实验得出的初步结论是什么？2、实验探究活动中有哪些值得注意的地方？3、与其他组的实验结论是否相同？（分析其他可能的结论，并如何证明你的判断。
课题：对人体吸入的空气和呼出的气体的探究【教学背景】本课位于人教版九年级上册第一单元课题2“化学是一门以实验为基础的科学”中第二课时“对人体吸入的空气和呼出的气体的探究”，这是学生开学不久接触到的较为完整的化学活动与探究实验，因此，本课是化学实验的起点和基础，对全部初中化学的学习起到至关重要的作用。
由于化学是本学期新开设科目，学生感觉陌生的同时也感觉新奇，本节课采用教师引导、学生通过实验自主探究的方式对空气和呼出气体进行探究。
另外本节课内容从日常生活中的呼吸现象入手，学生比较感兴趣，符合学生的认知规律。
该探究活动的开展，旨在激发学生的探究兴趣，初步了解科学探究的一般环节。
【教学目标】◆知识和技能1、认识学化学的一个重要途径是实验，并能在教师指导下进行实验。
2、通过实验分析探究，了解空气和呼出气体中各成分含量的不同。
3、学会用排水法收集气体。
4、了解科学探究的一般步骤。
◆过程与方法1、通过实验培养学生的动手和观察能力，以及语言表述和分析问题的能力。
2、通过对比实验，初步学会运用“控制变量法”进行探究的科学方法。
◆情感态度和价值观逐步培养学生勤于动脑、乐于动手、大胆实验的学习习惯，逐步树立合作、交流意识，通过实验体验成功的喜悦，激发学生学习化学的兴趣【教学重点】了解科学探究的一般步骤,用排水法收集气体,设计对比实验【教学难点】学生小组合作并设计实验【教学方法】教师引导、小组合作、实验探究【教学用具】集气瓶、玻璃片、水槽、吸管、澄清石灰水、火柴棒、小烧杯、废液缸【教学流程】〖导入新课〗同学们，生命的存在离不开呼吸，我们每天、每时、每分、每秒都需要呼吸，现在请同学们和我一起做一次深呼吸，在这司空见惯的呼吸现象中，到底隐藏着什么科学奥秘呢?这节课，我将和同学们一起探究一个和呼吸有关的问题：《对人体吸入的空气和呼出的气体的探究》（出示课题）实验探究步骤：提出问题；进行猜想；制定计划；进行实验；收集证据；得出结论；评价反思。
九年级化学上册《对人体吸入空气和呼出气体的探究》同步教材实验梳理与典型题分析典型例题分析【典例01】小明在探究人体吸入空气和呼出气体有何不同时，“将呼出气体通入澄清石灰水”属于科学探究的哪一环节（）A．提出问题B．进行实验C．猜想与假设D．得出结论【答案】B【详解】“将呼出气体通入澄清石灰水”是探究呼出气体和澄清石灰水反应的现象，进而判断生成的物质的特点，属于科学探究的进行实验。
故选：B。
【典例02】用排水法收集一瓶人体呼出的气体的操作顺序为（）①把盛满水的集气瓶连同玻璃片一起倒立在水槽内②在水下立即用玻璃片将集气瓶的瓶口盖好，然后取出集气瓶放在桌上③将集气瓶盛满水，用玻璃片先盖住瓶口的一部分，然后推动玻璃片将瓶口全部盖住④将饮水管小心地插入集气瓶内，并向集气瓶内缓缓吹气，直到集气瓶充满呼出的气体A．①②③④B．②③①④C．③①④②D．④③②①【答案】C【详解】用排水法收集一瓶人体呼出的气体，首先将集气瓶盛满水，用玻璃片先盖住瓶口的一部分，然后推动玻璃片将瓶口全部盖住，将集气瓶内空气排尽，然后把盛满水的集气瓶连同玻璃片一起倒立在水槽内，将饮水管小心地插入集气瓶内，并向集气瓶内缓缓吹气，直到集气瓶充满呼出的气体，然后在水下立即用玻璃片将集气瓶的瓶口盖好，然后取出集气瓶放在桌上。
故操作顺序为：③①④②。
故选：C。
【典例03】下列有关人体吸入空气和呼出气体的叙述错误的是（）A．呼出气体中仍有氮气B．都是无色气体，但成分比例不同C．利用带火星的小木条，可比较二者的氧气含量D．呼出气体和吸入空气相比，氧气含量少，二氧化碳含量多【答案】C【详解】A、氮气不参与呼吸作用，因此呼出气体中含有氮气，正确；B、都是无色气体，呼吸过程中发生气体交换，成分比例不同，正确；C、人体吸入和呼出的空气中含有氧气，但是不能使带火星的木条复燃，应该用燃着的木条比较氧气含量，选项错误；D、吸入空气后氧气被人体吸收并发生气体交换生成二氧化碳，呼出气体和吸入气体相比，氧气明显减少，二氧化碳明显增多，正确。
第2课时对人体吸入的空气和呼出的气体的探究【教学目标】1.知识与技能(1)通过对人体吸入的空气和呼出的气体的探究，认识科学探究的意义。
(2)初步学习书写探究活动或实验报告的方法，培养学生实验操作能力和观察、分析问题的能力。
2.过程与方法通过实验探究活动认识人体吸入的空气与呼出的气体有什么不同。
3.情感、态度与价值观通过学生分组实验使学生认识到实验是学习化学的重要途径，并培养同学之间的合作能力。
【教学重点】引导学生学习科学探究的初步方法。
【教学准备】集气瓶、玻璃片、水槽、澄清石灰水、木条、火柴。
一、导入新课［提问］同学们，请大家跟着我的口令进行一次深呼吸。
请大家深深地吸一口气，再缓缓地呼出一口气。
这跟我们平时的呼吸没有什么两样，呼吸与我们人类息息相关，我们每时每刻都在进行呼吸，可同学们有没有考虑过这样一个问题：我们呼出的气体和吸入的气体完全一样吗？［回答］不一样。
［过渡］对，不完全一样。
今天我们就一起来探究人体吸入的气体（是什么）和呼出的气体的变化之处。
二、推进新课对人体吸入的空气和呼出的气体的探究【讨论交流】请提出你们的猜想，并设计实验进行验证。
学生讨论, 提出猜想：人呼出的气体中①全部是二氧化碳；②二氧化碳比空气中的多；③水蒸气比空气中的多；④氧气比空气中的少；⑤没有氧气了。
小组讨论探究方案，全体交流：简要叙述实验步骤，相互讨论方案的优缺点，统一方法。
【指导评价】鼓励学生设计的方案，帮助他们确立最终实验方案。
【指导方法】组织学生以小组为单位开始探究，强调操作步骤及注意事项。
教师巡视，对学生进行适时的指导。
【分组实验】(1)在教师指导下收集两瓶“呼出的气体”，取出两个空集气瓶，其中为空气，用玻璃片盖好。
(2) 分别向一瓶空气和一瓶呼出的气体中滴入澄清石灰水，振荡，观察现象并记录。
(3)将燃烧着的小木条分别插入空气和人呼出气体的集气瓶中，观察现象并记录。
(4)取两块干燥的玻璃片，对着其中的一个玻璃片呼气，观察玻璃片上水蒸气的情况，并与另一块放在空气中的玻璃片作对比。
对人体吸入的空气和呼出的气体的探究姓名班级实验日期【探究名称】对人体吸入的空气和呼出的气体的探究【探究目标】1.初步了解对问题进行一般探究的步骤。
2.掌握进行科学探究的一个重要方法——对比实验法。
3.培养学生严谨的科学使用态度。
【提出问题】（1）、空气的主要成分是什么？（2）、人呼出的气体的主要成分是什么？（3）、如何检验二氧化碳气体？你还知道哪些二氧化碳的有关知识？（4）、氧气有什么重要性质？如何检验氧气？【设计实验并验证】1.实验用品：水槽、集气瓶、玻璃片、弯头的饮料管、胶头滴管、火柴、小木条、澄清石灰水步骤和方法观察到的现象结论与解释1.气体的收集（1）取两个空的集气瓶，用玻璃片盖好，这样两瓶空气样品就收集好了！（2）按课本14页步骤2所示的方法收集两瓶我们呼出的气体2. 检验吸入的空气和呼出的气体的不同（1）取一瓶呼出的气体和一瓶空气，向其中分别滴加澄清石灰水，振荡，观察现象。
（2）取另外一瓶呼出的气体和一瓶空气，将燃着的木条分别插入其中，观察现象。
（3）取两块干燥的玻璃片，对着其中的一块呼气并与另一块对比。
观察到的现象：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
观察到的现象：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
观察到的现象：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
根据（1）你得出的结论：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
根据（2）你得出的结论：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
根据（3）你得出的结论：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
中学学生实验报告县：年级: 班级: 姓名: 学号：实验名称：对人体吸入的空气和呼出的气体的探究实验目的：1.初步了解对问题进行一般探究的步骤。
2.掌握进行科学探究的一个重要方法——对比实验法。
3.培养学生严谨的科学使用态度。
实验器材：水槽、集气瓶、玻璃片、弯头的饮料管、胶头滴管、火柴、小木条、澄清石灰水实验方法和步骤：步骤和方法观察到的现象结论与解释1.气体的收集（1）取两个空的集气瓶，用玻璃片盖好，这样两瓶空气样品就收集好了！（2）按课本14页步骤2所示的方法收集两瓶我们呼出的气体2. 检验吸入的空气和呼出的气体的不同（1）取一瓶呼出的气体和一瓶空气，向其中分别滴加澄清石灰水，振荡，观察现象。
第一单元走进化学世界课题2 化学是一门以实验为基础的科学第2课时对人体吸入的空气和呼出气体的探究导知识呼吸是生命现象的特征之一，在这司空见惯的现象中有什么科学的奥秘呢？已知信息：（1）二氧化碳可以使澄清石灰水变成白色浑浊液，实验中白色浑浊物越多，说明气体中二氧化碳越多。
（2）氧气可使带火星的木条复燃，木条燃烧越旺，说明氧气越多。
（3）二氧化碳可以使燃着的木条熄灭。
（4）空气主要是由氮气、氧气组成的，还含有二氧化碳、水蒸气等。
（5）氮气、稀有气体性质较稳定，一般不与其他物质发生反应。
探究过程：1．收集两瓶空气。
2．排水集气法收集两瓶呼出气体的样品：用集气瓶装满水，用玻璃片盖住瓶口的一部分，然后推动玻璃片，将瓶口全部盖住（注意不能留有气泡），把盛满水的瓶子连同玻璃片一起倒立在水槽中。
将饮管小心插入集气瓶内，向集气瓶缓缓吹气，直到集气瓶内充满呼出的气体。
在水下用玻璃片将集气瓶的瓶口盖好，然后取出集气瓶放在桌上。
3．将燃着的木条分别插入空气样品和呼出气体样品中，观察现象：伸入空气中，燃着的木条，伸入呼出的气体瓶中，燃着的木条。
结论：呼出气体氧气的含量比空气中的少。
4．向一瓶空气样品和一瓶呼出气体的样品中各滴入相同滴数的澄清石灰水，振荡，观察现象：加入盛空气的集气瓶中后振荡，；加入呼出的气体瓶中后振荡，。
结论：呼出气体二氧化碳含量比空气中的多。
5．取两块干燥的玻璃片，对着其中一块哈气，对比观察现象：被呼气的玻璃片上有__________出现，放在空气中的另一块玻璃片上_______________。
结论：呼出气体的水蒸气含量比空气中的____。
【答案】3．无多大变化4．很快熄灭无明显现象澄清石灰水变浑浊5．水雾无明显现象多导重点一、排水法收集气体的方法将集气瓶装满水，倒置在水槽中，气体由瓶口进入，瓶内水排完，说明气体已经收集满，在水下立即用玻璃片将集气瓶口盖好，然后取出集气瓶放在实验桌上。
注意：用排水法收集的气体不能与水发生反应，以及不能大量溶于水。
用排水法收集一瓶人体呼出的气体的操作顺序为①将饮水管小心地插入集气瓶内，并向集气瓶内缓缓吹气，直到集气瓶充满呼出的气体；②把盛满水的集气瓶连同玻璃片一起倒立在水槽内；③将集气瓶盛满水，用玻璃片先盖住瓶口的一部分，然后推动玻璃片将瓶口全部盖住；④在水下立即用玻璃片将集气瓶的瓶口盖好，然后取出集气瓶放在桌上。
A．①②③④B．②③①④C．③②①④D．④③②①【解析】用排水法收集一瓶人体呼出的气体时，首先将集气瓶装满水，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，然后把盛满水的集气瓶连同玻璃片倒放在水槽中，将饮料管小心地插入集气瓶内，并向集气瓶内缓缓吹气，直到集气瓶内充满呼出的气体，然后在水下立即用玻璃片将集气瓶的瓶口盖好，取出集气瓶正放在桌上即可。
故操作顺序为③②①④。
故选C 。
【答案】C二、人体吸入的空气和呼出气体的探究提出问题我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同猜想我们呼出和吸入的空气不同判断依据（1）氧气可以使带火星木条复燃，木条燃烧越旺氧气越多（2）二氧化碳可以使燃着的木条熄灭（3）二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，且白色浑浊物越多，二氧化碳气体越多（4）水蒸气遇冷会凝成液滴现象（1）空气瓶中燃着的木条无明显变化，但呼出气体的瓶中燃着的木条很快熄灭（2）只有呼出气体瓶中的澄清石灰水变浑浊（3）只有被呼气的玻璃片上有水雾进行科学探究，不能体现化学学科特点的是（ ）。
A ．关注物质的性质B ．关注物质的用途。
C ．关注物质的变化D ．关注物质的变化过程。
【解析】进行科学探究，要关注物质的性质，变化及现象，而用途则是物质在生产，生活实际中的应用。
【答案】B下表是空气中的气体成分和人体呼出的气体成分含量对照表：某校研究性学习小组的同学设计了简单的实验方案，验证呼出的气体与吸入的气体成分的含量有什么不同，其四个主要操作步骤如图（1、2、3、4）所示，请依据图示将主要实验操作步骤及验证依据填入下表中的空白处：4、_______________________________根据______________，判断水含量不同。
【解析】利用氧气能助燃，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，水蒸气遇冷变成液态的水，解决此题。
呼出气体中石灰水变浑浊，空气中不变浑浊，说明呼出气体中二氧化碳含量高，燃着的木条在呼出气体中熄灭，在空气中继续燃烧，说明呼出气体中氧气含量低，向干燥的玻璃片吹气有水珠，说明呼出气体中水蒸气含量多。
【答案】石灰水变浑浊的程度不同将燃着的木条分别伸入盛有呼出的气体和空气的集气瓶中取两块干燥的玻璃片，对其中一块呼气玻璃片上水蒸气的多少导练习1．将呼出的气体与空气相比较，含量明显降低的是（）A．稀有气体B．氧气C．二氧化碳D．氮气2．下列鉴别空气和呼出气体的方法中，可行的是（）A．观察气体颜色B．用澄清石灰水鉴别C．用带火星的木条鉴别D．用手在集气瓶口扇动，闻气体的气味3．通过探究：“我们吸入的空气和呼出的气体有什么不同”的实验，得出结论正确的是A．呼出的气体中的二氧化碳含量高于空气中的二氧化碳含量B．我们呼出的气体都是二氧化碳C．我们吸入的气体全部都是氧气D．呼出气体中的水蒸气的含量低于空气中水蒸气的含量4．某气体既能用排水法收集，又能用向下排空气法收集，该气体具有的物理性质是A．难溶于水，密度比空气大B．难溶于水，密度比空气小C．易溶于水，密度比空气大D．易溶于水，密度比空气小5．人体吸入的空气与人体呼出的空气相比，下列成分的体积差别不大的是A．氮气B．氧气C．二氧化碳D．水蒸气6．在擦玻璃时，人们时常向玻璃“哈气”，再擦会使玻璃擦得更干净，这说明与空气相比，人体呼出的气体中含有较多的（）A．CO2B．N2C．H2O D．O27．下列收集人体呼出气体的操作正确的是（）A．将集气瓶盛满水，用玻璃片从上往下直接盖住瓶口B．收集好呼出的气体，迅速从水中取出集气瓶，盖上玻璃片C．将集满气体的集气瓶在水中盖好玻璃片后取出，正放在桌上D．集气瓶集满气体后，放在水中，等用时再从水中取出8．在探究“呼出气体中的二氧化碳是否比空气中的二氧化碳多”的实验中，将一定量的澄清石灰水分别加入如图两个集气瓶中（集气瓶Ⅰ盛有空气，集气瓶Ⅱ盛有人体呼出的气体），振荡后，观察实验现象。
关于这个实验说法正确的是A．集气瓶Ⅰ盛放的是空气，因此集气瓶Ⅰ没有必要盖玻璃片B．现象是集气瓶Ⅰ中无明显变化，集气瓶Ⅱ中产生白色浑浊C．用燃着的木条伸入集气瓶，先熄灭的集气瓶中的二氧化碳多，没必要做这个实验D．因为集气瓶Ⅰ中会无明显变化，所以集气瓶Ⅰ中应该稍微多加一些澄清石灰水9．如表是人体吸入的气体与呼出的气体成分比较情况，由此不能得出的推论是A．人通过呼吸能够消耗氧气，产生二氧化碳和水分B．人体吸入气体中的氧气，只有部分进入了血液C．人呼出的气体中，二氧化碳所占的比例多于氧气D．人呼出的气体中，水分所占的比例少于二氧化碳10．在“人吸入的空气和呼出的气体有什么不同”的实验中，下列说法不正确的是A．证明呼出气体含氧气少的证据是：呼出气体使木条燃烧更旺B．证明呼出气体含二氧化碳多的证据是：呼出气体使澄清石灰水变浑浊C．证明呼出气体含水蒸气多的依据是：呼出气体在玻璃片上结成水雾D．判断呼出气体含有氮气的依据是：空气中含有氮气，而氮气不被人体吸收11．通过肺与外界进行气体交换，吸入空气中的氧气，排出二氧化碳气体和水蒸气。
但人体排出的二氧化碳气体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，有人设计了如图所示的装置进行实验：(两锥形瓶中均装有足量的澄清石灰水）（1）人吸气时，应将活塞A__________（填“打开”或“关闭”），活塞B___________（同上）；此时可观察到（Ⅰ）瓶内的现象是______________________________________________________________。
（2）人呼气时，应将活塞A_________（填“打开”或“关闭”），活塞B_______，此时可观察到（Ⅱ）瓶内的现象是_________________。
将上述操作反复进行，能证明人呼出的气体中所含的二氧化碳不是来自空气，而是人体代谢的产物。
12．化学实验兴趣小组的同学设计出简单的实验方案来验证呼出的气体与吸入空气中主要成分的含量有什么不同，其主要操作步骤如图所示：（1）先用_______________法收集两瓶呼出气体。
（2）仪器A的用途_____________________。
（3）请你将主要实验操作、现象和结论以文字的形式填入下列表格中的横线部分：1．【答案】B【解析】人呼吸时把空气中的氧气转化为二氧化碳，同时从体内带出水蒸汽，人体呼出气体和空气中的氧气、二氧化碳、水蒸汽含量不同，呼出的气体与吸入空气相比，具有“两多一少”的特点，即与吸入的空气相比，二氧化碳、水蒸气含量增加，氧气含量减少。
2．【答案】B【解析】A、空气和呼出气体均没有颜色，用观察气体颜色的方法不能鉴别，故选项错误。
B、呼出的气体中含有较多的二氧化碳，能使澄清的石灰水变浑浊，空气不能，可以鉴别，故选项正确。
C、带火星的木条在空气和呼出气体中，均会熄灭，不能鉴别，故选项错误。
D、空气和呼出气体均没有气味，用闻气体的气味的方法不能鉴别，故选项错误。
3．【答案】A【解析】A、人吸入氧气，将氧气在体内转换为二氧化碳排出体外，故呼出的气体中的二氧化碳含量高于空气中的二氧化碳含量，选项正确；B、我们呼出的气体大部分气体是氮气，选项错误；C、空气中含有氮气、氧气、稀有气体等多种气体，故我们吸入的气体一部分是氧气，选项错误；D、呼出气体中的水蒸气的含量高于空气中水蒸气的含量，选项错误。
故选A。
4．【答案】B【解析】气体既能用排水法收集，又能用向下排空气法收集，说明该气体具有的物理性质是难溶于水，且密度比空气小。
故选B。
5．【答案】A【解析】人的呼吸属于缓慢氧化，氧气参与反应，生成二氧化碳和水，故选A。
6．【答案】C【解析】呼出气体与吸入的空气不同之处为“两多一少”，多的是CO2、H2O，少的是O2．向玻璃上哈气时，会看到玻璃上变模糊了，说明人呼出的气体中含有较多的水蒸汽，此外，水的化学式为H2O 7．【答案】C【解析】玻璃片应从一侧往另一侧推，玻璃片应在水中盖住，不能取出后再盖，集气瓶集满气体后不能放在水中。
8．【答案】B【解析】二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊，根据题意：向一瓶空气和一瓶呼出气体中各滴入少量澄清石灰水，振荡，发现集气瓶Ⅰ中无明显变化，集气瓶Ⅱ中产生白色浑浊现象，B项正确；由题干给出的实验可知二氧化碳在呼出气体中含量比在吸入的空气中的含量高，但若用燃着的木条伸入集气瓶中，只能判断其中氧气的相对含量，不能推断出二氧化碳的含量，C项错误；对比实验必须其余条件均相同才有意义，气体体积应相同，加入的澄清石灰水的量也应相同，A项、D项错误。
