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第04讲对人体吸入的空气和呼出的气体的探究【学习目标】1.通过对吸入空气和呼出气体的探究，体验提出问题、做出猜想、设计实验等科学探究过程。
2.初步学习排水收集气体的方法，学会用澄清石灰水比较二氧化碳含量和用燃着木条比较氧气含量的方法。
3.初步认识控制变量在初中化学实验中的应用，能依据实验事实，分析证据与假设的关系，形成结论。
【基础知识】1.二氧化碳可使澄清的石灰水变浑浊，利用这一点可以检验二氧化碳的存在。
白色浑浊物越多，说明气体中的二氧化碳越多。
2.氧气能使带火星的木条复燃，以此可以检验氧气的存在。
木条燃烧得越旺，说明氧气越充足。
3.二氧化碳还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.如何比较吸入、呼出气体中二氧化碳、氧气和水的含量的不同呢？可用澄清石灰水比较二氧化碳的含量不同；可用带火星的木条比较氧气含量不同；可借助干燥的玻璃片比较水蒸气的含量不同。
6.如何收集一瓶空气和呼出的气体呢？7.实验验证：人体吸入的空气与呼出的气体中氧气含量不同现象：盛有空气的集气瓶中无明显变化；盛有呼出气体的集气瓶中燃着的木条熄灭。
结论：呼出气体中氧气的含量比空气中的少。
8.实验验证：人体吸入的空气与呼出的气体中二氧化碳的含量不同现象：盛有空气的集气瓶中无明显变化；盛有呼出气体的集气瓶中的澄清的石灰水变浑浊。
结论：呼出的气体中二氧化碳含量比空气中的多。
9.实验验证：人体吸入的空气与呼出的气体中水蒸气的含量不同现象：呼气后玻璃片上有一层薄薄的水雾，放在空气中的玻璃片上没有。
结论：呼出的气体中水分含量比空气中的多。
【考点剖析】考点一：科学探究的一般步骤例1.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.猜想与假设C.进行实验D.得出结论【答案】C【解析】“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C。
走进化学世界考点一：人的呼吸与蜡烛的燃烧1.人吸入空气和呼出气体中，所含气体的比较，正确的是( )①氧气：吸入空气＞呼出气体②二氧化碳：吸入空气＜呼出气体③水蒸气：吸入空气＞呼出气体A．②③B．①②C．①②③D．①③2.某同学对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行了如下探究。
请填写下列空格：(1)取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中，蜡烛浮在水面上。
结论：石蜡的密度比水。
(2)点燃蜡烛，观察到蜡烛火焰分为外焰、内焰、焰心三层。
把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中(如图)，大约1 s后取出，可以看到火柴梗的(填字母)处最先炭化变黑。
结论：蜡烛火焰的温度最高。
3.人通过肺与外界进行气体交换，吸入空气，排出二氧化碳和水蒸气。
但人体排出的二氧化碳究竟是空气中原有的，还是人体代谢的最终产物呢？为了证实这个问题，有人采用了如图装置进行实验。
(1)人吸气时，应将活塞A ，活塞B (填“打开”或“关闭”，下同)；(2)人呼气时，应将活塞 A ，活塞 B ，此时可观察到(Ⅱ)瓶内的现象是；(Ⅱ)瓶中所装试剂的作用是。
将上述操作反复进行，能证明人呼出的气体中所含有的二氧化碳不是来自空气，而是人体的代谢产物。
考点二：化学实验基本操作1.下列仪器中不能用来做化学反应的仪器的是( )A．试管B．量筒C．烧瓶 D．锥形瓶2.下列实验项目与所选仪器对应错误的是( )A．盛放固体的药品——细口瓶B．吸取和滴加少量液体——胶头滴管C．较多量液体加热——烧杯D．少量试剂的反应——试管3.实验室加热约150 mL液体，可以使用的仪器是( )A．①③④⑥ B．②③④⑥C．①③④⑤D．②③⑤⑥4.初中化学实验操作技能考试中，某同学抽到“试题三：给液体加热”，考试结束时，老师发现他使用的试管破裂了，其原因可能是( )A．试管口对着自己或他人B．液体的量超过试管容积的1/3C．没有擦干试管外壁的水便开始加热D．先用外焰均匀加热，再固定位置加热5.对容器口进行磨砂处理可提高容器的密封性。
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。
中考初中化学一轮复习：专题1.2 对人体吸入的空气和呼出的气体的探究（第2课时）知识归纳总结教案+测试题课题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？（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。
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。
某同学用排水法收集了一瓶氧气，将点燃的木炭伸入集气瓶内，却没有明显现象，导致这种现象的原因可能是（已知木炭能在氧气中剧烈燃烧）A．收集满后盖上毛玻璃片拿出水面B．收集满氧气的集气瓶正放于桌面C．排水法收集前未将集气瓶灌满水D．集气瓶中水没有完全排出就盖上毛玻璃片拿出水面【解析】A、收集满后盖上毛玻璃片拿出水面，操作规范，不符合题意；B、收集满氧气的集气瓶正放于桌面，操作规范，不符合题意；C、排水法收集前未将集气瓶灌满水，导致收集的氧气不纯，使现象不明显，符合题意；D 、集气瓶中水没有完全排出就盖上毛玻璃片拿出水面，说明氧气没有集满，集气瓶中还有水，但收集的气体仍为氧气，不影响性质的检验，不符合题意。
【答案】C下列是某化学学习小组在“人吸入的空气和呼出的气体中有什么不同”的探究活动中提出的一些说法，其中错误的是A ．证明呼出的气体含二氧化碳多的证据是：只有呼出的气体能使澄清石灰水变浑浊B ．判断呼出的气体含氮气的依据是：空气中含有氮气，而氮气不为人体吸收C ．证明呼出的气体含水蒸气多的证据是：只有呼出的气体在玻璃片上结下水珠D ．证明呼出的气体含氧气的证据是：呼出的气体能使木条燃烧更旺【解析】A 、使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳，呼出的气体使石灰水出现浑浊，证明呼出的气体比空气中的二氧化碳含量高，此项说法正确，不符合题意；B 、判断呼出的气体含氮气的依据是：空气中含有氮气，而氮气不为人体吸收，说法正确，不符合题意；C 、呼出的气体中含有较多的水蒸气，能在玻璃片上结下水珠，此项说法正确，不符合题意；D 、呼出的气体使燃着的木条燃烧不旺，甚至熄灭，说明呼出的气体中氧气的含量变少，故此项说法错误，符合题意。
【答案】D1．科学探究的一般步骤：（1）提出问题；（2）猜想与假设；（3）设计方案；（4）进行实验；（5）收集证据；（6）解释与结论；（7）反思与评价；（8）表达与交流。
2．观察化学实验的基本方法（1）变化前：记录物质的名称，观察并记录物质的形态、外观等；（2）变化中：观察并记录物质的形态、外观、能量变化及其他现象；（3）变化后：记录生成物的名称，观察并记录生成物的形态、外观等。
3．描述实验现象的基本方法：操作→现象→结论。
打开“雪碧”饮料的瓶子，发现有大量气泡产生。
根据这一现象，对产生的气体是什么，小明作出了如下猜想，其中明显不合理的是A．可能是二氧化碳B．可能是水蒸气C．可能是对人体无害的气体D．可能是对人体有害的气体【答案】D1．某同学发现实验室里的一个久置的酒精灯不易点燃，有同学认为因为酒精蒸发后灯芯上有水，于是他们提出：“我们可以先上网查阅一下资料。
”“上网查阅一下”这一过程属于科学探究中的A．提出问题B．假设和猜想C．收集证据D．得出结论【解答】解：2．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，得出的结论正确的是A．我们吸入的气体全部是氧气B．我们呼出的气体全部是二氧化碳C．我们呼出的气体全部是氮气D．我们呼出的气体中含有二氧化碳3．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4．把一根燃着的木条，分别伸入装有呼出气体和普通空气的集气瓶内，观察到木条在空气瓶内燃烧较旺，由此说明A．空气是由氮气和氧气组成B．呼出气体中氮气的含量比空气中多C．呼吸过程中消耗了氧气D．呼出的气体是二氧化碳5．空气与人体呼出的气体中所含气体体积的比较，正确的是①氧气：空气＞呼出气体；②二氧化碳：空气＜呼出气体；③水蒸气：空气＞呼出气体。
A．①②B．②③C．①③D．①②③6．如图所示，某同学为验证空气中含有少量二氧化碳，将大针筒内的空气一次性压入新制的澄清石灰水中，发现石灰水没有变化。
据此，你认为该同学应该A．继续用大针筒向澄清石灰水中压入空气B．撤去大针筒，用嘴向澄清石灰水吹气C．得出空气中没有二氧化碳的结论D．得出空气中含有少量二氧化碳的结论7．在“人吸入的空气和呼出的气体有什么不同”的探究中，下列说法不正确的是8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．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。
10．[2017·嘉兴]如图是小明在做“检测人体呼出气体成分”的实验示意图。
小明是在检测人体呼出气体中所含的A．水蒸气B．氧气C．二氧化碳 D．氮气11．[2017·威海]小丽捡到一枚白色鹅卵石，这会不会是大理石呢？将其放在食醋中，有气泡产生。
小丽认为鹅卵石中可能含有碳酸盐。
在此过程中，没有应用的科学方法是A．猜想B．实验C．推理D．归纳1．【答案】C【解析】“上网查阅一下”属于查阅资料，应当属于科学探究环节中的收集证据。
故选C。
2．【答案】D【解析】我们吸入的是空气，含有氮气、氧气、二氧化碳等，故A项说法错误；我们呼出的气体中含有氮气、氧气、二氧化碳、水蒸汽等，故B、C项说法错误，D项说法正确。
故选D。
学科&网3．【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。
4．【答案】C5．【答案】A【解析】空气与人体呼出的气体中所含气体体积的比较：空气的氧气含量大于呼出气体的；二氧化碳的含量在呼出的气体中含量较大；水蒸气在呼出气体中的含量较大。
故选A。
6．【答案】A【解析】将大针筒内的空气一次性压入新制的澄清石灰水中，发现石灰水没有变化，有可能是空气中的二氧化碳含量少，变化不明显，应该继续用大针筒向澄清石灰水中压入空气。
故选A。
学科&网7．【答案】A【解析】A、空气和呼出气体中氧气浓度都不够使木条复燃，说法不正确；B、水蒸气遇冷凝结，空气中玻璃片无明显变化而呼出气体有水雾，可以得出结论，说法正确；C、二氧化碳使石灰水变浑浊，空气使石灰水无明显变化而呼出气体使石灰水变浑浊，可以得出结论，说法正确；D、密度比空气大的气体瓶口朝上以免气体漏出，如收集二氧化碳也是瓶口朝上，可以得出结论，说法正确。
故选A。
8．【答案】B9．【答案】（1）打开关闭液面下导管口有气泡冒出，澄清石灰水变浑浊（2）关闭打开液面下导管口有气泡冒出，澄清石灰水变浑浊【解析】（1）人吸气时，应将活塞A打开，活塞B关闭，保证除去空气中的二氧化碳，观察到（Ⅰ）瓶内的现象是液面下导管口有气泡冒出，澄清石灰水变浑浊。
（2）人呼气时，应将活塞A关闭，活塞B打开，此时可观察到（Ⅱ）瓶内的现象是液面下导管口有气泡冒出，澄清石灰水变浑浊，证明人呼吸产生了二氧化碳。
10．【答案】A【解析】氯化钴遇水会由蓝色变成红色，故氯化钴试纸用于检验水的存在。
故选A。
11．【答案】D【解析】“这会不会是大理石呢？”，属于猜想；“将其放在食醋中，有气泡产生”属于探究中的实验；“鹅卵石中可能含有碳酸盐。
”属于推理；没有应用的科学方法是归纳。
故选D。
二、中考化学推断题2．A、B、C、D、E、F是初中化学中常见的物质．根据它们的转化关系回答下列问题：（1）写出下列物质的名称：白烟E ：_____；气体乙_____． （2）检验集气瓶内气体甲的操作方法是_____． （3）在反应③中，固体B 起_____作用． （4）写出下列化学方程式及基本反应类型： 反应①：_____；_____反应； 反应②：_____；_____反应； 反应④：_____；_____反应．【答案】五氧化二磷 氢气 将带火星的木条伸到集气瓶内，观察木条是否复燃 催化 2KMnO 4ΔK 2MnO 4+MnO 4+O 2↑ 分解 4P+5O 2点燃2P 2O 5 化合 2H 2O通电2H 2↑+O 2↑分解 【解析】 【分析】A 是紫黑色固体，则A 是高锰酸钾，424222KMnO K MnO MnO O ++↑加热加热分解生成的气体甲是氧气，黑色固体B 与溶液D 混合产生的无色液体通电能分解生成氧气，则B 是二氧化锰，D 是过氧化氢，生成的气体乙是氢气；故生成的固体F 是锰酸钾；固体C 在氧气中燃烧产生白烟E ，故C 可能是红磷，E 是五氧化二磷，带入框图，推断合理。
