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小实验——测量呼出气体的氧气与二氧化碳含量



  在初中化学知识学习中,同学们学习到了氧气在空气中的含量约为21%左右。在人体的呼吸过程中,大

家都知道人体呼吸是吸入氧气——吐出二氧化碳的过程,那么我们呼出的气体,全部都是二氧化碳吗?我们

来探究一下。 


一、实验方法:
  将呼出气体吹入保鲜塑料袋内保存,再用二氧化碳传感器、氧气传感器快速探入并扎紧,观察数据变化。
二、实验用品
1、数据化实验仪器:
数据采集器、二氧化碳传感器、氧气传感器、数据采集软件。






2、其他物品:

保险塑料袋。

三、实验装置:


四、实验步骤:

1、将电脑打开,打开数据采集软件;

2、将数据采集器与电脑相连,将二氧化碳、氧气传感器与数据采集器相连;

3、观察软件上的二氧化碳、氧气的数值,等待3~5分钟,数据基本趋于稳定;

4、将保鲜袋中的空气挤压排空,捏紧袋口,呼气进入袋中,直至带子充满气体,吹满后用橡皮筋立马扎紧保存;

5、点击数据采集按钮,持续采集数据,此时采集的是空气中二氧化碳、氧气的含量。我们可以看到,此时

气中的氧气为20.17%,约为五分之一。二氧化碳为757ppm。

6、将装满气体的保鲜袋迅速打开,将二氧化碳、氧气传感器探入,迅速扎紧。



7、观察数据变化,直至数据稳定。我们从图中看到,在探入袋中的一瞬间,二氧化碳立马上升、

氧气立马下降。二氧化碳的数值稳定在10042ppm,氧气则为17.36%。


五、实验总结

1、在我们呼出的气体中,并非完全是二氧化碳,也是有氧气存在其中的;

2、换算标准:1PPM=1mg/L。ppm是英文parts per million的缩写,译意是每百万分中的一部分,

即表示百

万分之(几),或称百万分率。1%=10000ppm。

3、通过传感器测得的空气中二氧化碳含量为757ppm=0.757g/L=0.0757%。袋中呼出气体的二氧化碳含量为
10042ppm=
10.042g/L=1.0042%,
4、与空气相比,呼出气体的二氧化碳含量明显增高。 六、课外知识补充 二氧化碳浓度含量会影响人类的
身体状况。
 二氧化碳浓度含量与人体生理反应如下: 350~450ppm:空气清新,一般室外环境; 350~1000ppm:呼
吸顺畅; 1000~2000ppm:感觉空气浑浊,并开始头晕、昏昏欲睡; 2000~5000ppm:感觉头痛、嗜睡、
注意力无法集中、心跳加速、轻度恶心;
大于5000ppm:可能导致严重缺氧,造成永久性脑损伤、昏迷、甚至死亡。
    所以,在人多且密闭的空间环境里,我们会因为不透气感到憋闷、头晕,即使是呼出气体中依然存在
氧气,仍然如此。随着时间的增加,二氧化碳浓度会逐渐升高,氧气浓度逐渐降低,会使人越来越不适。
所以为了身体健康,在密闭的空调房、车内等,通风换气非常重要。
  
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