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部分有關(guān)實(shí)驗(yàn)
一、人體呼進(jìn)氧氣呼出二氧化碳的實(shí)驗(yàn)
該實(shí)驗(yàn)是將人體呼出的二氧化碳?xì)怏w收集到聚乙烯塑料袋里，然后用檢測(cè)管進(jìn)行檢測(cè)。需要用到以下器具：
A.一個(gè)聚乙烯的塑料袋（2 -4 升）
B.一只橡膠嘴
C.膠條
D.剪刀
E.氣體檢測(cè)設(shè)備, 包括:
1.取樣器
2.二氧化碳檢測(cè)管 2EL
3.二氧化碳檢測(cè)管 2EH
4.氧氣檢測(cè)管31E
呼吸前空氣的檢測(cè)
1、在準(zhǔn)備好的聚乙烯塑料袋相對(duì)的兩側(cè)各粘貼上一個(gè)較厚的膠條，然后用剪刀在較厚處剪出一條細(xì)縫。細(xì)縫的邊緣要仔細(xì)粘好，以防實(shí)驗(yàn)過(guò)程中泄露。
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2、向氣袋中充入空氣，用膠條把開口處粘好。
3、一個(gè)手泵上插入一只檢測(cè)管2EL，,另一個(gè)手泵上插入一支 檢測(cè)管31E 。然后揭開蓋住開口的膠條， 把兩只檢測(cè)管通過(guò)開口處深入氣袋。按說(shuō)明進(jìn)行測(cè)量，分別得到氧氣和二氧化碳的讀數(shù)（濃度）.
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4、然后再用膠條把開口粘住。
呼出的氣體的檢測(cè)
5、揭開膠條，向氣袋內(nèi)吹氣1-2次，用膠帶蓋上開口。
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6、一個(gè)手泵上插入一只檢測(cè)管2EH，,另一個(gè)手泵上插入一支 檢測(cè)管31E。然后揭開蓋住開口的膠條， 把兩只檢測(cè)管通過(guò)開口處深入氣袋。按說(shuō)明進(jìn)行測(cè)量，分別得到氧氣和二氧化碳的讀數(shù)（濃度）。
7、然后再用膠條把開口粘住。呼入氣體五分鐘后的檢查
8. 揭開膠條，向氣袋內(nèi)吹氣1-2次，用膠帶蓋上開口。
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9. 一個(gè)手泵上插入一只檢測(cè)管2EH，另一個(gè)手泵上插入一支 檢測(cè)管31E. 然后揭開蓋住開口的膠條， 把兩只檢測(cè)管通過(guò)開口處深入氣袋。按說(shuō)明進(jìn)行測(cè)量，分別得到氧氣和二氧化碳的讀數(shù)（濃度）。
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| 參考實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) |
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初始值 |
呼氣后的結(jié)果 |
呼氣五次后的結(jié)果 |
| 氧氣 |
約 21% |
約 18% |
約14% |
| 二氧化碳 |
約 0.03% |
約 3% |
約 6% | |
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二、植物光合作用的實(shí)驗(yàn)
普通空氣中的二氧化碳含量大約是0.03%, 所以用檢測(cè)管法在空氣中觀察植物光合作用過(guò)程中的氧氣和二氧化碳的變化很難。但是按下面過(guò)程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則會(huì)很容易觀察到。
需要用到的器具：
盆栽植物
A. 強(qiáng)度大的聚乙烯塑料袋（5 - 10 升）
B. 一只飲料吸管
C. 膠條 （賽璐璐膠紙等.）
D. 剪刀
E. 氣體檢測(cè)設(shè)備, 包括:
1. 取樣器
2. 二氧化碳檢測(cè)管 2EL
3. 二氧化碳檢測(cè)管 2EH
4. 氧氣檢測(cè)管 31E
用準(zhǔn)備好的塑料袋把植物罩住，往里面充入呼出的氣體。
1、在準(zhǔn)備好的聚乙烯塑料袋相對(duì)的兩側(cè)各粘貼上一個(gè)較厚的膠條，然后用剪刀在較厚處剪出一條細(xì)縫。細(xì)縫的邊緣要仔細(xì)粘好，以防實(shí)驗(yàn)過(guò)程中泄露。
2、把植物的葉子和莖罩在袋子里，根部及花盆則露在外面。下部扎緊，粘牢，以防泄露。
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3、揭開開口處的膠條，插入一支吸管。然后做深呼吸，向塑料袋內(nèi)呼氣5-10次。完畢粘牢開口。
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初始檢測(cè)及記錄
4、一個(gè)手泵上插入一只檢測(cè)管2EH ，另一個(gè)手泵上插入一支 檢測(cè)管31E. 然后揭開蓋住開口的膠條， 把兩只檢測(cè)管通過(guò)開口處深入氣袋。按說(shuō)明進(jìn)行測(cè)量，分別得到氧氣和二氧化碳的讀數(shù)（濃度）。
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5、然后再用膠條把開口粘住。
測(cè)量發(fā)生光合作用后的變化。
6、把以上植物暴露在陽(yáng)光直射下幾個(gè)小時(shí)， 然后按以上步驟分別檢測(cè)二氧化碳及氧氣的濃度。
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| 參考實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) |
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氧氣 |
呼氣后的結(jié)果 |
| 初始值 |
約18% |
約 3.6% |
| 1 小時(shí)后 |
約18.5% |
約2.7% |
| 3 小時(shí)后 |
約19.5% |
約1.5% | |
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三、檢測(cè)燃燒過(guò)程氧氣及二氧化碳的變化的實(shí)驗(yàn)需要用到的器具：
A. 一只小燒杯 （500 或1000 毫升）
B. 一只蠟燭
C. 蠟燭架
D. 火柴或打火機(jī)
E. 氣體檢測(cè)設(shè)備, 包括:
1. 取樣器
2. 二氧化碳檢測(cè)管 2EL
3. 二氧化碳檢測(cè)管 2EH
4. 氧氣檢測(cè)管 31E
燃燒前空氣的檢測(cè)
1. 把燒杯倒扣放置在平坦的地方 （桌子上）.
2. 把一只檢測(cè)管2EL插入手泵, 測(cè)量二氧化碳的濃度，（在燒杯口有專門的缺口，從該處缺口伸入檢測(cè)管） 并記錄讀數(shù)。
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3. 用同樣方法，用檢測(cè)管31E測(cè)量氧氣濃度, 并記錄讀數(shù).
點(diǎn)燃蠟燭
4. 將蠟燭置于架子上，點(diǎn)燃。然后把燒杯倒扣蓋住蠟燭，直至蠟燭熄滅。燃燒過(guò)程完后，對(duì)氣體進(jìn)行檢測(cè)。
5、把檢測(cè)管2EH 插入手泵, 測(cè)量二氧化碳的濃度 （象前次一樣從燒杯的缺口伸入檢測(cè)管） ，并記錄讀數(shù)。
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6、同樣地，用檢測(cè)管31E測(cè)量氧氣的濃度，并記錄。
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| 參考實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) |
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氧氣 |
二氧化碳 |
| 燃燒前 |
約21% |
約0.03% |
| 燃燒后 |
約16.8% |
約3.4% | |
第二部分使用方法
取樣器的用法
一、實(shí)驗(yàn)前對(duì)取樣器的檢查-檢查氣密性
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| 1.插入一只檢測(cè)管（完整的，未切斷的）到取樣器中。 |
2. 對(duì)準(zhǔn)取樣器上與手柄拉桿上的紅色標(biāo)記，把把手柄完全推入。 |
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| 3.把手柄拉到頭至固定，松開手，大約等待30秒鐘的抽氣時(shí)間。 |
4. 把手柄轉(zhuǎn)動(dòng)90 度.
如果手柄能很輕松地回復(fù)到原來(lái)位置 （2）, 則這個(gè)取樣器是不漏氣的. |
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| *如果手柄不能回復(fù)到原來(lái)位置，并且超過(guò)5mm.說(shuō)明取樣器的氣密性不好， 測(cè)量結(jié)果就不會(huì)準(zhǔn)確！（參考說(shuō)明書上的維護(hù)部分）. | |
| 二、測(cè)量過(guò)程 |
1.選擇正確的檢測(cè)管，用切割器把檢測(cè)管的兩端弄斷（把檢測(cè)管插入切割器轉(zhuǎn)動(dòng)，然后按圖示那樣掰斷）.
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2. 用一個(gè)橡膠套套在檢測(cè)管末端（標(biāo)有 [G=>]標(biāo)志的一端）. 檢測(cè)管 2EL, 2EH 用紅色的橡膠套; 檢測(cè)管31E 用藍(lán)色的橡膠套. |
| 3.順著檢測(cè)管上標(biāo)注的箭頭方向（G?）把檢測(cè)管插入取樣器的橡膠入口。 |
4. 把手柄完全推入，并使手柄上的標(biāo)記與取樣器上的標(biāo)記對(duì)齊。 |
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| 5.迅速拉動(dòng)手柄，將檢測(cè)管伸入目標(biāo)氣體區(qū)域, 等待一分鐘。 |
6.手柄轉(zhuǎn)動(dòng)90 度，松開。手柄保持在原位（不用推回）.
*否則,推回手柄，重復(fù)第5步 ，并且等待10秒鐘。 然后使手柄保持在原位，不用推回。 |
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| 7.觀察顏色變化，按下面的讀數(shù)規(guī)則進(jìn)行讀數(shù)。 |
8.取下橡膠套，以后可重復(fù)使用 。收集用過(guò)的檢測(cè)管以及產(chǎn)生的其他廢物。 |
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9. 小心地把手柄推回原位。 | |
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檢測(cè)管變色層末端的讀數(shù)規(guī)則:
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| 當(dāng)變色層末端是平直的，直接讀取數(shù)值即可 |
當(dāng)變色層末端出現(xiàn)斜坡狀，則讀取斜坡部分的中間值 |
當(dāng)變色層很淡或模糊時(shí)，讀取深色末端和淺色末端的中間值 |
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這種情況讀為5%. |
這種情況讀為5%. |
這種情況讀為5%. | |
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容易讀數(shù)的技巧
取樣完成后，用筆在檢測(cè)管上做好記號(hào)，這樣后讀數(shù)時(shí)會(huì)很方便。
說(shuō)明
取樣器GV-50PS包括以下各部分 氧氣及二氧化碳檢測(cè)管
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第三部分 教學(xué)實(shí)驗(yàn)用檢測(cè)管的種類及適用
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型號(hào) |
檢測(cè)氣體 及范圍 |
適用 |
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1EL |
一氧化碳, CO 25-400 ppm
（10 支/盒） |
在教室里使用燃燒的器具后，要對(duì)空氣質(zhì)量進(jìn)行檢查（燃燒不完全時(shí)會(huì)產(chǎn)生一氧化碳）. 汽車排放的尾氣里的一氧化碳也會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響。
顏色變化 黃色 → 黑褐色 |
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2EL |
二氧化碳, CO2 0.03-1.0%
（10 支/盒） |
在教室里使用燃燒的器具后，要對(duì)空氣質(zhì)量進(jìn)行檢查。有時(shí)需要檢查教室內(nèi)空氣是否新鮮。調(diào)查研究土壤、電池和植物的光合作用對(duì)大氣中二氧化碳的濃度的影響。
顏色變化 白色 → 紫色 |
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2EH |
二氧化碳, CO2 0.5-8.0%
（10 支/盒） |
調(diào)查研究人類和動(dòng)物的呼吸以及植物的光合作用引起空氣中二氧化碳的濃度變化. 調(diào)查研究有機(jī)物的燃燒（化學(xué)反應(yīng)）引起的空氣中二氧化碳的濃度變化。
顏色變化 白色 → 紫色 |
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3EL |
氨, NH3 2.5-60 ppm
（10 支/盒） |
NH3 是飼養(yǎng)動(dòng)物的地方或公共廁所產(chǎn)生的需要調(diào)查的有腐敗氣味的氣體之一。NH3在工業(yè)生產(chǎn)和生活過(guò)程中是固定要產(chǎn)生的，化學(xué)反應(yīng)中氨的濃度變化也需要了解研究。
顏色變化 粉色→黃色 |
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4EL |
硫化氫, H2S 10-120 ppm
（10 支/盒） |
H2S是飼養(yǎng)動(dòng)物的地方或公共廁所產(chǎn)生的需要調(diào)查的有腐敗氣味的氣體之一。溫泉或火山地區(qū)產(chǎn)生的硫化氫氣體也需要調(diào)查研究。
顏色變化 白色 → 褐色 |
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5EC |
二氧化硫, SO2 2-40 ppm
（10 支/盒） |
煤和原油中含有的硫燃燒時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生二氧化硫
顏色變化 紫色 →白色 |
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8EL |
氯氣, Cl2 1-16 ppm
（10 支/盒） |
研究在Cl2收集實(shí)驗(yàn)中以及化學(xué)反應(yīng)中氯氣的變化
顏色變化 白色 → 淺粉色 |
11EL
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氧化氮, NOX 1-20 ppm
（10 支/盒） |
調(diào)查教室里用到的燃燒器具所產(chǎn)生的空氣污染，以及調(diào)查汽車尾氣里的NOX 對(duì)環(huán)境的的影響。
顏色變化 白色 →黃橙色 |
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18EL |
臭氧, O3 0.5-10 ppm
（10 支/盒） |
臭氧發(fā)生器或臭氧消毒器具需要調(diào)查了解臭氧的濃度。
顏色變化 淺藍(lán)色 → 白色 |
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31E |
氧氣, O2 6-24 % *（5 支/盒） |
調(diào)查研究人類和動(dòng)物的呼吸以及植物的光合作用引起空氣中氧氣的濃度變化. 調(diào)查研究燃燒（化學(xué)反應(yīng)）引起的空氣中氧氣的濃度變化.
顏色變化 黑色 → 白色 |
使用期限:3年
第四部分有關(guān)問(wèn)解答
1，檢測(cè)管為什么會(huì)有顏色變化？
檢測(cè)管里面裝填的檢測(cè)試劑，比如，二氧化碳檢測(cè)管里面的白色部分，氧氣檢測(cè)管里面的黑色部分。當(dāng)被檢測(cè)的氣體與試劑接觸。會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，引起顏色變化。也就是說(shuō)，一旦被檢測(cè)的氣體通過(guò)檢測(cè)管，顏色發(fā)生變化就說(shuō)明氣體的存在以及它的濃度。
可以作更進(jìn)一步的解釋：
發(fā)生顏色變化的真正原因是檢測(cè)管里面的檢測(cè)試劑與氣體接觸時(shí)，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，從而生成了另外一種不同的物質(zhì)。
例如，當(dāng)二氧化碳檢測(cè)管里面的白色試劑接觸到二氧化碳?xì)怏w時(shí)，發(fā)生變化生成了另外一種紫色的物質(zhì)。當(dāng)氧氣檢測(cè)管里面的黑色試劑與氧氣接觸時(shí)，發(fā)生變化生成了另外一種白色的物質(zhì)。
當(dāng)然，會(huì)有一些氣體檢測(cè)管和以上不同，變化過(guò)程有一些差別。
2，為什么變色層的長(zhǎng)度能夠表示目標(biāo)氣體的濃度呢？
首先，檢測(cè)管里裝有檢測(cè)試劑（也就是對(duì)上面的問(wèn)題的解釋：檢測(cè)管為什么會(huì)出現(xiàn)顏色變化）
讓我們已氧氣檢測(cè)管為例，檢測(cè)管里緊密地填充著檢測(cè)試劑，檢測(cè)時(shí)，空氣被氣體采集器吸進(jìn)檢測(cè)管?？諝庵醒鯕夥肿优c檢測(cè)試劑反應(yīng)使試劑從黑色變?yōu)榘咨?/FONT>
隨時(shí)間的推進(jìn)，氧氣分子進(jìn)入檢測(cè)劑的空隙和檢測(cè)劑接觸，并且越來(lái)越深入檢測(cè)管。這個(gè)過(guò)程持續(xù)推進(jìn)，一層一層推進(jìn)，直至沒有氧氣進(jìn)入，顏色變化停止。
重要的是，不同的濃度意味著被抽取的空氣中的氧氣的量不同，當(dāng)有大量氧氣時(shí)（濃度較高）氧氣分子會(huì)前行的很遠(yuǎn)（變白的區(qū)域很長(zhǎng)）。然而當(dāng)只有很少的氧氣時(shí)（濃度較低），就會(huì)很快穿過(guò)試劑與之反應(yīng)而耗盡，這樣變白的區(qū)域就很短。
因此，檢測(cè)管變色層的長(zhǎng)度和氣體的濃度成正比關(guān)系，觀察變色長(zhǎng)度就能檢測(cè)出空氣中目標(biāo)氣體的濃度。
3，在使用氧氣檢測(cè)管檢測(cè)時(shí)，為什么會(huì)發(fā)熱呢？
如果是冬天你使用過(guò)用來(lái)保暖的保暖袋，在打開袋子搖晃后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它突然變暖了。這是因?yàn)槔锩娴暮F元素的物質(zhì)的作用，氧氣分子被吸附進(jìn)含鐵元素的顆粒的間隙，并且產(chǎn)生熱量。
氧氣檢測(cè)管里有鈦元素。當(dāng)氧氣分子與鈦的顆粒接觸吸附，在發(fā)生變色的同時(shí)，也會(huì)放出熱量（就像上面提到的保暖袋一樣）。 |
