張厚玲　張玉忠

摘要 通過簡易裝置利用負壓原理，模擬煙氣經(jīng)肺進入人體的過程，探討煙霧中這四種主要有害成分的存在。

關鍵詞 探究活動 簡易裝置 負壓 檸檬酸鈉

中圖分類號G6330.91 文獻標識碼B

“吸煙有害健康”。煙霧中主要含有尼古丁、一氧化碳、強還原性物質(zhì)和焦油等有害物質(zhì)，對人體的呼吸道、心血管、神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等都有不同程度的傷害，對中小學生來說，吸煙的危害更大。

為了引起中學生的重視，初中生物學濟南版教材出示了3份文字資料說明吸煙對人體的危害。筆者認為僅靠文字資料不足以引起學生的重視，設置一個煙霧有害成分的確存在的實驗更有說服力。經(jīng)過反復探討實驗方案與原理，終于組裝了一個如圖1所示的簡易裝置，利用教材中涉及到的檸檬酸鈉、高錳酸鉀等學生熟悉的藥品探究煙霧的4種主要有害成分。

1.實驗儀器及用品

鐵架臺、飲料瓶（8個）、單孔橡皮塞、橡膠管、Y形管、玻璃管、香煙、火柴、燒杯、雞血、檸檬酸鈉、硝酸汞、高錳酸鉀、小金魚、白紙板等。

2.實驗原理

本實驗涉及到的原理如下：高錳酸鉀是強氧化劑，與強還原劑反應褪色；硝酸汞與尼古丁反應產(chǎn)生白色沉淀；鮮紅的血液與一氧化碳反應顏色變暗；檸檬酸鈉是抗凝劑，防止血液凝固。

3.實驗操作及現(xiàn)象

（1）組裝一個如圖1所示的裝置。裝置①的脫脂棉代表吸煙者的肺，裝置②的脫脂棉代表不吸煙者的肺。多用途鐵夾固定的兩套裝置①、②形成對照實驗。1、2、3號飲料瓶分別裝適量的新鮮雞血、硝酸汞溶液、高錳酸鉀溶液、小魚。為防止雞血凝固，1號瓶加入了適量的檸檬酸鈉溶液。

（2）裝上1號飲料瓶，點燃1號裝置的香煙，手捏飲料瓶然后慢慢松手，由于瓶內(nèi)的負壓作用，煙霧經(jīng)棉花（肺）進入新鮮雞血，瓶內(nèi)充滿煙霧后，迅速旋緊瓶蓋。靜置10min，煙霧完全溶解后，連續(xù)收集4次煙霧。雞血顏色逐漸變暗，與鮮紅的新鮮雞血進行對照，現(xiàn)象非常明顯，這表明煙霧中含有一氧化碳。

（3）用同樣的方法將2、3、4號瓶充滿煙霧。只需5min，硝酸汞溶液底部出現(xiàn)白色沉淀，表明煙霧中含有尼古??；紫紅的高錳酸鉀溶液顏色漸漸改變，直至褪凈，表明煙霧中含有強還原性物質(zhì)；當4號瓶的煙霧溶解后，打開瓶蓋放入小魚，并始終不蓋瓶蓋使小魚處于有氧狀態(tài)中。小魚的鰓蓋閉合的頻率越來越快，說明它呼吸越來越困難。1h后小魚的游動失去平衡，約2h后小魚死亡。將盛有清水的4號瓶放入同樣狀態(tài)、同樣大小的小魚，生活了大約兩周。兩者對照探究了煙霧對生命的傷害。

（4）取出兩試管的脫脂棉，用白紙板襯托加以對照，裝置①玻璃管的脫脂棉變黃，裝置②玻璃管的脫脂棉顏色沒什么變化，說明長期吸煙者肺容易吸附更多的煙焦油。

本實驗用雞血、硝酸汞、高錳酸鉀、脫脂棉探究了煙的有害成分如一氧化碳、尼古丁、強還原性物質(zhì)和煙焦油的存在，用金魚在溶解大量煙氣的水中的反應進一步探究香煙中有毒物質(zhì)對生命的損害。本實驗操作簡單，直觀形象，雞血、飲料瓶等是廢物，廢物利用，經(jīng)濟環(huán)保。

本實驗彌補了生物教材中有關吸煙有害健康的不足，對吸煙人群尤其是中學生有良好的警示作用。