Question

3．在學習了呼吸系統的知識后，某生物興趣小組的同學為了證明：人體呼出的氣體中含有較多的二氧化碳．他們根據“二氧化碳具有使澄清石灰水變渾濁的特性”設計了以下實驗：
材料用具：澄清的石灰水、試管2支、氣球2個、打氣泵1個、凡士林、細線若干條．
設計方案：
步驟一：把氣球A吹到一定大小，并有細線扎緊氣球口，接著用打氣泵向氣球B打入空氣，使其與氣球A一樣大，也扎緊氣球口．（提示：氣球中要盡量收集足夠多的氣體；扎氣球口時要打活結）
步驟二：向甲、乙兩支試管中，分別倒入3ml澄清的石灰水．
步驟三：在甲、乙試管口外壁涂上凡士林，減少實驗時氣體外泄．
步驟四：把氣球A和B分別套在試管甲和乙上（如圖所示），解開扎口，將球內氣體通入試管，并輕輕振蕩．（特別提醒：注意防止氣球從試管口脫落．）
步驟五：觀察甲、乙試管內石灰水的變化．
根據以上實驗設計，回答下列問題．
（1）方案中設計的試管乙是為了與試管甲形成對照．
（2）預測實驗結果：
預測一：如果試管甲（填“甲”或“乙”）中的石灰水變渾濁，另一試管中的石灰水沒有明顯變化，則說明人體呼出的氣體中含有較多的二氧化碳
預測二：若沒有明顯變化，則不能說明人體呼出的氣體中含有較多的二氧化碳．
（3）人在呼氣時，肺內容積縮小（填“擴大”或“縮小”），肺內氣壓相應增大，氣體被呼出．

Answer 1

分析 二氧化碳有能使澄清的石灰水變渾濁的特性．
肺與外界的氣體交換通過呼吸運動來實現，呼吸運動是指胸腔有規律的擴大與縮小，包括吸氣和呼氣兩個過程，呼吸運動是通過呼吸肌的收縮和舒張實現的．

解答 解：（1）對照實驗又叫單一變量實驗，只有一個量不同．其它量皆相同的實驗．只有一個變量，這就是實驗中所有探究的問題，是可以改變的量，即二氧化碳的濃度的不同．因此設計方案中設計的試管乙是為了與試管甲形成對照作用，以便說明澄清的石灰水變渾濁是由于人體呼出的氣體中含有較多的二氧化碳．
（2）預測實驗結果：
預測一：如果試管甲中的石灰水變渾濁，另一試管乙中的石灰水沒有明顯變化，則說明人體呼出的氣體中含有較多的二氧化碳．
預測二：假設甲、乙試管中的石灰水都沒有明顯變化，則不能說明人體呼出的氣體中含有較多的二氧化碳．
（3）吸氣時，膈肌與肋間肌收縮，引起胸腔前后、左右及上下徑均增大，肺隨之擴大，造成肺內氣壓小于外界大氣壓，外界氣體進入肺內，形成主動的吸氣運動；呼氣時，膈肌和肋間外肌舒張，肋骨與胸骨因本身重力及彈性而回位，結果胸廓縮小，肺也隨之回縮，造成肺內氣壓大于外界氣壓，肺內氣體排出肺，形成被動的呼氣運動．
故答案為：
（1）對照；
（2）甲；沒有明顯變化；沒有明顯變化 
（3）縮小

點評 用實驗驗證人體呼出的氣體含有較多的二氧化碳．考查學生實驗分析能力．有一定難度．