教学中验证人体呼吸产生二氧化碳的演示器的制作方法

1.本实用新型涉及实验教学领域，具体为教学中验证人体呼吸产生二氧化碳的演示器。


背景技术：

[0002]“人体呼出气体与吸入空气中二氧化碳含量高低的探究实验”是义务教育课本九年级《化学》中的一个重要的演示实验，也是学生学习初中化学最先接触的实验之一；而证明“人体呼吸产生二氧化碳实验”是义务教育课本七年级《生物》中的一个重要实验，教材不同，但实验的原理完全相同。
[0003]
在初中化学实验教学中，比较人体呼出气体与吸入空气中二氧化碳含量的实验，通常是准备两个贮满气体的集气瓶，一个是空气，一个是用排水法收集好的呼出气体，再分别滴入相同滴数的澄清石灰水，并振荡，可见贮有空气的集气瓶中石灰水基本不变，而贮有呼出气体的集气瓶中石灰水明显变浑浊了，说明呼出气体中二氧化碳的含量高于吸入空气中二氧化碳的含量，但是在实际操作中往往要耗费一定的时间，既要用排水法收集一瓶呼出气体，还要慢慢滴入相同滴数的澄清石灰水，操作要分两次进行，整个实验约花4分钟时间，实验步骤如图1所示。
[0004]
而在初中生物教学中，准备的是一个教师演示实验，但往往由学生参与操作，如图2所示，图2中a处及b处均有一个弹簧夹，操作时必须严格按步骤进行：先关闭b处弹簧夹，打开a处弹簧夹，吸一口气，空气通过i中的石灰水后进入人体呼吸系统，再关闭a处弹簧夹，打开b处弹簧夹，呼气，人体呼吸系统产生的气体进入ii中，但吸气、呼气往往一次达不到理想效果，实际操作中往往要重复前面的步骤几次，才能使ii中的石灰水变浑浊，而i中的石灰水基本不变浑浊，由此证明人体呼吸作用产生了二氧化碳，也说明了呼出气体中二氧化碳的含量高于吸入空气中二氧化碳的含量。而在学生参与操作时，往往容易将操作步骤搞混淆了，结果会出现吸气前就打开了b处弹簧夹，而关闭了a处弹簧夹，学生将具有一定腐蚀作用的澄清石灰水吸入口中，出现安全事故，而实验事故的发生是由该实验设计存在一定的缺陷性所造成的。
[0005]
现有的实验装置在进行实验时实验时间较长，不能够快速证明人体呼出气体中二氧化碳的含量高于吸入空气中二氧化碳的含量，也不能科学、安全地证明人体呼吸作用产生了二氧化碳的实验装置，往往存在一些缺陷，导致测量结果存在偏差。


技术实现要素：

[0006]
基于此，本实用新型的目的是提供教学中验证人体呼吸产生二氧化碳的演示器，以解决现有的实验装置在进行实验时实验时间较长，不能够快速证明人体呼出气体中二氧化碳的含量高于吸入空气中二氧化碳的含量，也不能科学、安全地证明人体呼吸作用产生了二氧化碳的实验装置，往往存在一些缺陷，导致测量结果存在偏差的技术问题。
[0007]
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：教学中验证人体呼吸产生二氧
化碳的演示器，包括两组塑料方瓶，所述塑料方瓶的顶部设置有螺口塑料瓶盖，且螺口塑料瓶盖的顶部通过塑料螺母连接有分流管，所述分流管的一端安装有两组单向阀，一组所述单向阀的下方安装有导管，所述塑料螺母的上方连接穿板接头，一组所述穿板接头的外壁套设有胶皮管，且胶皮管的一端安装有吹嘴，所述塑料方瓶的内部装有石灰水，两组所述塑料方瓶之间安装有两组塑料气扣。
[0008]
通过采用上述技术方案，通过呼吸气组件向透明筒体内呼气和吸气，验证空气与澄清石灰水的反应、人体呼气与澄清石灰水的反应并进行对比，用于验证人体呼吸产生了二氧化碳，设计科学，操作简单，只需几次简单的吸气和呼气就能比较出人体吸入空气与呼出气体中二氧化碳含量高低，对比现象明显，能批量生产，运用于初中化学和生物实验教学中，而且一所中学通常要用到三十组以上，有一定的市场，既有社会效益，也有经济效益；安全，能方便学生进行学生实验操作，杜绝了师生在误操作时吸入石灰水的可能性。
[0009]
本实用新型进一步设置为，所述塑料气扣的外壁与塑料方瓶内壁接触位置处设置有密封圈，所述螺口塑料瓶盖与塑料方瓶连接处设置有密封圈。
[0010]
通过采用上述技术方案，便于增加两组塑料方瓶之间连接的密封性。
[0011]
本实用新型进一步设置为，所述导管的一端位于石灰水中，且石灰水的液面低于塑料气扣。
[0012]
通过采用上述技术方案，便于检测呼出的气体能充分的与石灰水反应，便于检测观察。
[0013]
本实用新型进一步设置为，两组所述单向阀以分流管的垂直中线对称设置，且一组所述单向阀与分流管正向连接，一组所述单向阀与分流管反向连接。
[0014]
通过采用上述技术方案，两组单向阀不同设置，能够确保在吸气时不会吸入到石灰水，呼气时气体不会通过另一组单向阀进入到塑料方瓶内部，呼出的气体只能够通过导管进入到石灰水内部。
[0015]
综上所述，本实用新型主要具有以下有益效果：
[0016]
本实用新型通过分流管、单向阀、塑料气扣和导管的设置，通过呼吸气组件向透明筒体内呼气和吸气，验证空气与澄清石灰水的反应、人体呼气与澄清石灰水的反应并进行对比，用于验证人体呼吸产生了二氧化碳，设计科学，操作简单，只需几次简单的吸气和呼气就能比较出人体吸入空气与呼出气体中二氧化碳含量高低，对比现象明显，能批量生产，运用于初中化学和生物实验教学中，而且一所中学通常要用到三十组以上，有一定的市场，既有社会效益，也有经济效益；安全，能方便学生进行学生实验操作，杜绝了师生在误操作时吸入石灰水的可能性。
附图说明
[0017]
图1为本实用新型化学实验操作台；
[0018]
图2为本实用新型生物实验操作图；
[0019]
图3为本实用新型结构示意图；
[0020]
图4为本实用新型吸气结构示意图；
[0021]
图5为本实用新型呼气结构示意图。
[0022]
图中：1、塑料方瓶；2、螺口塑料瓶盖；3、分流管；4、单向阀；5、石灰水；6、胶皮管；7、
吹嘴；8、穿板接头；9、塑料螺母；10、塑料气扣；11、导管。
具体实施方式
[0023]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0024]
下面根据本实用新型的整体结构，对其实施例进行说明。
[0025]
教学中验证人体呼吸产生二氧化碳的演示器，如图3-5所示，包括两组塑料方瓶1，塑料方瓶1的顶部设置有螺口塑料瓶盖2，且螺口塑料瓶盖2的顶部通过塑料螺母9连接有分流管3，分流管3的一端安装有两组单向阀4，一组单向阀4的下方安装有导管11，塑料螺母9的上方连接穿板接头8，一组穿板接头8的外壁套设有胶皮管6，且胶皮管6的一端安装有吹嘴7，塑料方瓶1的内部装有石灰水5，两塑料方瓶1在结合部相同位置各打2个小孔，通过特制工具，用塑料气扣10将两个塑料方瓶1加以连接固定，打开任意一个螺口塑料瓶盖2，向塑料方瓶1内注入约1/3的新制的澄清石灰水5，倾斜塑料方瓶1，让石灰水5通过塑料气扣10进入另一塑料方瓶1内，反复调节，使两塑料方瓶1内的石灰水5是等量的，两组塑料方瓶1之间安装有两组塑料气扣10，通过吹嘴7，吸气10秒钟，空气由左端长导管11进入左塑料方瓶1内，左塑料方瓶1内的石灰水5中有气泡冒出，气流通过塑料气扣10进入右塑料方瓶1，通过右塑料方瓶1内分流管3短管内部的单向阀4进入人体呼吸系统，呼气10秒钟，可见呼出气体由分流管3内部的单向阀4通过长导管11进入塑料方瓶1瓶石灰水4内，右塑料方瓶1内的石灰水5中有气泡冒出，气流再通过塑料气扣10直接由左瓶内上端的分流管3短管排出，重复吸气和呼气(力度与时间基本一致)，一会，可见左塑料方瓶1内的石灰水5基本不变，而右塑料方瓶1内的石灰水5明显变浑浊了，由此说明呼出气体中的二氧化碳含量比空气中的要高，也说明了人体呼吸产生了二氧化碳气体。
[0026]
请参阅图3，塑料气扣10的外壁与塑料方瓶1内壁接触位置处设置有密封圈，螺口塑料瓶盖2与塑料方瓶1连接处设置有密封圈，便于增加两组塑料方瓶1之间连接的密封性。
[0027]
请参阅图3，导管11的一端位于石灰水5中，且石灰水5的液面低于塑料气扣10，便于检测呼出的气体能充分的与石灰水5反应，便于检测观察。
[0028]
请参阅图5，两组单向阀4以分流管3的垂直中线对称设置，且一组单向阀4与分流管3正向连接，一组单向阀4与分流管3反向连接，呼气10秒钟，可见呼出气体由分流管3内部的单向阀4通过长导管11进入塑料方瓶1瓶石灰水4内，右塑料方瓶1内的石灰水5中有气泡冒出，气流再通过塑料气扣10直接由左瓶内上端的分流管3短管排出，两组单向阀4不同设置，能够确保在吸气时不会吸入到石灰水5，呼气时气体不会通过另一组单向阀进入到塑料方瓶1内部，呼出的气体只能够通过导管11进入到石灰水5内部。
[0029]
本实用新型的工作原理为：其中两组塑料方瓶1内的构件相同，呈左右对称，两塑料方瓶1在结合部相同位置各打2个小孔，通过特制工具，用塑料气扣10将两个塑料方瓶1加以连接固定，打开任意一个螺口塑料瓶盖2，向塑料方瓶1内注入约1/3的新制的澄清石灰水5，倾斜塑料方瓶1，让石灰水5通过塑料气扣10进入另一塑料方瓶1内，反复调节，使两塑料方瓶1内的石灰水5是等量的，单向阀4的原理及气流方向(长管进气短管出气)，通过吹嘴7，吸气10秒钟，空气由左端长导管11进入左塑料方瓶1内，左塑料方瓶1内的石灰水5中有气泡
冒出，气流通过塑料气扣10进入右塑料方瓶1，通过右塑料方瓶1内分流管3短管内部的单向阀4进入人体呼吸系统，呼气10秒钟，可见呼出气体由分流管3内部的单向阀4通过长导管11进入塑料方瓶1瓶石灰水4内，右塑料方瓶1内的石灰水5中有气泡冒出，气流再通过塑料气扣10直接由左瓶内上端的分流管3短管排出，重复吸气和呼气(力度与时间基本一致)，一会，可见左塑料方瓶1内的石灰水5基本不变，而右塑料方瓶1内的石灰水5明显变浑浊了，由此说明呼出气体中的二氧化碳含量比空气中的要高，也说明了人体呼吸产生了二氧化碳气体。
[0030]
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，但本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对实用新型的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员在阅读完本说明书后可在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。