眼见为实

张厚玲　张玉忠

摘要 通过简易装置利用负压原理，模拟烟气经肺进入人体的过程，探讨烟雾中这四种主要有害成分的存在。

关键词 探究活动 简易装置 负压 柠檬酸钠

中图分类号G6330.91 文献标识码B

“吸烟有害健康”。烟雾中主要含有尼古丁、一氧化碳、强还原性物质和焦油等有害物质，对人体的呼吸道、心血管、神经系统、消化系统等都有不同程度的伤害，对中小学生来说，吸烟的危害更大。

为了引起中学生的重视，初中生物学济南版教材出示了3份文字资料说明吸烟对人体的危害。笔者认为仅靠文字资料不足以引起学生的重视，设置一个烟雾有害成分的确存在的实验更有说服力。经过反复探讨实验方案与原理，终于组装了一个如图1所示的简易装置，利用教材中涉及到的柠檬酸钠、高锰酸钾等学生熟悉的药品探究烟雾的4种主要有害成分。

1.实验仪器及用品

铁架台、饮料瓶（8个）、单孔橡皮塞、橡胶管、Y形管、玻璃管、香烟、火柴、烧杯、鸡血、柠檬酸钠、硝酸汞、高锰酸钾、小金鱼、白纸板等。

2.实验原理

本实验涉及到的原理如下：高锰酸钾是强氧化剂，与强还原剂反应褪色；硝酸汞与尼古丁反应产生白色沉淀；鲜红的血液与一氧化碳反应颜色变暗；柠檬酸钠是抗凝剂，防止血液凝固。

3.实验操作及现象

（1）组装一个如图1所示的装置。装置①的脱脂棉代表吸烟者的肺，装置②的脱脂棉代表不吸烟者的肺。多用途铁夹固定的两套装置①、②形成对照实验。1、2、3号饮料瓶分别装适量的新鲜鸡血、硝酸汞溶液、高锰酸钾溶液、小鱼。为防止鸡血凝固，1号瓶加入了适量的柠檬酸钠溶液。

（2）装上1号饮料瓶，点燃1号装置的香烟，手捏饮料瓶然后慢慢松手，由于瓶内的负压作用，烟雾经棉花（肺）进入新鲜鸡血，瓶内充满烟雾后，迅速旋紧瓶盖。静置10min，烟雾完全溶解后，连续收集4次烟雾。鸡血颜色逐渐变暗，与鲜红的新鲜鸡血进行对照，现象非常明显，这表明烟雾中含有一氧化碳。

（3）用同样的方法将2、3、4号瓶充满烟雾。只需5min，硝酸汞溶液底部出现白色沉淀，表明烟雾中含有尼古丁；紫红的高锰酸钾溶液颜色渐渐改变，直至褪净，表明烟雾中含有强还原性物质；当4号瓶的烟雾溶解后，打开瓶盖放入小鱼，并始终不盖瓶盖使小鱼处于有氧状态中。小鱼的鳃盖闭合的频率越来越快，说明它呼吸越来越困难。1h后小鱼的游动失去平衡，约2h后小鱼死亡。将盛有清水的4号瓶放入同样状态、同样大小的小鱼，生活了大约两周。两者对照探究了烟雾对生命的伤害。

（4）取出两试管的脱脂棉，用白纸板衬托加以对照，装置①玻璃管的脱脂棉变黄，装置②玻璃管的脱脂棉颜色没什么变化，说明长期吸烟者肺容易吸附更多的烟焦油。

本实验用鸡血、硝酸汞、高锰酸钾、脱脂棉探究了烟的有害成分如一氧化碳、尼古丁、强还原性物质和烟焦油的存在，用金鱼在溶解大量烟气的水中的反应进一步探究香烟中有毒物质对生命的损害。本实验操作简单，直观形象，鸡血、饮料瓶等是废物，废物利用，经济环保。

本实验弥补了生物教材中有关吸烟有害健康的不足，对吸烟人群尤其是中学生有良好的警示作用。