第21天 跨学科实践活动——自制
实验装置,认识吸烟的危害
年月日 天气 ☀️🌤️☁️☁️❄️
1.背景资源
烟草燃烧时会产生多种对人体有害的物质,如尼古丁、焦油等,这些物质进入人体后,不仅会诱发多种呼吸系统疾病,还可能诱发肺癌。吸烟时,烟雾只有约10%被吸烟者吸入,而其余的90%却散布在空气中,这些烟雾不但污染环境,而且使不吸烟者被动吸烟,间接受到危害。
2.确定任务
(1)利用废旧材料自制实验装置,模拟香烟烟雾对呼吸道的危害。
(2)通过实验,学会用科学证据向公众宣讲吸烟有害健康。
3.活动目标
(1)通过观察和实验,解释吸烟对人体健康的危害,自觉拒绝吸烟,学会用科学证据向公众宣讲吸烟有害健康。
(2)制作装置收集香烟烟雾,模拟香烟烟雾对呼吸道、肺等器官的影响,通过分析、归纳得出吸烟危害人体健康的结论。
(3)通过对装置的不断改进、修正,提高小组合作解决问题的能力。
(4)形成良好行为习惯对机体健康至关重要的观念,养成科学健康的生活方式。
4.准备材料
透明塑料瓶、餐巾纸、透明橡胶管、棉花、香烟、打火机。
5.实施方案
(1)实验装置如图所示,在透明塑料瓶中放入适量棉花,将餐巾纸卷成筒状塞入透明橡胶管中,并将橡胶管的一端套在塑料瓶瓶口上,另一端插入一根香烟。
(2)点燃香烟,多次挤压塑料瓶,模拟吸烟过程。香烟燃尽后取下烟蒂,取出橡胶管内的餐巾纸卷并展开,观察橡胶管、餐巾纸卷和塑料瓶中的棉花被烟雾污染后的状况。
安全提示:二手烟有害健康,实验过程中请全程佩戴口罩,规范操作,注意用火安全。

6.实验现象与分析
(1)观察到的现象:餐巾纸卷和橡胶管颜色变成,说明呼吸道对吸入的气体具有作用;香烟燃尽后,塑料瓶中残留刺鼻的烟雾,塑料瓶中的棉花颜色变成,这说明。
(2)在这个模型中,橡胶管和塑料瓶分别模拟的是和。
(3)挤压塑料瓶时,瓶内气压升高,模拟的是过程。此时瓶内气压会,人们在这个过程中肋间肌和膈肌(填“收缩”或“舒张”),同时膈顶部(填“上升”或“下降”)。
(4)长期吸烟可诱发慢性肺气肿,患者的主要病变之一是许多细支气管阻塞,这会影响的气体交换。

6.(1)黄色 清洁 黄色 呼吸道对空气的处理能力是有限的
(2)气管 肺
(3)呼气 增大 舒张 上升
(4)肺与外界

【分析】本题是结合跨学科实践的生物题，需运用呼吸系统的结构与功能、呼吸运动的原理等知识解题。首先，烟草燃烧产生的有害物质会污染实验材料，对应呼吸道的清洁作用及局限性；其次，实验装置的各部分对应呼吸系统的器官，需明确模拟对象；呼吸过程中，挤压塑料瓶模拟呼气，对应呼吸肌的状态和气压变化；最后，细支气管阻塞影响肺与外界的气体交换，结合呼吸系统的气体交换过程分析即可。
【解析】
(1) 烟草燃烧产生的焦油等有害物质会使餐巾纸卷和橡胶管被熏成黄色，说明呼吸道对吸入的气体具有清洁作用；塑料瓶中的棉花也被烟雾污染变黄，表明呼吸道对空气的处理能力是有限的，无法完全阻挡有害物。
(2) 实验中，橡胶管作为气体通道，对应呼吸系统的气管；塑料瓶容纳气体，模拟肺。
(3) 挤压塑料瓶时，瓶内气压升高，模拟呼气过程；呼气时，肋间肌和膈肌舒张，膈顶部上升，胸廓容积减小，肺内气压增大，气体排出。
(4) 细支气管是气体进出肺的通道，若其阻塞，会影响肺与外界的气体交换。
【答案】
(1) 黄色；清洁；黄色；呼吸道对空气的处理能力是有限的
(2) 气管；肺
(3) 呼气；增大；舒张；上升
(4) 肺与外界
【知识点】
呼吸系统的组成；呼吸运动；吸烟的危害
【点评】
本题通过自制实验装置模拟吸烟危害，将抽象的呼吸系统知识具象化，既考查了呼吸系统的结构功能、呼吸运动原理，又引导学生理解吸烟的危害，培养健康生活观念，是理论联系实际的跨学科实践题。
【难度系数】
0.5