合作探究
探究不同口罩对$\mathrm{PM}_{2.5}$的阻隔效果
为了应对不时出现的雾霾天气,出门戴口罩成了大多数人的选择。口罩的类型有很多,那么哪种材料制成的口罩阻隔$\mathrm{PM}_{2.5}$的效果更强呢?某兴趣小组利用Dylos - DC1700空气质量检测仪做了模拟实验。该仪器测量$\mathrm{PM}_{2.5}$的计量单位为$μ\mathrm{g/m}^3$。
实验步骤:
1. 正规药店购买以下三种不同材质的口罩:一次性医用口罩、普通棉布口罩、带活性炭滤网的棉布口罩。
2. 在室内封闭无风环境中检测空气中$\mathrm{PM}_{2.5}$含量。
3. 用以上三种口罩严密包裹空气质量检测仪进风口,再次检测$\mathrm{PM}_{2.5}$含量。
4. 分三次检测上述不同条件下$\mathrm{PM}_{2.5}$含量。
实验结果:相同条件下检测到的$\mathrm{PM}_{2.5}$含量(计量单位:$μ\mathrm{g/m}^3$)数据如下表所示。

(1)研究表明,部分$\mathrm{PM}_{2.5}$能通过呼吸系统进入血液,进而对人体健康造成危害。呼吸系统由
(2)该实验的实验变量是口罩的类型,除此之外其他实验条件应
(3)通过实验可以得出结论:三种口罩中,阻隔$\mathrm{PM}_{2.5}$效果较好的是带活性炭滤网的棉布口罩。请你描述获得这一结论的理由。
(4)请你为空气质量的改善提一条合理化建议。
探究不同口罩对$\mathrm{PM}_{2.5}$的阻隔效果
为了应对不时出现的雾霾天气,出门戴口罩成了大多数人的选择。口罩的类型有很多,那么哪种材料制成的口罩阻隔$\mathrm{PM}_{2.5}$的效果更强呢?某兴趣小组利用Dylos - DC1700空气质量检测仪做了模拟实验。该仪器测量$\mathrm{PM}_{2.5}$的计量单位为$μ\mathrm{g/m}^3$。
实验步骤:
1. 正规药店购买以下三种不同材质的口罩:一次性医用口罩、普通棉布口罩、带活性炭滤网的棉布口罩。
2. 在室内封闭无风环境中检测空气中$\mathrm{PM}_{2.5}$含量。
3. 用以上三种口罩严密包裹空气质量检测仪进风口,再次检测$\mathrm{PM}_{2.5}$含量。
4. 分三次检测上述不同条件下$\mathrm{PM}_{2.5}$含量。
实验结果:相同条件下检测到的$\mathrm{PM}_{2.5}$含量(计量单位:$μ\mathrm{g/m}^3$)数据如下表所示。
(1)研究表明,部分$\mathrm{PM}_{2.5}$能通过呼吸系统进入血液,进而对人体健康造成危害。呼吸系统由
呼吸道
和肺组成。(2)该实验的实验变量是口罩的类型,除此之外其他实验条件应
相同且适宜
。为减小实验误差,应对表中三组数据所做的处理是求取平均值
。(3)通过实验可以得出结论:三种口罩中,阻隔$\mathrm{PM}_{2.5}$效果较好的是带活性炭滤网的棉布口罩。请你描述获得这一结论的理由。
用带活性炭滤网的棉布口罩包裹进风口的检测数值显著低于其他两种材质的口罩
(4)请你为空气质量的改善提一条合理化建议。
植树种草,增加绿化面积(或控制污染物的排放,多用清洁能源,或少开私家车,骑车或乘坐公共交通工具,答案合理即可)
答案
(1) 呼吸道 (2) 相同且适宜 求取平均值 (3) 用带活性炭滤网的棉布口罩包裹进风口的检测数值显著低于其他两种材质的口罩 (4) 植树种草,增加绿化面积(或控制污染物的排放,多用清洁能源,或少开私家车,骑车或乘坐公共交通工具,答案合理即可)
解析
【分析】
本题围绕不同口罩阻隔PM₂.₅的实验展开,需结合生物基础知识、实验探究原则分析各问题:
1. 第(1)题考查呼吸系统的组成,属于课本基础知识点,直接回忆即可。
2. 第(2)题考查对照实验的设计原则:对照实验需控制单一变量,除研究的变量外,其他条件要一致;减小实验误差的常用方法是多次测量取平均值。
3. 第(3)题需分析表格数据,对比三种口罩对应的PM₂.₅检测值,数值越低说明阻隔效果越好,据此总结结论的理由。
4. 第(4)题结合生活实际,提出改善空气质量的合理建议,属于开放性问题,合理即可。
【解析】
(1)人体呼吸系统由呼吸道(鼻、咽、喉、气管、支气管)和肺组成,因此此处填“呼吸道”。
(2)对照实验需遵循单一变量原则,本实验的变量是口罩类型,所以其他实验条件应相同且适宜;为减小实验误差,需对多次检测的数据求取平均值。
(3)分析表格数据:三次检测中,用带活性炭滤网的棉布口罩包裹进风口时,对应的PM₂.₅检测数值(分别为1289、1277、1305)均显著低于一次性医用口罩(5452、5465、5496)和普通棉布口罩(4277、4169、4233),说明其阻隔PM₂.₅的效果更好。
(4)改善空气质量的合理化建议可从减少污染物排放、增加绿化等角度提出,如植树种草增加绿化面积、绿色出行减少尾气排放等。
【答案】
(1) 呼吸道
(2) 相同且适宜;求取平均值
(3) 三次检测中,用带活性炭滤网的棉布口罩包裹进风口的检测数值显著低于其他两种材质的口罩
(4) 植树种草,增加绿化面积(合理即可)
【知识点】
呼吸系统组成;对照实验原则;空气质量保护
【点评】
本题结合生活中的雾霾问题,将生物基础知识与实验探究结合,既考查了课本核心知识点,又锻炼了学生分析实验数据、解决实际问题的能力,体现了生物学科与生活的联系,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕不同口罩阻隔PM₂.₅的实验展开,需结合生物基础知识、实验探究原则分析各问题:
1. 第(1)题考查呼吸系统的组成,属于课本基础知识点,直接回忆即可。
2. 第(2)题考查对照实验的设计原则:对照实验需控制单一变量,除研究的变量外,其他条件要一致;减小实验误差的常用方法是多次测量取平均值。
3. 第(3)题需分析表格数据,对比三种口罩对应的PM₂.₅检测值,数值越低说明阻隔效果越好,据此总结结论的理由。
4. 第(4)题结合生活实际,提出改善空气质量的合理建议,属于开放性问题,合理即可。
【解析】
(1)人体呼吸系统由呼吸道(鼻、咽、喉、气管、支气管)和肺组成,因此此处填“呼吸道”。
(2)对照实验需遵循单一变量原则,本实验的变量是口罩类型,所以其他实验条件应相同且适宜;为减小实验误差,需对多次检测的数据求取平均值。
(3)分析表格数据:三次检测中,用带活性炭滤网的棉布口罩包裹进风口时,对应的PM₂.₅检测数值(分别为1289、1277、1305)均显著低于一次性医用口罩(5452、5465、5496)和普通棉布口罩(4277、4169、4233),说明其阻隔PM₂.₅的效果更好。
(4)改善空气质量的合理化建议可从减少污染物排放、增加绿化等角度提出,如植树种草增加绿化面积、绿色出行减少尾气排放等。
【答案】
(1) 呼吸道
(2) 相同且适宜;求取平均值
(3) 三次检测中,用带活性炭滤网的棉布口罩包裹进风口的检测数值显著低于其他两种材质的口罩
(4) 植树种草,增加绿化面积(合理即可)
【知识点】
呼吸系统组成;对照实验原则;空气质量保护
【点评】
本题结合生活中的雾霾问题,将生物基础知识与实验探究结合,既考查了课本核心知识点,又锻炼了学生分析实验数据、解决实际问题的能力,体现了生物学科与生活的联系,难度适中。
【难度系数】
0.6
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