Question

3．在学习了呼吸系统的知识后，某生物兴趣小组的同学为了证明：人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳．他们根据“二氧化碳具有使澄清石灰水变浑浊的特性”设计了以下实验：
材料用具：澄清的石灰水、试管2支、气球2个、打气泵1个、凡士林、细线若干条．
设计方案：
步骤一：把气球A吹到一定大小，并有细线扎紧气球口，接着用打气泵向气球B打入空气，使其与气球A一样大，也扎紧气球口．（提示：气球中要尽量收集足够多的气体；扎气球口时要打活结）
步骤二：向甲、乙两支试管中，分别倒入3ml澄清的石灰水．
步骤三：在甲、乙试管口外壁涂上凡士林，减少实验时气体外泄．
步骤四：把气球A和B分别套在试管甲和乙上（如图所示），解开扎口，将球内气体通入试管，并轻轻振荡．（特别提醒：注意防止气球从试管口脱落．）
步骤五：观察甲、乙试管内石灰水的变化．
根据以上实验设计，回答下列问题．
（1）方案中设计的试管乙是为了与试管甲形成对照．
（2）预测实验结果：
预测一：如果试管甲（填“甲”或“乙”）中的石灰水变浑浊，另一试管中的石灰水没有明显变化，则说明人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳
预测二：若没有明显变化，则不能说明人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳．
（3）人在呼气时，肺内容积缩小（填“扩大”或“缩小”），肺内气压相应增大，气体被呼出．

Answer 1

分析 二氧化碳有能使澄清的石灰水变浑浊的特性．
肺与外界的气体交换通过呼吸运动来实现，呼吸运动是指胸腔有规律的扩大与缩小，包括吸气和呼气两个过程，呼吸运动是通过呼吸肌的收缩和舒张实现的．

解答 解：（1）对照实验又叫单一变量实验，只有一个量不同．其它量皆相同的实验．只有一个变量，这就是实验中所有探究的问题，是可以改变的量，即二氧化碳的浓度的不同．因此设计方案中设计的试管乙是为了与试管甲形成对照作用，以便说明澄清的石灰水变浑浊是由于人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳．
（2）预测实验结果：
预测一：如果试管甲中的石灰水变浑浊，另一试管乙中的石灰水没有明显变化，则说明人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳．
预测二：假设甲、乙试管中的石灰水都没有明显变化，则不能说明人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳．
（3）吸气时，膈肌与肋间肌收缩，引起胸腔前后、左右及上下径均增大，肺随之扩大，造成肺内气压小于外界大气压，外界气体进入肺内，形成主动的吸气运动；呼气时，膈肌和肋间外肌舒张，肋骨与胸骨因本身重力及弹性而回位，结果胸廓缩小，肺也随之回缩，造成肺内气压大于外界气压，肺内气体排出肺，形成被动的呼气运动．
故答案为：
（1）对照；
（2）甲；没有明显变化；没有明显变化 
（3）缩小

点评 用实验验证人体呼出的气体含有较多的二氧化碳．考查学生实验分析能力．有一定难度．