顺德一中德胜学校 李琳琳
1 实验目的:
模拟血液循环的过程。让学生直观感受到在体循环和肺循环过程中血液成分的变化,帮助学生理解血液循环的过程以及循环过程中血液成分的变化。
2 实验原理:
2.1 物理液体压强原理,模仿心脏压力使血液在血管中循环。
2.2 化学原理氢氧化钠使酸性品红褪色,模拟在组织细胞处血液成分的变化(由红色变为无色)。酸性品红溶解在水中,模拟在肺泡处血液成分的变化。
3 材料器具:
无色透明塑料瓶(两大、两小),胶塞(8个),直型硬质玻璃管(两个),玻璃导管(六条直管,四条直角弯管),塑料透明软管(四条),酸性品红试剂,氢氧化钠,玻璃棉,铁架台
4 装置连接:
用无色透明饮料瓶模拟心脏,直型硬质玻璃管模拟毛细血管网,无色透明软管模拟血管,心脏与血管之间以导管连接。
4.1 心脏部分连接
4.1.1 取两个胶塞各打两个孔,孔的大小以刚好穿过玻璃导管为适中(避免漏气)。用一个直玻璃导管将两个胶塞倒扣穿在一起,玻璃导管一端刚穿过胶塞,另一端穿过另一个胶塞很长,几乎到达小塑料瓶的瓶底,这样避免模拟血液倒流。
4.1.2 用玻璃导管穿过很短的那个胶塞,塞紧大无色透明塑料瓶(注意气密性)。用另一个胶塞塞紧小的五色透明塑料瓶(注意气密性)。心室与心房的连接完成。再制作一组一样的装置。
4.1.3 将一连接在一起的一大、一小两个无色透明塑料瓶中装入红色品红试剂溶液(去适量酸性品红溶解在水中即可,颜色可以深一些,这样实验中效果看起来更明显)。大的塑料瓶模拟左心室,小的塑料瓶模拟左心房。去另一套相同的装置,装入无色透明水,模拟右心房与右心室。
4.2 血管部分连接
4.2.1 将一个直型硬质玻璃管中间加入氢氧化钠试剂,两端用玻璃棉固定,模拟全身毛细血管网,固定在铁架台上。另取一个直型硬质玻璃管中间加入酸性品红试剂,两端用玻璃棉固定,模拟肺部毛细血管网,同样固定在铁架台上。
4.2.2 取四个胶塞每个胶塞各打一个孔,孔的大小刚好穿过玻璃管(避免漏气)。
4.2.3 取4根玻璃导管长度不用太长,比胶塞稍微长一点就可以。 分别穿过4个胶塞。四个胶塞塞住两个直型硬质玻璃管两端(塞紧避免漏气)。
4.2.4 取两根长弯玻璃导管,插入大塑料瓶的胶塞中的另一个孔中,长度要到达瓶底;取两根短弯玻璃导管,插入小塑料瓶的胶塞中的另一个孔中,长度刚过胶塞即可。
4.2.5 用塑料透明软管连接模拟左心室的塑料大瓶子上的导管和固定的铁架台上的模拟全身毛细血管网的直型硬质玻璃管上的导管,玻璃管另一端的导管用塑料透明软管连接模拟右心房小塑料瓶上的导管。
4.2.6 用塑料透明软管连接模拟右心室的塑料大瓶子上的导管和固定的铁架台上的模拟肺部血管网的直型硬质玻璃管上的导管,玻璃管另一端的导管用塑料透明软管连接模拟左心房小塑料瓶上的导管。
装置连接如图:
5 实验操作步骤与实验现象:
这个实验主要模仿血液在体循环和肺循环中成分的变化。
操作:挤压模拟左心室的瓶子,模仿心脏收缩。
观察:由左心室射出的是动脉血,流经模拟全身毛细血管网的玻璃管时,由红色变为无色。
现象:由于玻璃管中装有氢氧化钠试剂,红色酸性品红溶液与氢氧化钠试剂反应变成无色,模拟血液与组织细胞进行气体交换。这样模拟动脉血变成了模拟静脉血,然后流回右心房。
观察:流到右心房的血液,进入右心室,经肺动脉到达肺部毛细血管,由无色变为红色。
现象:模拟静脉血流经模拟肺部毛细血管网的玻璃管时,被品红染色变成红色,模拟肺泡中的氧与血液中的二氧化碳进行气体交换。模拟静脉血变成了模拟动脉血,然后流回左心房。
装置可重复使用,但每次使用过后要更换两个直型硬质玻璃管中的药品。