Інформація для викладачів
Опис
Експериментальна установка
У цьому експерименті дихання людини ілюструється шляхом вимірювання вмісту кисню та вуглекислого газу в повітрі та диханні. Без перетворення на життя людини та інших істот не могло б існувати.
Додаткова інформація для викладачів (1/2)
Попередні знання
Учні повинні знати, що під час дихання кисень перетворюється на вуглекислий газ, який також утворює воду, що випадає в осад у вигляді вологої плівки в експериментальній установці. За бажанням, цю вологість можна також виміряти, але це не є предметом даного експерименту.
Також корисно знати, що в повітрі міститься близько 21% кисню і близько 410 ppm вуглекислого газу.
Принцип
Вдихається кисень, видихається вуглекислий газ. У повітрі, що видихається, вимірюється кратна нормальній концентрація вуглекислого газу, але концентрація кисню суттєво не зменшується.
Додаткова інформація для викладачів (2/2)
Мета навчання
Студенти повинні усвідомити, що дихання значно збільшує концентрацію вуглекислого газу, але не зменшує концентрацію кисню.
Завдання
Учні вимірюють концентрацію кисню і вуглекислого газу в повітрі, яким вони дихають, і порівнюють її з нормальною концентрацією повітря.
Інструкції з техніки безпеки
- До цього експерименту застосовуються загальні інструкції щодо безпечного проведення експериментів на уроках з природничих наук.
- Зокрема, учням слід наголосити на дотриманні гігієнічних заходів.
Інформація для студентів
Мотивація
Під час будь-якої людської діяльності ми вдихаємо кисень і видихаємо вуглекислий газ. У цьому процесі газообмін при диханні можна виміряти за допомогою відповідних датчиків, а саме: скільки кисню споживається з навколишнього повітря і на скільки збільшується концентрація вуглекислого газу.
Завдання
У цьому експерименті учні досліджують, як змінюється концентрація двох газів кисню і вуглекислого газу в повітрі, яким ми дихаємо, порівняно з навколишнім повітрям.
Експериментальна установка
Обладнання
| Посада | Матеріал | Пункт №. | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Cobra SMARTsense - CO2, 0 ... 100000 ppm (Bluetooth + USB) | 12932-01 | 1 |
| 2 | Cobra SMARTsense - Кисень, 0 ... 20 мг/л (Bluetooth + USB) | 12933-01 | 1 |
| 3 | measureAPP - безкоштовне програмне забезпечення для вимірювання для всіх пристроїв та операційних систем | 14581-61 | 1 |
Підготовка та виконання роботи (1/3)
Для вимірювання за допомогою датчиків Cobra SMARTsense необхідне додаток PHYWE measureAPP. Цей застосунок можна безкоштовно завантажити з відповідного магазину додатків (QR-коди дивіться нижче). Перед запуском додатка, будь ласка переконайтеся, що на Вашому пристрої (смартфоні, планшеті, персональному комп'ютері) активовано Bluetooth.
iOS
Android
Windows
Підготовка та виконання роботи (2/3)
Ліворуч: до вимірювання, праворуч: після вимірювання
- Активуйте датчики Cobra SMARTsense і Cobra SMARTsense в додатку measureAPP. Оскільки шкали вимірювання двох каналів вимірювання знаходяться далеко один від одного (% і ppm відповідно), переконайтеся, що індивідуальні шкали вимірювання оптимально налаштовані до, під час і після вимірювання.
- Спочатку виміряйте концентрацію газу в навколишньому повітрі за допомогою двох датчиків. Переконайтеся, що обидва датчики відкалібровані перед вимірюванням, тобто що вони відповідають концентраціям, наведеним у довідниках. Через низьку шкалу концентрації (в частинах на мільйон), вона дуже залежить від місця проведення вимірювання, тобто від того, наскільки хороший повітрообмін з повітрям ззовні.
Підготовка та виконання роботи (3/3)
Установка для збору повітря для дихання
- Для першого вимірювання розташуйте один датчик, а для другого вимірювання - інший датчик в пластиковий пакет, в який Ви збираєте своє дихання.
- Почніть вимірювання і вдихніть якомога більше повітря з легенів у мішок. Переконайтеся, що під час вимірювання виходить якомога менше повітря. Кілька вимірювань, усереднених між собою, покращують результат.
- Вимірювання обох параметрів одночасно може призвести до неточних результатів, оскільки дихальне повітря може легше виходити і таким чином спотворювати результат вимірювання.
- Ви можете проводити різні експерименти, змінюючи спосіб "збирання" повітря в легенях, наприклад, затримуючи дихання на довший час або виконуючи фізичні навантаження.
Протокол
Завдання 1
Питання
Завдання 2
Питання
Завдання 3
Питання