动脉血、静脉血的转化与煤气中毒实验

动脉血、静脉血是血液循环章节的重要内容，为加深对动脉血、静脉血区别的认识，教师常以鸡血凝块上表面颜色鲜红、下表面及内部颜色暗红的直观对比来予以说明，但血红蛋白在氧浓度高二氧化碳浓度低时与氧容易结合成氧合血红蛋白，而在氧浓度低、二氧化碳浓度高时又与氧容易分离这一可逆动态过程却无法展示。另一方面，为拓宽学生知识面，提高学习兴趣，教师多涉及煤气即一氧化碳中毒的内容，一氧化碳与血红蛋白的结合远高于氧与血红蛋白的结合这一规律也是靠血凝块无法验证的。如何用实验手段来证明血红蛋白的这两个特征呢？下面是“动脉血、静脉血的转化与煤气中毒”实验。

动脉血、静脉血的转化与煤气中毒实验

实验目的：

1．了解氧、二氧化碳与血红蛋白的结合情况

2．了解煤气中毒的原理

材料用具：

小烧杯2个、玻璃棒、量筒、滤纸、胶头滴管、配有双孔塞的圆底烧瓶2个、分液漏斗2个、酒精灯、配有单孔塞的硬质试管、玻璃导管、铁架台、铁夹、石棉网、橡皮套管、试管4支。

鸡血、蒸馏水、柠檬酸钠、氯酸钾、二氧化锰、大理石、盐酸、浓硫酸、甲酸。

实验步骤：

1．抗凝鸡血的制取：在一个小烧坏中放入少量柠檬酸钠晶体，再注入20mL蒸馏水，然后滴入宰鸡时的鲜血约20mL，用玻璃棒搅拌后，即抗凝鸡血。

2．氧气二氧化碳和一氧化碳的制取：氯酸钾和二氧化锰共热制得氧气，大理石和盐酸反应制得二氧化碳。一氧化碳可用煤气也可用硫酸和甲酸加热条件下制取（前两者在中学化学已学）。

3．动脉血、静脉血的转化实验：在两个试管中分别注入5mL抗凝鸡血，在1号试管中通入氧气、2号试管中通入二氧化碳，半分钟后可以看到，1号试管中的鸡血由红色变为鲜红色，2号试管中的鸡血由红色变为暗红色。接下来在1号试管中改通二氧化碳，2号试管中通氧气，则1号试管中的鸡血鲜红色变为暗红色，2号试管中的鸡血由暗红色变成鲜红色。

4．煤气中毒实验：在3号试管中注入5mL抗凝鸡血，通入氧气，鸡血很快由红色呈鲜红色，再通入一氧化碳，鲜红色没有变化，但这时再通入二氧化碳，鸡血始终不能变为暗红色。在4号试管中加入抗凝鸡血，通入二氧化碳，鸡血由红色变为暗红色，如此时再通入一氧化碳，则暗红色鸡血很快变为鲜红色。

实验讨论：

1．步骤3说明血液中的血红蛋白在环境中氧或二氧化碳多时容易与之结合，在氧或二氧化碳少时又能容易与之分离的特性。

2．步骤4说明：血红蛋白更容易和一氧化碳结合，并且结合得比氧气和二氧化碳牢固，正是由于这个原因，一氧化碳吸入肺部后即与氧争夺血红蛋白，使血液载氧功能发生障碍造成机体急性缺氧而中毒。

该实验的设计体现如下几个方面的优越性：

第一，该实验可让学生动态地了解血液的颜色变化，从而理解肺泡里的气体交换使静脉血转变为动脉血和组织里的气体交换又使动脉血运用转变为静脉血。

第二，该实验证明了煤气中毒的原理。

第三，该实验运用了初中化学学过的氧的制取和二氧化碳的制取；同时，了解了一氧化碳的制取并运用于实验，使化学知识与生物知识、理论知识与实践运用紧密联系起来，开拓了学生的视野，活跃了其思维的逻辑性、科学性、想象性。