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        植物光合作用吸收二氧化碳的實驗教學設計

        前言:想要寫出一篇引人入勝的文章?我們特意為您整理了植物光合作用吸收二氧化碳的實驗教學設計范文,希望能給你帶來靈感和參考,敬請閱讀。

        植物光合作用吸收二氧化碳的實驗教學設計

        摘要:利用金魚藻為實驗材料,重新設計“植物光合作用吸收二氧化碳實驗,使實驗操作更加簡單、現象更加明顯、時間更加可控,便于學生觀察和操作。

        關鍵詞:初中生物學;實驗教學;光合作用;二氧化碳

        1問題提出

        “植物光合作用吸收二氧化碳”實驗是蘇科版《生物》八年級上冊“生態系統的穩定”中的演示實驗。本實驗是對七年級綠色植物進行光合作用這一知識點的補充和完善。教材中,該實驗的裝置是大廣口瓶中放置盆栽植物,光照2h后,揭開瓶塞,滴加溴麝香草酚藍試劑。在實際的實施過程中,遇到多個不利于該實驗開展的困難,如:如此大的廣口瓶不易購置;滴加溴麝香草酚藍溶液量少,不利演示;2h內測試的植物是否能把瓶內的二氧化碳消耗完等。為使實驗更加有效,在教學實施過程中,根據實驗要求,對實驗裝置和步驟做了重新設計,取得很好的效果。

        2原理和方法

        2.1實驗原理

        溴麝香草酚藍試劑(BTB試劑)是一種酸堿指示劑,在堿性溶液中呈藍色,在酸性溶液中呈黃色。BTB試劑也是一種生物活性指示劑,對生物活性沒有影響。當水中溶有二氧化碳后會形成碳酸,而碳酸是弱酸性,可使BTB溶液由藍色變成黃色。水生植物光合作用消耗了水中的二氧化碳后,水體偏向堿性,指示劑也發生相應的顏色變化。

        2.2實驗材料

        白色透明礦泉水瓶4個,溴麝香草酚藍試劑1瓶,2000mL大容器1個,吸管1支,金魚藻6株,黑色塑料袋1個。2.3實驗方法具體如下:(1)材料準備將4個礦泉水瓶進行編號1、2、3、4,用大容器準備2000mL水。(2)加入BTB試劑在水中加入溴麝香草酚藍試劑(BTB)10mL,攪拌均勻后溶液呈現藍色。(3)加入CO2取上述溶液將1號瓶加滿,向剩下的溶液中吹氣以加入CO2,直至溶液變為黃色。(4)加入植物溶液顏色發生變化后,分裝入2、3、4號瓶直至裝滿。在3號、4號瓶中加入等量金魚藻各3株,加蓋密封。將4號瓶套上黑色塑料袋,進行遮光處理。(5)光照將實驗裝置4個瓶子一起移至光下進行光照,3號瓶顏色發生變化時則實驗結束。(6)收回裝置,觀察記錄實驗現象,并分析。

        3結果與分析

        3.1結果

        記錄了實驗前后各瓶中水體(酸堿指示劑)顏色變化。光照后,1號瓶溶液仍然為藍色,2號和4號瓶溶液仍然黃色,說明其中水體的酸堿度沒有明顯變化;3號瓶溶液由原來的黃色轉變為藍色,水體酸性減弱。

        3.2結果分析

        ①1號瓶溶液中沒有二氧化碳,呈現藍色,2號瓶中吹入二氧化碳,呈現黃色,說明有酸性。1號瓶和2號瓶分別代表沒有二氧化碳和有二氧化碳的對照。經受陽光照射后顏色無變化,由此也可以排除光對溴麝香草酚藍試劑的影響,使實驗更有說服力。②3號瓶溶液由原來和2號瓶相同的黃色轉變成了與1號瓶相同的藍色,由此證明,3號瓶溶液中原有的二氧化碳消失,證明植物光合作用吸收二氧化碳。③3號瓶和4號瓶進行對比,遮光的4號瓶溶液仍然為黃色,證明植物光合作用需要在有光的條件下才可以進行,植物光合作用可以吸收二氧化碳。

        4設計優勢

        (1)材料易尋:礦泉水瓶具有易得、容易操作不易碎等優點。金魚藻是常見的水生植物,就算沒有金魚藻,只要能在水中生長的植物都可以替換,如蜈蚣藻、椒草等常見植物。如果沒有以上植物,可以將瓶子在實驗前先放小半瓶水開蓋培養幾天,過不了多久,瓶底就可以長出一層青苔,這時就可以繼續本實驗。筆者通過實驗對比,發現用青苔做實驗,現象依舊明顯。(2)操作簡單:無需考慮容器大小、密封等問題,操作步驟也很簡單。3號和4號瓶的對比不僅可以證明光合作用需要二氧化碳,還可以證明光合作用需要光。該實驗即節約了實驗材料和實驗時間,又提高了效率。(3)時間可控:在本實驗中3號瓶顏色發生變化的時刻就是實驗結束的時刻。實驗時間變得明顯可控,既不用如教材所說等上2h,也不用擔心二氧化碳沒有被利用完。根據本人預實驗所得出的結果,在上午8:00~9:00晴天正常光照下,40min左右3號瓶顏色即可變化。(4)現象明顯:相比較于教材中的幾滴試劑,本實驗中水量增加后藍色和黃色還是區分很明顯的。不管是用于學生分組實驗還是教師演示實驗,從中分析都很容易得到實驗結論,證明植物光合作用吸收了二氧化碳。(5)課內課外:當給學生提供BTB試劑后,學生回家可以依照實驗設計單,利用自己家中的植物,在家就可以完成實驗,觀察現象。這樣設計可以讓生物學實驗不限于課堂之上,還可以延伸到課外甚至家中。

        作者:莊旭芬 單位:蘇州大學醫學部基礎醫學與生物科學學院 江蘇省丹陽市華南實驗學校

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