實驗改進光合作用需要二氧化碳實驗改進

1、探究光合作用是否需要二氧化碳實驗改進陸千惠（課程與教學(xué)論生物方向，2011110306）本實驗選自浙教版科學(xué)·八年級下第2章第5節(jié)，是一個課堂演示實驗。光合作用的學(xué)習對學(xué)生認識生命活動有著重要的意義。本實驗基于學(xué)生的前科學(xué)知識即呼吸作用釋放二氧化碳、生態(tài)系統(tǒng)需要維持碳平衡，對光合作用是否需要二氧化碳進行科學(xué)探究，可以幫助學(xué)生構(gòu)建光合作用的知識體系。本文將圍繞探究光合作用是否需要二氧化碳的主題進行改進，可供教師課堂實驗演示，也可供學(xué)生操作完成。1問題的提出1.1教材實驗浙科版教材中關(guān)于該探究實驗的設(shè)計如下圖1。教材中給出了實驗裝置但并未對實驗方法步驟進行介紹。其設(shè)計思路是選取正常生長植

2、株，將整株植株放在黑暗處23天，這樣植株進行充分的呼吸作用，消耗完葉片中的淀粉等有機物。選取大小、長勢相近的葉片，用透明塑料袋包裹，塑料袋中分別裝有蒸餾水和澄清石灰水。將植株搬至陽光下，讓其進行光合作用。澄清石灰水吸收A袋中的二氧化碳，其中的葉子不能進行光合作用。這樣就與B袋（其中葉片能進行光合作用）形成了對照，可進行探究實驗。在經(jīng)過一段時間的光合作用后將葉片取下，用碘液進行淀粉檢驗。圖1.浙教版科學(xué)·八年級下關(guān)于光合作用是否需要二氧化碳的探究實驗1.2實驗分析此實驗如此設(shè)計，費時較長，操作也比較繁瑣。用塑料袋裝液體掛在葉片上，很有可能會壓壞枝條，對植株的柔韌性也有要求。本實驗中自變

3、量是二氧化碳，因變量是葉片中的淀粉含量，無關(guān)變量是時間、葉片形態(tài)、長勢等等。植物在陽光下不僅僅進行光合作用也會進行呼吸作用，A袋中的石灰水量少的話很難進行完全吸收，因此不易對變量進行控制。最后實驗是通過碘液檢測是否使葉片變藍來反映葉片是否進行了光合作用，進而體現(xiàn)光合作用是否需要二氧化碳的參與。如前面說的，一方面變量不易控制，很難確定A袋中的石灰水是否已經(jīng)把二氧化碳吸收完全；另一方面碘液遇淀粉變藍在此很難下明確的操作性定義。因此本探究需要進行改進。2實驗改進2.1改進原理焦性沒食子酸水溶液在堿性環(huán)境下遇氧氣會發(fā)生變色，先變成黃棕色，幾分鐘后逐漸轉(zhuǎn)綠，幾小時后又轉(zhuǎn)變成黃棕色至深褐色。NaHCO3溶

4、液不穩(wěn)定，容易分解產(chǎn)生二氧化碳。煮沸的蒸餾水pH近7.0，其中溶解的氣體量極少。2.2實驗改進用金魚藻枝條代替植株葉片，用焦性沒食子酸在堿性環(huán)境中遇氧氣變色來檢測是否進行光合作用產(chǎn)生氧氣的方法較教材中的檢測方法更為直觀和簡便。3實驗說明3.1實驗材料500mL平底燒瓶兩只，煤油，大小相似、生長狀況相同的金魚藻枝條10株，鑷子，1%的NaOH溶液，NaHCO3溶液，焦性沒食子酸，蒸餾水，膠頭滴管，量筒，酒精燈，三角架，石棉網(wǎng)，火柴，燒杯。3.2實驗步驟向兩只500mL的平底燒瓶中各加入300mL煮沸的蒸餾水，液面上覆蓋一層煤油以隔絕空氣。兩個平底燒瓶分別標記為A、B。透過油膜向其中分別加入大小相似、生長狀況相同的金魚藻枝條5株。透過油膜向A中加入50mL NaHCO3溶液。將A、B放在陽光下照射1h。將蒸餾水煮沸后冷卻配制焦性沒食子酸溶液。向2只燒瓶中分別先加入1ml1%的NaOH溶液，再加入1ml新配制焦性沒食子酸溶液，加煮沸后冷卻的蒸餾水至500ml，立即觀察溶液顏色的變化。3.3變量分析自變量：CO2（由NaHCO3溶液釋放）因變量：加入堿溶液和焦性沒食子酸后的溶液顏色。無關(guān)變量：光照，金魚藻枝條量，金魚藻長勢，水量等。3.4實驗現(xiàn)象及結(jié)果分析A組溶液久置后呈現(xiàn)深褐色，說明其利用NaHCO3溶液釋放的CO2進行了光合作用。4改進后的優(yōu)