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1、“植物的呼吸作用”的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)
一、創(chuàng)新來(lái)源
綠色植物的呼吸作用實(shí)驗(yàn)是人民教育出版社出版的義務(wù)教育教科書(shū)《生物》七年級(jí)上冊(cè)
第五章第二節(jié)《綠色植物的呼吸作用》中的一組實(shí)驗(yàn)。課本采用三套裝置(如圖1-3)分別
演示種子的呼吸作用會(huì)放出熱量,放出二氧化碳,并吸收氧氣。但在實(shí)際操作過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)
存在以下問(wèn)題:①實(shí)驗(yàn)裝置較為復(fù)雜②由于二氧化碳溶于水,導(dǎo)致檢驗(yàn)二氧化碳效果不明顯
③由于實(shí)驗(yàn)室普通溫度計(jì)的精確度所限,種子呼吸放出熱量檢測(cè)效果不明顯。
圖2種子呼吸作用放出二氧化碳
圖1種子呼吸作用放出熱量
圖3種子呼吸作用吸收氧氣
自制實(shí)驗(yàn)教具(如圖5所示)。
整套裝置取
2、材簡(jiǎn)便,效果
圖4浙教版科學(xué)教材《植物的呼吸作用》實(shí)驗(yàn)裝置
針對(duì)課本中實(shí)驗(yàn)裝置的缺陷,我利用生活中較常見(jiàn)的材料,
將三個(gè)實(shí)驗(yàn)整合在一起,同時(shí)又克服原實(shí)驗(yàn)中溫度測(cè)量這一難點(diǎn)。
明顯,且易于推廣。
二、實(shí)驗(yàn)裝置圖
圖5實(shí)驗(yàn)裝置圖
三、實(shí)驗(yàn)原理
1 .利用保溫杯的原理,采用大瓶套小瓶的方法,在兩者的接縫處打上玻璃膠,使兩瓶 間的空氣無(wú)法與外界流通, 阻礙了熱量的散失,同時(shí)玻璃瓶的瓶壁較厚, 起到良好的保溫效 果。由于玻璃瓶和塑料瓶都是透明的,觀(guān)察者還可以清晰地看到里面種子的情況。
2 .采用精確度更高的探針溫度計(jì)。該溫度計(jì)能精確到0.1 C,同時(shí)讀數(shù)方便,可以靈
敏顯示種
3、子呼吸作用所釋放的微量的熱。測(cè)量時(shí),只需將探針溫度計(jì)的針尖與種子接觸即可
測(cè)得溫度。
3 .為了便于探針的插入,在容器的瓶蓋上嵌入一個(gè)小的橡膠塞,橡膠較為柔軟,探針 容易插入,拔出后橡膠塞又會(huì)恢復(fù)原來(lái)的形狀,不會(huì)破壞容器的氣密性, 以便于進(jìn)行接下來(lái)
的二氧化碳和氧氣的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。
4 .采用醫(yī)藥上常用的青霉素瓶作為集氣瓶,利用二氧化碳密度比空氣密度大的原理向 上排氣收集氣體。實(shí)驗(yàn)前用細(xì)線(xiàn)將青霉素瓶吊入容器中,旋緊瓶蓋,放置一段時(shí)間。檢驗(yàn)時(shí),
用細(xì)線(xiàn)將瓶子拿出,倒入少量澄清石灰水,蓋上瓶蓋,略微振蕩即可。
四、材料準(zhǔn)備
綠豆種子,玻璃瓶,塑料瓶,醫(yī)用青霉素瓶,探針溫度計(jì),細(xì)線(xiàn),木條,
4、火柴,澄清石
灰水,剪刀,玻璃膠(如圖6)
圖6實(shí)驗(yàn)材料
五、制作方法
1.將塑料飲料瓶瓶蓋挖一個(gè)孔,嵌入青霉素瓶瓶蓋(如圖 7,圖8)。
2.將玻璃瓶瓶蓋挖去中間一部分,大小以能放入塑料瓶為宜, 并將飲料瓶放入玻璃瓶
中(如圖9,圖10)。
圖9 圖10
3 .在飲料瓶與玻璃瓶蓋的接縫處打上玻璃膠(如圖 11)。
4 .青霉素瓶用細(xì)線(xiàn)
5、綁好,備用(如圖 12)。
圖11 圖12
13)
5.插入探針溫度計(jì),就制成了一套完整的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖
圖13
六、實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象
1 .檢驗(yàn)種子呼吸作用產(chǎn)生熱量
(1)實(shí)驗(yàn)前幾小時(shí)事先將萌發(fā)的種子和煮熟的種子分別裝入實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的瓶子 中,同時(shí)把 青霉素 瓶用細(xì)線(xiàn)吊入瓶中用來(lái)收集氣體。
(2)實(shí)驗(yàn)前蓋上瓶蓋,將探針溫度計(jì)插入實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組中,進(jìn)行讀數(shù)(如圖14)。
2 .檢驗(yàn)種子呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳
(2)取出實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組容器內(nèi)的青霉素瓶,隨后馬上旋緊容器蓋子(防止內(nèi)部氣體成 分發(fā)生變化)。
(3)向兩個(gè)青霉素瓶中倒入澄清石灰水
6、,蓋上瓶蓋,振蕩,觀(guān)察現(xiàn)象(如圖15)。
圖15
3 .檢測(cè)種子呼吸作用吸收氧氣
打開(kāi)容器瓶蓋,將點(diǎn)燃的木條分別伸入實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組瓶中,觀(guān)察現(xiàn)象(如圖16)。
圖16
七、設(shè)計(jì)特色
1. 整合實(shí)驗(yàn)、提高效率
將三個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整合,在一套實(shí)驗(yàn)裝置中完成,大大提高了課堂效率。
2. 取材簡(jiǎn)便、源于生活
材料簡(jiǎn)便易得, 且都源自生活, 而且玻璃瓶、 塑料瓶、 青霉素瓶等都是物品的二次利用,
體現(xiàn)了節(jié)約環(huán)保的理念。 不僅適合進(jìn)行課堂演示實(shí)驗(yàn), 而且可以開(kāi)發(fā)成學(xué)生的課外活動(dòng), 增
強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
3. 設(shè)計(jì)巧妙、效果明顯
裝置設(shè)計(jì)巧妙, 實(shí)驗(yàn)效果明顯。 大瓶套小瓶的設(shè)計(jì),增強(qiáng)了容器的保溫性, 探針溫度計(jì)
的使用提高了溫度測(cè)量的精確性。 青霉素瓶帶線(xiàn)的設(shè)計(jì), 使二氧化碳的檢測(cè)簡(jiǎn)便易行。 容器
瓶蓋嵌入橡膠塞的設(shè)計(jì), 使探針溫度計(jì)易于插入, 且不會(huì)影響容器內(nèi)原有的氣體成分, 保證
了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。