植物的呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳实验创新 论文.docx

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1、“植物的呼吸作用消耗氧气、产生二氧化碳实验创新摘要：本文针对人教版生物学七年级上册第一:单元第五章第二节中关T“绿色植物呼吸作用消耗氧气“实验和绿色植物呼吸作用产生二氧化碳”实验的合并、改进与创新关键词：呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳实验创新人教版E生物学3中与绿色植物相关的内容，并非单纯的对绿色植物的形态、结构、生理和类群等进行学习，而是从生物圈的角度出发，重点关注绿色植物在生物圈中的作用及与人类的关系，这与初中生物学的整体课程内容突出了“人与生物圈的关系”有关。在绿色植物呼吸作用的学习中，教材设置了三个实验引导学生描述绿色植物呼吸作用的过程，通过保温瓶的温度升高、澄清石灰水变浑浊、燃烧蜡烛烟

2、灭”的实验现象配以相关的文字资料引导学生观察并分析呼吸作用中物质与能量的变化，并进一步分析出呼吸作用的实质就是有机物分解，择放能量的过程。这样设置的目的是为了引导学生认同植物的呼吸作用对维持植物自身的生长、发育、繁殖都是极为重要的，也是为r引导学生认同绿色植物在维持生物圈碳-氧平衡中的重要作用.一、教材演示实验的不足通过总结在日常教学中进行演示实验时遇到的问题.总结学生在观察演示实验时的相关反应，反思教材演示实验是否能锅引导课堂达到教学目标，反思教材演示实验是否能够帮助学生形成相应的重要概念。总结教材演示实验的不足之处如卜.：1 .教材演示实的绿色植物的呼吸作用产生二氧化碳的不足之处（I）实验

3、缺乏对照实验，无法证明使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳是否来源于萌发大豆种子的呼吸作用.另外，本实验漏斗处仅用棉花覆盖,装置并未与外界隔离，在七年级学生对气体压强及气体密度不了解的情况下，会引起学生产生“二氧化碳不一定是呼吸作用产生的”的疑惑。（2）实验通过向瓶内注入清水，将瓶内的二氧化碳“挤”入含有澄清而灰水的试管中，引起澄清石灰水变浑浊。但瓶内二氧化碳达到定浓度需要时间，导致实52装置无法多次使用，在日常多班级教学中，往往需要准备多套装置，因本套装置较为复杂、笨重，携带时极为不便。2 .教材演示实验绿色植物的呼吸作用消耗氧气的不足之处（1）装置的开放性较高，在实验时，有一定的几率因操作不当，引

4、起瓶内气体与外界气体相比流动，影响实验结果。同时，开放性的装置也容易引起学牛的疑惑。（2）七年级学生的知识水平有限，对于氧气与二氧化碳性质的认识尚不完善。在进行实验时,学生会产生蜡烛的熄灭是因为二氧化碳的增加？还是因为氧气的消耗？”的疑问，此疑问仅靠教材设计的几个实验很难进行解择。二、创新实验的设计1 .实验原理无色的索化赳气体遇氧气生成红棕色的二氧化觎气体：澄清石灰石遇二氧化碳变浑浊：2 .实验材料试剂萌发的大豆种子，煮熟的大豆种子、试管、檄胶塞、带针头的注射潘、澄清的石灰水、制取并收集一氧化数气体的装置（稀硝酸与铜在加热状态下生成一氧化氮，使用气球收集）3 .实验装设（见图1）图1改进后的

5、实防装置（水窈图实物BI）（1）注射器与试管的连接取两支相同大小的注射器，分别标记“一氧化氤气体”与“澄清石灰水”。将两支注射落的针头扎入与试管口相匹配的橡胶塞中，使针尖从橡胶塞的另一端露出。并在“一班化氮气体”注射器针尖顶端处的橡胶塞上插入一根玻璃导管，针尖部分处于玻璃导管中。（2）注射器异物及阻力的检验反级抽拉两支注射器的活塞，检查气体进出是否畅通，是否存在异物，若存在异物应及时取出：检杳活塞的气密圈部分是否与空筒壁粘连或抽拉活塞时是否阻力较大，若存在粘连或阻力较大的情况，可涂抹适量的甘油做为润滑剂。（3）气密性的验证将两支注射器接入橡胶塞的针栓上，其中“一氧化氮气体”活塞向外抽拉出一部分

6、。将橡胶塞塞入试管口，向内推动“一氧化氮气体”注射器，若“澄清石灰水”注射器内的活塞被向外推出一段距离，待活塞稳定后，澄清石灰水空筒内显示的气体体积基本等于原“一氧化数气体”空筒内的气体体积，说明装置的气密性良好。若“澄清石灰水”注射器内的活塞没有被向外推出，或“澄清石灰水”注射器空筒内的气体体积远低于原“一氧化触气体空筒内的气体体积，此时需考虑装置的气密性是否存在问题。可将整套装置放在水中，重新推动“氧化新气体”注射器的活塞，视察气泡逸出情况。若橡胶塞与试管口连接部分有气泡逸出,说明装置的气密性不强，可在橡胶塞与试管口的连接处涂抹固体甘油以增加气密性。4 .实验方法取新鲜的、萌发状态良好的大

7、豆种子，平均分为质量相等的两组，其中一组做煮熟处理，另一组不做任何处理。实验设置煮熟种子组与萌发种子组，用以相比作为对照。将煮熟的种子与萌发的种子对应装入到标记有“煮熟种子组”与“萌发种子组”标签的试管中，试管口用己插入针头的椽胶塞塞住，装置做避光处理并放入恒湿箱中培养4到6小时.在培养时，注射器无需通过针栓与试管连接，裸露在试管外的针栓口用适量的固体油封住即可。另外，若室温条件适合大豆种子的萌发，也无需将装置放入恒湿箱中进行培养（见图2）.三IMf三图2培猝时注射收无儒通过林检试管连接4至6小时以后，取出实验装置,，使用两支注射器分别抽取一氧化氮和澄清的石灰水。将抽取有一氧化烈气体的注射器接

8、入到针尖与玻璃导管相连的针栓上；将抽取有澄清石灰水的注射器连接在另个针栓上。缓辍向内推动氧化氮气体”注射器的活塞，使一辄化氮气体进入到试管中。因为气体压强的原因，试管中的气体会进入到“澄清石灰水”注射器中。观察试管内气体颜色是否发生变化及澄清石灰水是否变浑浊。5 .实验现缭煮熟种子组，因大豆种子被煮熟，植物细胞几乎死亡，试管内几乎没有进行呼吸作用，氧气几乎没有消耗，进入试管的一氧化氮气体与氧气反应产生红棕色的二氧化飙气体，试管内会出现为红棕色：而因气体压强进入“澄清石灰水”注射器内的气体由丁含有的二班化碳的量极少，澄清石灰水几乎没有任何变化.萌发种子组，因植物的呼吸作用消耗氧气、产生二辄化碳，

9、进入试管的一辑化氮气体无法与氧气反应产生红棕色的二氧化熬气体，试管内几乎无颜色变化。而进入澄清石灰水”注射器内的气体由于含有较多的二氧化碳，澄清而灰水变浑浊。三、创新实验的解疑1.由于气体压强的原因，注射涔内抽取的一氧化氮气体及澄清石灰水发生不会发生泄露，本实验共在课堂教学中设四了60组，均没仃发现泄露问题。2 .实验中所使用的一氧化觐气体，是稀硝酸与铜片在加热状态下生成的。可用气球与橡胶管做成气体收臾袋，实验时用注射器抽取即可。另外，在教学时，仅需告诉学生红棕色的二氧化氮气体，此现象可用于检险氧气的存在3 .二氧化氮遇水会生成硝酸和一氧化斌，但是由于本实验所用的一氧化氮量较少，所以不用担心生

10、成的硝酸会影响种子的生长。另外，由下装理的气密性较好，也不用担心气体泄漏会影响学生的身体健康。4 .由于二氧化飘遇水会发生反应，而试管内存在一定的水分，所以红棕色持续的时间是有限制的。30M1.的一氧化城气体可提供的红棕色时间大约为17-20分钟左右,红棕色持续的时间足够学生进行观察与分析。5 .由于试管内设置了玻璃导管，所以氧化概气体进入的区域为试管中都，而进入澄清石灰水中的气体为试管前部的气体，所以，无需担心生成的硝酸会与碳酸钙反应而使沉淀消失的问题。四、创新实验的优点根据实际教学情况的反馈，发现创新改进后的实验具有以下优点：1.实验现象明显本实验利用无色一氧化限与红棕色二轨化氮的蹶色对比

11、，反映气气是否存在：用澄清石灰水与浑浊石灰水的区别，反映二氧化碳出的变化.实验现象对比明显，便于观察与分析。可同时反映氧气与二氧化碳的变化。6 .装置内部与外界隔开，并设置对照实验，实验更加严洋教材设置的实险由于并非与外界隔离，且验证二氧化碳的实验缺少对照实验。这种设置方式会引起学生的疑惑，比如：“使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳会不会是原空气中的？”“蜡烛的烟灭究竟是因为班气的消耗还是二氧化碳增多造成的？”等。改进后的实验装置，内部与外界隔离，内部气体的变化不受外界气体影响，且设置了煮熟种了组与萌发种子组，使实验更加严谨，诚少了学生的疑感。7 .装置简单，易于操作，可大量设置为学生向主探究实验改

12、进后的实验装置简限易取、方便携带且操作简单，每位学生均可轻易操作，使丁将演示实验改为探究实险,使每位同学均能对实验现象有充分的观察与分析8 .激发学生敢于质疑、敢于创新的意识通过引导学生比较改进前后装置的区别,对改进前后的实验装置进行评价，以培养学生敢于质疑、敢于创新的意识。实验是生物学教学的基本形式之一，相对丁教师单纯的讲解与演示，实验更能促进师生之间、生生之间的交流，更能促进学生自主的进行学习，亲自参与和实践。在日常的实验教学中，鼓励学生发现教材设置实验的不足并进行改进与创新，不仅可进一步帮助学生形成堂节中所要求形成的重耍概念，同时也是帮助学生提高生物科学素养的有效方式之一。参考文献：义芬教育生物学课程胡准：2011版/中华人民共和国教育部制定.一北京：北京师范大学出版社,2012.1