初中生物光合作用吸收CO2释放O2的整体实验设计学法指导 试题VIP免费

初中生物光合作用吸收CO2释放O2的整体实验设计中学生物学教学中，验证光合作用吸收二氧化碳及释放氧气是通过两个实验分别证实的。由于分步实验准备工作时间长，缺乏连贯性，影响了课堂知识传授的完整性。为此，我们改进了这个实验，取得了良好的教学效果。1方法步骤1.1在广口瓶中加入480毫升蒸馏水，向瓶内滴加溴百里酚蓝试剂（1克药品溶于1升20%乙醇中），并滴入少许0.1%碳酸氢钠溶液，将瓶内溶液调至蓝色。1.2剪取新鲜的、生长旺盛的沉水植物若干枝放入广口瓶中，并如图所示安装好实验装置。1.3打开K1，关闭K2，将导管①的管口浸入水中，用手掌紧贴广口瓶的外壁如导管口有气泡冒出，将手移开，使水柱升至导管上部且保持不变，则气密性良好；反之，要更换元部件，重新检验气密性。1.4打开K2，由导管①向瓶内吹入二氧二碳，使溶液颜色刚好由蓝变黄。关闭K2，将上述装置放在阳光或灯光下照射（水温最好保持在20℃～25℃左右。）1.5约5分钟后，就会看到有气泡从植物小枝内切口处冒出。容器内的水受气体的挤压由导管①的管口处排出（根据水的排出量，可测知产生的气体量）。同时观察到溶液的颜色慢慢地由黄变蓝。1.6打开K2，取一条燃烧未尽木条放在③的导管口处，观察到冲出的气体使木条复燃。2实验分析2.1溴百里酚蓝是一种酸碱指示剂，变色范围为pH=6.2～7.6，在酸性条件下呈黄色，碱性环境中呈蓝色。2.2在蒸馏水中滴加该指示剂，并加入少许碳酸氢钠溶液后，会发生以下变化：NaHCO3=Na++HCO3-……①HCO3-+H2OH2CO3+OH-……②HCO3-H++CO32-……③由于NaHCO3电离产生的HCO3-，既能发生水解反应②，又能发生电离反应③，但反应②的水解程度大于反应③的电离程度，导致溶液中的OH-的浓度大于H+浓度，故溶液为碱性，呈现蓝色。2.3当由导管①吹入CO2后，又会发生以下变化：CO2+H2OH2CO3……④H2CO3H++HCO3-……⑤由于CO2的吹入，使反应④的平衡向右移动，产生的大量H2CO3抑制了反应②的正反应，促进了反应⑤的平衡向右移动，导致溶液中的H+溶度大于OH-浓度，故溶液又为变酸性，呈现黄色。2.4将装置移至光下时，容器内又会发生以下变化：⑥由于沉水植物在光下进行光合反应⑥，光合反应⑥要消耗大量CO2导致反应④的平衡向左移动，反应⑤的正反应受到抑制，反应②的正反应抑制解除，平衡向右移动，使溶液的OH-浓度大于H+浓度，溶液逐渐变为碱性，颜色由黄色慢慢变为蓝色。从而证明了光合作用需要吸收CO2。2.5在实验过程中，观察到植物在光照下产生大量气泡，这些气体全部封存在容器的上部，打开K2，瓶内出来的气体能使燃烧未尽的木条复燃，从而验证了光合作用释放的气体是氧气。3几点说明3.1该实验装置的演示时间短，可操作性强，并可根据教学需要重复使用，重复使用的调整周期仅需3分钟，符合中学生物学教学的实际。3.2该装置将验证光合作用的吸收CO2及释放O2的实验有机地结合在一起，实验过程简捷，操作方便，现象明显，成功率高，有利于学生充分完整地理解光合作用的反应过程。3.3由于该实验的部分反应原理涉及到化学知识，因此本实验适于高中及中师学生的生物学教学。对于初中生物学教学，可将实验简化后演示讲解。