探究绿叶进行光合作用的创新性设计:高中生物光合作用图解
1 创新实验目的 (1)探究二氧化碳是光合作用的原料。 (2)探究绿叶在光下进行光合作用产生氧气。 2 实验仪器及用品
冬青叶,2%~3%的碳酸氢钠溶液,自来水,卫生香或竹签,锥形瓶,分液漏斗,导管,橡皮塞,橡皮管,止水夹,火柴等。
3 实验装置图及说明
3.1
实验装置图(图1)
3.2关于装置图的几点说明
(1)不能使用普通长颈漏斗,漏斗下口要有活塞。
(2)实验时长颈漏斗下的活塞要打开,当玻璃管充满气体后再关上活塞。
(3)导管插到玻璃塞底即可,不要插到瓶内。
4 实验操作
4.1
用冬青叶替代金鱼藻――材料创新
摘取新鲜的冬青叶(要尽可能多一些,不要太嫩也不要太老),洗净后放入1两个装置的锥形瓶内(尽量使正面朝外),如图1中的甲、乙连接好。
4.2 巧妙设置对照,简化装置,节约成本――装置创新
从装置甲(实验组)的分液漏斗中加入饱和的碳酸氢钠溶液,从装置乙(对照组)的分液漏斗中加入自来水,至整个容器(包括导管中)充满溶液,然后用止水夹夹住橡皮管。
4.3
台灯照射――条件创新
将甲、乙两个装置置于阳光下照射,照射时间可根据光照强弱而定,春秋季节强光照射2.5 h即可(若阴雨天气或不便于采光,可在安装100 w白炽灯泡的台灯下照射2h左右,但要注意控制台灯与实验装置之间的距离)。通过多次实验,我们认为在没有日光时,台灯照射效果也不错。
4.4认真观察,详细记录,得出结论。
为了便于观察与记录,师生设计了如下实验表格(表1)。
5实验创新点及其意义
(1)冬青作为校园四季常青的绿色植物具有取材方便、四季易得、不受季节限制等优点,这些优点是传统的实验材料“金鱼藻”所无法比拟的。
(2)该实验装置安全性好,对环境无污染,有创新性,适用于一些历时较长、反应会产生气体并需检验成分的实验。除了适用本实验外,还适用于探究呼吸作用产生二氧化碳等实验。该实验装置不仅适于一些生物实验,还适用于一些产生气体并需检验成分的化学实验,体现了不同学科之间的整合。
(3)本实验装置简便,易于操作,条件控制准确,实验现象直观、鲜明,将传统的两个实验(即“探究二氧化碳是光合作用的原料”和“探究光合作用释放氧气”)一次完成,简化了实验装置,节约了实验成本。