《检验光合作用需要二氧化碳》的实验改进

《光合作用吸收二氧化碳释放氧气》实验的改进与创新一、使用教材本实验是对人教版生物学七年级上册中第五章第一节《光合作用吸收二氧化碳释放氧气》演示实验的改进与创新。

二、实验器材大烧杯、玻璃漏斗、试管、水草、溴麝香草酚蓝溶液、玻璃管、火柴、透明钟罩、小烧杯、绿色植物、固体氢氧化钠、二氧化碳检测仪、清水。

三、实验创新要点/改进要点为了验证光合作用吸收二氧化碳释放氧气，教材中安排了两个实验，采用了图一和图二两组实验装置，得到“二氧化碳是光合作用的原料”和“光合作用释放氧气”两个结论，从而构建光合作用的概念。

但实验设计存在一些不足：1、一节课两个实验，需要用到的器材多，实验准备繁琐，操作费时。

2、“二氧化碳是光合作用的原料”实验存在的不足之处尤其多：①耗时十分长，实验前植物需要暗处理24小时，光照2-3小时，水浴加热脱色10-20分钟，对于每周2节的生物课堂来说，时间完全不够；②经过反复验证，实验中叶片变蓝、不变蓝效果不是十分明显；③本实验中了解氢氧化钠能吸收二氧化碳是实验结果分析的关键点，但教材上一句话带过，很多同学不明白氢氧化钠吸收二氧化碳这句话是什么意思，从而不能准确的对实验进行分析，考试中屡屡失分。

四、实验原理/实验设计思路根据以上的不足，我对实验进行了改进：1、对“光合作用释放氧气”的实验装置进行了改进，向原装置清水中加入溴麝香草酚蓝以检测水中二氧化碳含量的变化(实验装置如图三所示)，使“二氧化碳是光合作用的原料”和“光合作用释放氧气”两个实验集中在一套实验装置中完成。

2、在“二氧化碳是光合作用的原料”实验基础上对实验进行改进，自主设计了一组实验（实验装置如图四所示），利用二氧化碳含量检测仪，检测三套实验装置中二氧化碳含量的变化，用来验证“二氧化碳是光合作用的原料”和“氢氧化钠能吸收二氧化碳”这两个关键知识点。

五、实验教学目标1、知识目标：通过实验探究光合作用的原料和产物。

2、能力目标：锻炼学生对实验现象的分析提炼总结能力。

"探究二氧化碳浓度对光合作用的影响”实验的思考与改进余林％张'恰2（1浙江省杭州学军中学杭州310012；2浙江师范大学生化学院金华321004）摘要本文选择碳酸饮料雪碧作为CO2的主要来源,探究环境因素CO2对光合作用的影响,增加学生进行实验探究的趣味性。

此外，对叶圆片的制取方法及真空渗水法进行了改进，并取得了不错的实验效果。

关键词光合作用环境因素叶圆片制取实验优化“探究环境因素对光合作用的影响”是浙科版高中生物学必修1中的一个开放性探究实验。

该实验内容较为丰富,并与生活实际相联系，对培养学生的动手操作能力、数据分析能力和实验探究能力具有不可替代的作用。

由于教材对实验的描述不够详尽，已有不少教师对该实验装置进行了实验材料、打孔方法、光照强度、CO2来源和浓度以及光合作用强度检测方法的改进，但实际操作过程中常常出现实验效果不佳的情况。

此外，由于高中学生的认知水平和兴趣多样性的特点，专业化的实验设计和实验设备不一定能获得理想的教学效果%本文在参照人教版教材的基础上,充分利用所在实验室的设备和条件,考虑到实验材料和器具生活化的同时，遵循简便易行、仿照教材的原则，设计并实施了以碳酸饮料雪碧代替NaHCO溶液以增加CO2浓度的方法。

该实验主要探究CO2浓度对光合作用的影响，同时对叶圆片制取的打孔方法及真空渗水法中的注射器选择进一步优化,培养学生对实验探究的兴趣及创新精神%1材料与方法1.1材料与用具菠菜,雪碧。

直径为4mm的塑料吸管,培养皿,20mL注射器，橡皮擦，烧杯（50mL），实验台日光灯，计时器。

1.2实验方法将新鲜菠菜叶片放置于实验台上，利用吸管的平口一端,按压叶片并轻轻旋转,即可获得实验所用的圆形叶片。

按压时需避开大叶脉，可多片叶叠加打孔。

将制取好的叶圆片放入盛有水的培养皿中，同时注意遮光,避免叶圆片因干枯萎蔫或提前进行光合作用而影响实验效果%取30枚叶圆片置于20mL注射器内，使注射器吸入水,将注射器口朝上，推动活塞排除注射器内残留的空气，再使注射器前端牢牢插入橡皮擦内达到密封状态，一只手紧握注射器，另一只手缓缓拉动活塞，使叶圆片内的气体逸出，这一步骤可重复几次。

光合作用系列实验探索与改进浙江教育出版社出版《科学》，八年级下第二章第5节“光合作用”，需要做“光合作用”需要光、“光合作用”制造淀粉、“光合作用”需要二氧化碳、“光合作用”需要水、“光合作用”需要叶绿素等一系列实验，在实验过程中，发现如下问题：①用天竺葵做光合作用制造淀粉的实验，发现天竺葵不易得到。

②用其他植物代替，发现有很多植物的叶片不易脱色。

③长在室外的植物，用黑色的塑料袋套住植物2昼夜，发现植物的叶片会被灼伤。

④做“光合作用需要二氧化碳”的实验，按照书本上的要求，先将植物遮光处理2昼夜，然后用两个透明的塑料袋A和B，在A中装适量的石灰水扎紧叶片，在B中装等量的清水扎紧叶片，再让植物在阳光下照射4 h，将叶片脱色后滴入碘液，发现A、B叶片都不变蓝。

⑤做“光合作用需要水”这一实验，如果只剪断主叶脉，实验不能成功。

⑥用银边吊兰和金心吊兰做光合作用需要叶绿素的实验，发现实验现象不明显。

⑦用花叶曼长春花做实验，现象很明显，但脱色时间较长(需要45-55 min)，如果用于课堂教学，时间不允许。

另外，以上实验受天气的影响。

1寻找合适实验材料将校园里有的植物叶拿去脱色，记录脱色所需的时间，结果见表1。

在脱色的过程中，发现叶片厚，叶片表面看起来有一层蜡，叶片绿色深的植物都不易脱色(如樟树、桂花等)，而叶片薄，叶片绿色浅的植物易脱色(如羊蹄、垂序商陆等)。

夜来香的叶在脱色过程中，叶片里会形成较多的气泡，使叶变形且浮于水面，不易脱色。

选择羊蹄或垂序商陆做光合作用需要光、光合作用制造了淀粉、光合作用需要二氧化碳、光合作用需要水一系列实验。

用银边常春藤做光合作用需要叶绿素的实验。

2解决饥饿处理问题如果是盆栽的植物，可将整株植物放在黑暗处。

如果是长在野外的植物，可以用不透光的纸盒饥饿处理。

3解决“光合作用制造淀粉”用植物羊蹄代替天竺葵做实验，植物羊蹄别名野菠菜、牛舌头，蓼科、酸模属，生长于山野、路旁或湿地。

生长时期为2～11月。

初中生物光合作用综合改进实验探究
光合作用是指绿植利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质的过程。

光合作用的原料包括二氧化碳和水，产物包括氧气和葡萄糖。

为了更好地了解光合作用的过程和影响因素，我们设计了一项综合改进实验来探究光合作用的一些关键问题。

下面将详细介绍实验的步骤和结果。

实验材料和仪器：
1. 毛细管或草莓柳叶片
2. 酒精灯或其他光源
3. 水槽或容器
4. 称量器
5. 烧杯
6. 试管
实验步骤：
1. 选择一片健康的柳叶片或草莓叶片，将其放入烧杯中加水，用手轻轻揉搓叶片，以破坏细胞结构。

2. 将毛细管的一端放入烧杯中，将另一端封住，并将毛细管的封住端浸入水中。

3. 将整个烧杯置于光源下，等待一段时间。

4. 观察水中的气泡情况。

实验结果：
经过实验观察，我们发现在光照条件下，水中会产生大量的气泡。

这是由于光合作用释放出的氧气在水中聚集形成的气泡。

为了进一步探究光合作用对氧气产生的影响因素，我们从以下几个方面进行了改进实验：
改进实验1：光强对光合作用的影响
我们设计了不同强度的光源来观察光强对光合作用的影响。

实验发现，光强越大，光合作用的速率越快，产生的气泡也越多。

通过以上改进实验的探究，我们进一步了解了光合作用的过程和影响因素。

光合作用是植物生长和生存的重要过程，对于维持地球生态平衡和人类生活起着至关重要的作用。

探究光合作用是否需要二氧化碳实验改进本实验选自浙教版《科学·八年级下》第2章第5节，是一个课堂演示实验。

光合作用的学习对学生认识生命活动有着重要的意义。

本实验基于学生的前科学知识即呼吸作用释放二氧化碳、生态系统需要维持碳平衡，对光合作用是否需要二氧化碳进行科学探究，可以帮助学生构建光合作用的知识体系。

本文将围绕探究光合作用是否需要二氧化碳的主题进行改进，可供教师课堂实验演示，也可供学生操作完成。

1问题的提出1.1教材实验浙科版教材中关于该探究实验的设计如下图1。

教材中给出了实验装置但并未对实验方法步骤进行介绍。

其设计思路是选取正常生长植株，将整株植株放在黑暗处2~3天，这样植株进行充分的呼吸作用，消耗完叶片中的淀粉等有机物。

选取大小、长势相近的叶片，用透明塑料袋包裹，塑料袋中分别装有蒸馏水和澄清石灰水。

将植株搬至阳光下，让其进行光合作用。

澄清石灰水吸收A袋中的二氧化碳，其中的叶子不能进行光合作用。

这样就与B袋（其中叶片能进行光合作用）形成了对照，可进行探究实验。

在经过一段时间的光合作用后将叶片取下，用碘液进行淀粉检验。

图1.浙教版《科学·八年级下》关于光合作用是否需要二氧化碳的探究实验1.2实验分析此实验如此设计，费时较长，操作也比较繁琐。

用塑料袋装液体挂在叶片上，很有可能会压坏枝条，对植株的柔韧性也有要求。

本实验中自变量是二氧化碳，因变量是叶片中的淀粉含量，无关变量是时间、叶片形态、长势等等。

植物在阳光下不仅仅进行光合作用也会进行呼吸作用，A袋中的石灰水量少的话很难进行完全吸收，因此不易对变量进行控制。

最后实验是通过碘液检测是否使叶片变蓝来反映叶片是否进行了光合作用，进而体现光合作用是否需要二氧化碳的参与。

如前面说的，一方面变量不易控制，很难确定A袋中的石灰水是否已经把二氧化碳吸收完全；另一方面碘液遇淀粉变蓝在此很难下明确的操作性定义。

因此本探究需要进行改进。

2实验改进2.1改进原理焦性没食子酸水溶液在碱性环境下遇氧气会发生变色，先变成黄棕色，几分钟后逐渐转绿，几小时后又转变成黄棕色至深褐色。

“探究影响光合作用的因素——传感器测定法”实验改进上海市敬业中学生命科学教研组钟思慧一、背景和目的“探究影响光合作用的因素”实验是沪教版《生命科学——高中第一册（试用本）》第四章“生物的物质变化和能量转换”中的一个重要实验。

该实验属探究性学生实验，是学生自行设计的实验，要求高，在《上海市中学生命科学课程标准（试行稿）》中该实验的学习水平被定级为C级，既掌握水平。

实验要求学生通过小组合作，根据控制变量原则和对照原则，讨论确定探究的题目，列出实验方案，按照方案实施实验，记录、整理、表达实验结果，最后得出实验结论。

该实验的教学目标要求学生较完整的体验科学实验探究的过程，理解科学探究的一般原理。

对学生的科学素养提高和实验创新能力培养具有重要的作用，充分体现了二期课改“以学生发展为本”的教学理念。

为实现教学目标，教师要尽力帮助学生设计好实验。

教师除了需要先引导学生从所学的光合作用过程讨论分析影响光合作用的因素，提出探究的问题，做出假设，还需要特别引导学生从科学家是如何设置对照、确定变量、控制无关变量等方面得到启发，此外，教师更需要事先做大量预实验以确定实验条件以保证学生实验的顺利进行。

教材中提供了两种实验方案，即“真空渗水法”和“溶解氧传感器测定法”。

“真空渗水法”对实验设备要求较低，操作较简便，学生理解和设计也较顺利。

“溶解氧传感器测定法”则需要配备数字化传感器和数据采集器、电脑等相关设备，且要求学生掌握一定的操作技能，但方法实验结果的即时连续动态反应，可以让学生不断体验实验进程和结果带给他们的收获。

但是教材中介绍的“溶解氧传感器测定法”，在实际操作中发现操作要求较高，实验效果在短时间内不明显，不能满足课堂教学的有效性。

因此在不断探索、总结和反复实践之后，尝试使用新的实验材料和方法以便提高实验效率和可操作性，从而更有效地达成探究性实验教学的教学目标。

本文记录了在实际实验教学准备过程中对“溶解氧传感器测定法”进行的改进，以使“传感器测定法”更适合中学生命科学课堂教学。

二氧化碳性质实验的改进摘要：针对教材中二氧化碳性质实验的不足进行了改进，设计了一套集气体的发生和性质实验于一体的综合实验装置，此装置简单，操作简便，现象明显，综合性强，可一器多用。

关键词：二氧化碳性质实验改进化学教材中有关气体性质的实验教学，如氧气和二氧化碳的性质实验，一般采用这样的编排顺序：先收集几瓶气体，再逐一验证其不同性质。

在实践中按这样的顺序进行教学，发现一些不足：比如课前需要准备大量气体，容易造成浪费且携带不方便；实验过程中容易造成气体外泄，除某些有毒气体可能造成环境污染外，还可能由于气体的纯度不够而使实验现象不明显甚至实验失败；再有就是由于多个实验不能同时进行，容易造成课堂时间不够用的问题。

基于这些考虑，我设计了集气体的发生和性质实验于一体的综合实验装置，此装置简单，操作简便，现象明显，在教学中很好地弥补了上述不足，特别是应用在二氧化碳教学中，取得了较好的教学效果。

一、教材中的实验人教版九年级化学教材关于二氧化碳性质的知识需做如图所示的4个实验。

1．制取并收集二氧化碳2．把二氧化碳倒入有蜡烛的烧杯中3．二氧化碳和水的反应4．二氧化碳和石灰水反应教材中原实验的不足：1.课前需准备大量气体，药品用量大，容易造成浪费，实验准备时间长，携带不方便，若教师同时教3-4个班的化学课，负担更重。

2.由于气体放置时间长可能造成气体纯度不够使实验失败，按课本中方法做“二氧化碳熄灭蜡烛火焰”的实验时，容易使高位的蜡烛火焰先熄灭，或2支蜡烛火焰同时熄灭。

3.实验步骤多，课堂时间不够用。

二、改进后的实验1.实验仪器及试剂大广口瓶一个，小塑料瓶一个，分液漏斗一个，烧杯一个，双孔塞一个，玻璃导管，胶皮管，被紫色石蕊溶液染成紫色的滤纸三条，澄清的石灰水，石灰石，稀盐酸，蜡烛，火柴2.实验仪器装置图及仪器的组装说明大广口瓶内倒入适量澄清的石灰水，准备三条被石蕊溶液染成紫色的滤纸，在广口瓶内壁贴一条干燥的和一条湿润的，作为对比，在瓶外壁贴一条湿润的。