一个简易装置验证叶的“三大”功能

1、一个简易装置验证叶的“三大”功能叶是植物体一个十分重要的营养器官。光合作用、呼吸作用、蒸腾作用是叶的“三大”功能。这“三大”功能在初中生物学乃至高中生物学都是一个极其重要的内容。而以往的教参或教科书都是将这“三大”功能单独介绍、分别演示实验的。笔者经过多年的实践和教学体会，设计了如图所示的实验装置， 对“三大”功能进行了分步整体演示，从而减少了程序，缩短了时间，提高了授课效率。学生看得清，记得牢，同时能够进行独立操作。1.实验目的验证绿色植物叶的“三大”功能，即光合作用，呼吸作用和蒸腾作用。2.实验原理绿色植物在光照条件下能够同时进行光合作用，呼吸作用和蒸腾作用。在光照条件下，绿色植物通过叶绿

2、体，能够将二氧化碳和水转化成以淀粉为主的有机物，同时释放氧气。淀粉遇碘酒变蓝。这是淀粉的特性，也是检验淀粉存在的方法。根从土壤中吸收并由导管输送到植物体各器官中去的水份，绝大部分（99左右）通过叶表皮上的气孔以气体形式散发到大气中去，少部分用来作为光合作用的原料。这些散发出去的水份遇冷则会凝聚成小水珠，许多小水珠聚在一起，在重力作用下，便会沿壁流下。植物体任何活着的部位，无论在光照条件下还是在无光情况下，都要进行呼吸作用。呼吸作用产生的二氧化碳与澄清的石灰水反应，生成难溶于水的白色碳酸钙沉淀。方程式为：CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O石蕊试纸能够检验物质的酸碱性。二氧化碳溶于水后，溶

3、液呈酸性。当石蕊试纸遇到酸性的二氧化碳溶液时，试纸呈现红色。方程式为：CO2+H2OH2CO3 H2CO3H+H2CO3如图所示，当红色水珠两边的气压相等，即P1=P2时，则水珠不动，当P1P2时，水珠则向气压小的一边移动。氧气能助燃。用带有火星的木条靠近烧瓶支管口来检验氧气的存在。3.实验器材及药品3.1 器材 特制圆底烧瓶，铁架台，酒精灯，大、小烧杯，盆栽的天竺葵或蚕豆、白菜等植物，石棉网，石蕊试纸，镊子，火柴，小木块等。3.2 药品 碘酒，石灰水，酒精，清水，红墨水等。4.实验步骤及现象解释实验前12天，将事先种在花盆里的实验植物进行整枝修剪，留下枝叶繁盛的一根枝条，（直接长在泥土中的植

4、物，可用小锹将植物连土移至花盆中），浇足水后，将花盆移入阴暗的环境中（暗房或不见光的床底）。实验的前一天晚上或当天上午，将大小相等的两张不透光黑纸或锡箔纸，两面对称地粘贴在所要标志的生长旺盛的叶片上（部分遮盖）。然后按图示进行装置（整个装置不漏气）。装好后，用一块黑布将装置遮盖，移至无阳光直接照射的室内或直接放在暗处，待2030min后，卸下黑布或移至室内。发现：图中的红色水珠向左移动，小烧杯里的石灰水变浑浊了。这是因为二氧化碳与石灰水作用，生成了不溶于水的碳酸钙的缘故。二氧化碳的减少，引起瓶内的压强减小，因而，外界大气压把水珠向左推移。利用图装置，可发现悬吊的石蕊试纸变红了。这是因为植物呼吸

5、产生了二氧化碳，当二氧化碳遇到潮湿的石蕊试纸时，试纸显示红色。以上两种情况表明：叶的呼吸作用产生了二氧化碳。将装置移至阳光下，不久（10min左右）烧杯内壁出现了许多雾状的水珠，聚集的水珠很快沿内壁顺流下。这一现象表明：雾状水珠是从叶表皮的气孔中蒸腾出去的，这就验证了叶的蒸腾作用。与此同时，还发现图示中的红色水珠向右移动，直至移出玻璃支管。这说明：瓶内的气压大于外界的气压。（为了防止花盆中泥土里的水分蒸发，可用一块塑料薄膜覆盖其表面，如图所示。移去图（2）玻璃支管上的塞子，用带火星的木条接近图示（1）或图示（2）的烧瓶支管口，发现余烬的木条复燃，从而证明：光合作用的过程产生了氧气。12h后。卸

6、下装置去掉遮盖物、将标记的叶片剪下，置于盛有酒精的小烧杯中，再将烧杯置于一个较大的盛水烧杯中隔水加热脱色，待叶绿素溶解在酒精里叶片由绿变黄时，将叶片镊出，用水冲洗，滴上碘酒，发现遮盖部分不变蓝，未遮盖部分呈现蓝色。这表明：叶片见光部分进行光合作用产生了淀粉，未见光部分没有产生淀粉。根据淀粉遇碘酒变蓝的特性，从而验证叶的光合作用产生淀粉。5.几点说明在单独讲解演示叶的某一作用时，其它作用可避而不谈，待三个作用都讲完后，最后进行综合实验，这样效果更好。验证光合作用产生淀粉时，可采用多种形式标记多个叶片的方法进行比较实验。根据不同季节寻找不同的植物，同时应选用生长旺盛、枝叶繁盛的枝条，以提高实验效果。阴天或晚上，可采用100w以上的灯光代替日光。小烧杯中的石灰水不宜太多，否则影响光合作用