《植物的光合作用需要二氧化碳》创新实验

创新实验双牌一中理化生教研组何正帆植物的光合作用需要二氧化碳光合作用（Photosynthesis）是植物通过叶绿体。在可见光的照射下，将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气的生化过程。光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和，是生物界赖以生存的基础，也是地球碳氧循环的重要媒介。二氧化碳+水叶绿体有机物+氧气

光一、本实验在教材中的出处：苏教版七年级生物上册中的第六章第三节（植物光合作用的实质）。二、本实验在教材中的地位与作用：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面的知识即“植物光合作用的发现”、“植物光合作用的场所”，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。本实验将围绕探究光合作用是否需要二氧化碳的主题对教材原有进行改进，可供教师课堂实验演示，也可供学生操作完成。原实验的不足

1.1教材实验

苏教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。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。三、实验仪器及用品大烧杯2个、金鱼藻、石蕊溶液、石灰石、稀盐酸、试管、带导管的双孔橡皮塞、铁架台、长颈漏斗、凉开水烧杯金鱼藻创新的实验石灰石长颈漏斗石蕊溶液铁架台稀盐酸试管凉开水带导管的双孔橡皮塞四、实验原理及装置改进原理：二氧化碳能使紫色的石蕊溶液变红色，本实验中将通过原本已经变红的石蕊溶液恢复为原来的紫颜色的现象说明装置中的二氧化碳已经被消耗，进而说明植物的光合作用需要二氧化碳。而且将教材中用金鱼藻枝条代替植株叶片，清水改为凉开水（凉开水里面没有空气），凉开水能更好的控制变量，石蕊颜色的变化能更明显的、直观和简便的证明光合作用的原料是二氧化碳。通入二氧化碳的石蕊溶液石蕊溶液实验装置图及说明将A、B装置放在同样的阳光下，观察溶液颜色的变化向B烧杯内通入适量的二氧化碳，直到石蕊溶液变成红色为止盐酸+石灰石（碳酸钙）氯化钙+二氧化碳+水五、实验操作1.取一些金鱼藻，放在盛有等量凉开水（凉开水里面没有空气）的A、B大烧杯里。2.在两个烧杯中分别装入等量的石蕊溶液，两个烧杯内溶液为紫色试管内放入石灰石，从长颈漏斗通入盐酸，将制得的二氧化碳由导管通入B烧杯，直至B内的溶液变为红色。停止通气。3．将两个装置放在同样的光照下，观察溶液颜色的变化。4.一段时间后，A烧杯颜色没有变化；B烧杯溶液由红色变回紫色，说明水中的二氧化碳被植物的光合作用消耗了，从而证明了二氧化碳是光合作用的原料。六、自我评价我是看了初三化学教材以后，有了这个想法，使用石蕊溶液能够使本实验的现象更明显，而且将教材中清水改为凉开水（凉开水里面没有空气），凉开水能更好的控制变量，石蕊颜色的变化能更明显的证明光合作用的原料是二氧化碳。两个装置中都没有二氧化碳，严格的控制了变量。且所用材料实验室中都有，易获得。将所学的知识应用到实践中，其乐无穷。改进后的优点