葛金蘭
1 實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介
本實(shí)驗(yàn)是七年級(jí)上冊(cè)第三單元第四章“綠色植物是生物圈中有機(jī)物的制造者”一節(jié)中的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)說明綠葉在光下能夠制造淀粉,引導(dǎo)學(xué)生深入理解植物的光合作用。但實(shí)驗(yàn)常常由于課程進(jìn)展在11月~12月開展,此時(shí)光照極弱,天竺葵葉片產(chǎn)生的有機(jī)物較少,對(duì)比效果不明顯。對(duì)此,筆者對(duì)此進(jìn)行了調(diào)整和拓展,以期提升學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)本身的理解及思考,增進(jìn)實(shí)驗(yàn)的趣味性。
2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
(1) 檢驗(yàn)綠葉在光下制造的有機(jī)物是不是淀粉。
(2) 探究光是不是綠葉制造有機(jī)物不可缺少的條件。
3 材料用具
盆栽的天竺葵,黑紙片,曲別針,酒精,碘液,小燒杯,大燒杯,酒精燈,三腳架,石棉網(wǎng),鑷子,火柴,清水。為縮短加熱時(shí)間,提高脫色效果,可改用水浴鍋進(jìn)行水浴。
4 實(shí)驗(yàn)方法及拓展
(1) 把盆栽的天竺葵放到黑暗處一晝夜。
(2) 用黑紙片把葉片的一部分從上下兩面遮蓋起來,然后移到陽光下照射。
(3) 幾小時(shí)以后,摘下葉片,去掉遮光的紙片。
(4) 把葉片放入盛有酒精的小燒杯中,隔水加熱,使葉片含有的葉綠素溶解到酒精中,葉片變成黃白色。
(5) 用清水漂洗葉片,再把葉片放到培養(yǎng)皿里,向葉片滴加碘液。
(6) 稍停片刻,用清水沖洗掉碘液,觀察葉色發(fā)生的變化。
拓展實(shí)驗(yàn)一:一組學(xué)生用未進(jìn)行暗處理的天竺葵進(jìn)行實(shí)驗(yàn),其后步驟相同。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:與經(jīng)過暗處理組進(jìn)行比較無大的差別。
教師要求學(xué)生思考:為什么要進(jìn)行暗處理?(暗處理時(shí),葉片中原有的淀粉,一部分通過葉脈運(yùn)輸?shù)街参矬w的其他器官儲(chǔ)存或利用,另一部分則直接在葉片中用于呼吸作用的消耗。葉片中的淀粉基本消失,實(shí)驗(yàn)時(shí)檢測(cè)到的淀粉是葉片細(xì)胞新積累的淀粉。)
設(shè)計(jì)意圖:通過拓展實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生體會(huì)實(shí)驗(yàn)中對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物控制的重要性。
拓展實(shí)驗(yàn)二:直接將碘液滴在葉片上,看是否有顏色變化?
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:無變化。
教師要求學(xué)生思考:為什么葉片沒有受到碘液的影響?
教師引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察天竺葵葉片,回顧葉的結(jié)構(gòu):葉片的上下表皮屬于保護(hù)組織,外壁有加厚的角質(zhì)層,能夠保護(hù)葉片免受外界的影響。
拓展實(shí)驗(yàn)三:葉片上留像。實(shí)驗(yàn)前兩天,取天竺葵用黑紙包住1~2片葉片。去掉黑紙,取一張底片放在葉上,葉底托一張黑紙,再用曲別針將兩塊透明塑料片上下夾住葉片,使底片與葉片貼緊,放在陽光下曬3~4 h。
實(shí)驗(yàn)原理:由于底片的遮擋,葉片各部分的光照強(qiáng)度不同,制造的淀粉多少不同,加碘酒后產(chǎn)生的藍(lán)色有深有淺,所以葉片就顯出像了。
拓展實(shí)驗(yàn)四:把葉片直接放入清水中加熱,觀察。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:葉片變成黃綠色,滴加碘液后也會(huì)變色。
脫色原理:乙醇是一種很好的溶劑,既能溶解許多無機(jī)物,又能溶解許多有機(jī)物,所以常用乙醇來溶解植物色素或其中的藥用成分。因?yàn)槿~綠素溶于酒精,葉片經(jīng)過酒精煮了以后,只剩葉黃素和胡蘿卜素存在,因此顯黃白色。光合作用生成的淀粉遇碘變藍(lán),酒精溶解葉綠素,消除葉綠素對(duì)顏色的的影響,使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯。
清水對(duì)于人類的肉眼來說是純凈的,但是里面有肉眼不能分辨的電解質(zhì)等,會(huì)造成顏色解離后脫色,當(dāng)然,一般的短時(shí)間內(nèi)的脫色人們的肉眼也是幾乎分辨不出來的。因此,如果采用沸水脫色,需要較長的時(shí)間。
5 實(shí)驗(yàn)執(zhí)行控制
(1) 實(shí)驗(yàn)植物應(yīng)該是健壯的,葉片生長比較茂盛,葉片較薄等特點(diǎn)。
(2) 實(shí)驗(yàn)最好選擇9~10月提前進(jìn)行,效果較為明顯。
(3) 需選擇5~7 cm見方的天竺葵葉片,大于9 cm的葉片實(shí)驗(yàn)效果不明顯,同時(shí)對(duì)植株本身不利。為持續(xù)利用好現(xiàn)有植株,每株植物最好預(yù)留50%的葉片。
(4) 實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的天竺葵平時(shí)見光少,如果突然移至強(qiáng)光下照射,很快就會(huì)萎蔫。因此應(yīng)避免在陽光最強(qiáng)時(shí)照光,如果時(shí)間不允許,最好選擇光照不太強(qiáng)的位置即可。
(5) 遮光處理時(shí),用曲別針在黑紙片兩側(cè)沿葉緣處向上插入,葉片中間可用大頭針插緊,可得到更好的實(shí)驗(yàn)效果。如果所選葉片較多,可使用小棍支撐枝干。
(6) 摘下葉片時(shí),從葉柄基部處輕輕拉開,帶著葉柄實(shí)驗(yàn),操作更為方便。
(7) 酒精去綠時(shí),有的葉片很快變成黑色,有的葉片褪色很慢,有的葉片褪色后變脆了,用水沖洗容易破碎。結(jié)合沸水脫色的拓展實(shí)驗(yàn),可采用:對(duì)褪色易變黑的葉片,實(shí)驗(yàn)時(shí)在葉片的綠色尚未完全消失時(shí),就停止褪色。對(duì)于那些表皮較厚、葉肉較多及易破碎的葉片,可先把葉片在沸水中燙煮幾分鐘再浸入酒精中便很快褪色。建議提前準(zhǔn)備開水,使用250 mL燒杯盛入80~100 mL開水,100 mL燒杯盛入50 mL 95%的酒精,隔水加熱8 min左右即可沸騰。大燒杯太大,浪費(fèi)水,小燒杯太小,容易使水灌入,影響脫色效果。酒精燈火焰離石棉網(wǎng)距離應(yīng)適中,利用外焰加熱。如果酒精燈太低,可用橡皮墊起來?;鹧娌煌鷷r(shí),用鑷子將燈芯拔出來一些,散開。
(8) 酒精沸騰時(shí),溫度比水溫低,大約70℃左右??勺ゾo葉柄左右翻動(dòng),將整個(gè)葉片浸入酒精中,持續(xù)關(guān)注葉片是否變成黃白色。教師要提醒學(xué)生注意頭部盡量離燒杯遠(yuǎn)一些,避免酒精味直沖鼻腔。
(9) 去綠完成時(shí),先滅酒精燈,如果操作失誤引起酒精著火,應(yīng)立即用濕抹布將火焰蓋滅。等燒杯溫度降低后,取出小燒杯,將酒精倒入專用裝瓶。以供下次使用。
(10) 滴加碘酒后,有些葉片色澤對(duì)比不明顯,須等待一段時(shí)間。光照較弱的要等到第二天才能顯示出對(duì)比效果。
(11) 碘液配制方法:
先將碘化鉀5 g溶解于10 mL蒸餾水中,配制成飽和溶液。將碘12.5 g加入配制好的碘化鉀溶液中,再加入酒精250 mL攪拌溶解,加入蒸餾水500 mL即可。