植物呼吸的實驗設計探索范文

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教學重點

1.分析呼吸作用產生二氧化碳的實驗，并且釋放熱量的實驗。

2.分析呼吸作用需要氧氣的實驗。

教學難點

植物呼吸作用消耗氧氣、產生二氧化碳的實驗操作過程并不復雜，但是七年級的學生所做的生物實驗比較少，對于實驗中的一些設計原則、依據不是很理解；并且在沒有學過化學知識的情況下學習本節內容，因此，對于實驗現象及結果的分析有較大的難度。在教學中，教師要組織好學生的分組實驗，將實驗的原理適當講述，引導學生找出現象之間的差異并分析原因。

實驗原理

1.探究植物呼吸作用要消耗氧氣的實驗時，利用“沒有氧氣使帶小火的木條熄滅”，驗證植物呼吸作用需要氧氣。2.探究植物呼吸作用產生二氧化碳的實驗時，利用“二氧化碳使澄清石灰水變渾濁”進行驗證。3.探究植物呼吸作用釋放熱量的實驗，可以直接用溫度計進行測量來驗證。

教學過程

將學生預先進行分組，將全班學生分成6個小組，為下面的探究實驗做準備。1.提出問題植物呼吸作用過程中有哪些現象存在？2.作出假設植物呼吸作用要（或不要）消耗氧氣、產生（或不產生）二氧化碳、釋放（或不釋放）熱量。3.進行實驗實驗器材：萌發的種子(大豆、綠豆或蠶豆等)、新鮮的蘿卜根、新鮮的青菜莖、新鮮的月季花瓣、新鮮的小番茄、新鮮的青菜葉、沸水、澄清石灰水、紗布、飲料瓶（瓶口稍大的）、細線、溫度計、黑色塑料袋等。

實驗過程：6個小組各挑一種實驗的材料，根據實驗的3個假設，提前一天讓學生進行探究實驗。教師進行適當指導。根據實驗要設置對照組的原則，可以首先證明植物的呼吸作用能產生二氧化碳。（1）可以取兩個同樣大小的飲料瓶，在瓶中裝上等量的澄清石灰水。（2）將正在萌發和煮熟的種子均用紗布包住，用細線扎好，分別放入兩個飲料瓶的中央部位，細線置于瓶外，在瓶口繞圈，蓋緊瓶蓋。（3）將兩個飲料瓶放在溫暖的地方，24小時后觀察澄清石灰水的渾濁程度。通過實驗可以發現：飲料瓶中懸掛的是萌發種子，澄清石灰水會變渾濁；飲料瓶中懸掛的是煮熟的種子，則不會出現渾濁現象。

探究植物呼吸作用過程中釋放熱能，可以對上一個實驗裝置進行改裝。只要在上一實驗的飲料瓶的瓶蓋上打孔插入溫度計，即將溫度計的水銀球分別插入萌發種子和煮熟種子中，一段時間后可以觀察溫度計的度數，即可證明。因此可以將以上兩個探究實驗進行合并，設計的裝置如圖1所示。探究植物呼吸作用消耗氧氣的實驗，實驗設計如下：在密閉的飲料瓶中分別放入一些萌發種子和煮熟種子，24小時后，用帶小火的木條進行實驗驗證。實驗裝置如圖2所示：圖2根據實驗，學生很容易發現，在萌發種子的飲料瓶中小木條熄滅，在煮熟種子飲料瓶中的小木條仍舊帶著小火，實驗證明：植物呼吸作用消耗氧氣。

實驗分析

學生根據實驗的現象進行分析、討論。5.得出結論根據實驗的現象、證據，探討合理的現象原因，得出結論。

實驗效果

1.實驗材料的改進

課本實驗材料為蔬菜，學生的實驗一般以大葉菜作為實驗的對象，而植物呼吸作用不僅僅局限于植物的葉子，因此，教師可以引導學生在實驗材料方面進行多種嘗試。凡是具有活細胞的器官都能進行呼吸作用（如：根、莖、花、果實、種子等），通過6個小組的實驗，學生對植物的呼吸作用有了更進一步的了解。同時通過對這6種材料的實驗，學生還可以發現并確定做此實驗哪一種實驗材料更為有效。

2.實驗裝置的改進

課本實驗采用塑料袋、軟管、錐形瓶、止水夾等材料，證明植物呼吸作用產生了二氧化碳。教師準備工作比較繁瑣，制作也不方便。課本實驗的裝置圖如圖3：在本實驗中采用的是生活中隨手可得的飲料瓶，代替了錐形瓶、塑料袋，整套裝置整體性強，制作攜帶方便，在檢驗二氧化碳是否產生時，不需要軟管將氣體導出，在飲料瓶中可以直接完成。在用植物的葉片作為實驗材料時，需要對上述裝置進行改進，必須對兩個飲料瓶的外面包上黑色紙袋（葉片在透明的飲料瓶中既會呼吸作用又會光合作用，光合作用消耗二氧化碳產生氧氣，會影響實驗的結果）。

3.實驗試劑的改進

在本實驗的設計中，驗證二氧化碳采用的是澄清石灰水，其實還可以用溴麝香草酚藍進行鑒定。植物呼吸作用不斷放出二氧化碳，溶液中的碳酸逐漸增多，溶液變成了酸性，使溴麝香草酚藍水溶液的顏色由藍變綠再變黃；至于對照組，由于瓶內的植物已死亡，不能進行呼吸作用，溶液內的二氧化碳都不會增多，因此其顏色不變。

4.實驗形式的改變

課本實驗有方法、示意圖，每一組的學生只要根據課本就可以進行實驗裝置的連接，僅僅考驗每組學生的動手能力，但是學生對于實驗的設計就沒有相應的思考過程。針對這一問題，在本實驗的設計時，教師給學生提供相應的材料、器材等，讓學生根據課本的示意圖設計相類似的又有創新的實驗裝置。這樣，在教師的啟發指導下就要求學生自主獨立地設計實驗，并去探求知識，可以充分發揮學生的能動性，增加學生動手動腦的機會，加強實驗基本功的訓練。

作者：盛亞單位：常州市武進區鳴凰中學