[發明專利]一種植物光合作用教學實驗方法

在審

• 申請號: 202010726905.2
• 申請日: 2020-07-26
• 公開（公告）號: CN111915969A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 黃小娜;楊繼富;石威廉
• 申請（專利權）人: 黔南民族師范學院
• 主分類號: G09B23/38
• 分類號: G09B23/38
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 孫帥平

本發明公開了一種植物光合作用教學實驗方法。按下述步驟進行:a.標記實驗容器:取3個同一規格的實驗容器進行標記；b.稱取水藻：在已標記的實驗容器的其中兩個中分別放入同等重量的水藻；c.溶液稀釋及分裝：將石蕊溶液滴入清水制得紫色石蕊溶液；將紫色石蕊溶液分裝為兩份，其中一份直接密封，另一份通入二氧化碳氣體，使紫色石蕊溶液變為紅色溶液后停止通氣并密封；d.注入石蕊溶液：向放入水藻的其中一個實驗容器中注滿直接密封的紫色石蕊溶液；向另外兩個已標記的實驗容器中注滿紅色溶液；e.光照：將3個已標記的實驗容器放在日光燈下光照。本發明具有實驗裝置、步驟簡單、試劑使用少、氣密性好、實驗現象明顯、環保和安全性好的特點。

技術領域

本發明涉及生物課程教學實驗，特別是一種植物光合作用教學實驗方法。

背景技術

生物學是一門以實驗為基礎的自然科學，所以，探究性實驗在生物學教學中有著重要的作用。生物學實驗是生物科學研究的重要方法，是生物科學發展的基礎；生物實驗還是培養學生創新意識的最好形式，是促進學生綜合素質全面發展不可代替的途徑。通過實驗可以幫助學生搭建知識，加深對問題的理解與掌握，還能激發學生的學習激情，提高科學素質。

發明人在長期從事中學生物教育教學研究中發現“人教版生物教材七年級上冊第三單元第五章‘綠色植物與生物圈中的碳—氧平衡’中的‘二氧化碳是光合作用必需的原料嗎？’”的探究性實驗存在下述缺點：

①實驗裝置復雜，試劑較多。實驗裝置主要有暗處理裝置、密封裝置、酒精燈裝置和漂洗裝置；實驗試劑主要有氫氧化鈉溶液、凡士林、水、酒精、碘液。

②實驗步驟復雜、實驗時間長。實驗過程用到氫氧化鈉和酒精燈，存在安全隱患，操作都需要非常的謹慎，此外密封裝置的組裝、脫色、漂洗等復雜過程需要教師全程指導，這給學生的學和老師的教都帶來了一定的難度；暗處理需要一晝夜或者2-3d、光照時間2-4h和酒精脫色需要10min左右，整個實驗耗時長，不利于教師的教學，且占用學生較多學習時間，不利于初中階段所要學習科目較多的學生。

③實驗氣密性不好(參見圖1)。裝有天竺葵枝條的燒杯放進小水槽里，然后又將小水槽放在大塑料瓶蓋中且罩上透明的大塑料瓶，將其擰緊并在瓶口處涂上凡士林，以免密封不平漏入空氣，如果操作不當，漏入空氣將會影響實驗結果；密封性要求較高，對于初一學生而言，要自己動手操作有一定的難度。

④實驗現象不明顯。由于是用大塑料瓶罩住，形成了密閉空間，所以裝置內二氧化碳含量有限，會影響光合作用，造成產生的淀粉量變少。此外，如果色素脫色不完全，可能存在葉綠素的干擾，造成實驗現象不明顯。

⑤資源浪費和污染環境。材料使用的天竺葵的葉子經過加熱會死亡，就喪失了其實驗價值，未能實現循環利用；實驗中使用大量的酒精、氫氧化鈉，從而造成了資源的浪費和環境的污染。

⑥實驗材料不易獲得。天竺葵多在室內護養，移至強光下會很快萎蔫，生長較為緩慢，數量有限，葉柄脆弱易碰落，很難滿足分組實驗需要。

此外，上述生物實驗對實驗器具、實驗場地等實驗設施要求較高, 有些學校條件仍然達不到開展上述實驗的要求，不利于實驗教學的普及。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種植物光合作用教學實驗方法。本發明具有實驗裝置、步驟簡單、試劑使用少、氣密性好、實驗現象明顯、環保和安全性好的特點。

本發明的技術方案：一種植物光合作用教學實驗方法，按下述步驟進行:

a.標記實驗容器:取3個同一規格的實驗容器進行標記；

b.稱取水藻：在已標記的實驗容器的其中兩個中分別放入同等重量的水藻；

c.溶液稀釋及分裝：將石蕊溶液滴入清水制得紫色石蕊溶液；將紫色石蕊溶液分裝為兩份，其中一份直接密封，另一份通入二氧化碳氣體，使紫色石蕊溶液變為紅色溶液后停止通氣并密封；