高中生物實驗改進(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 又說明淀粉已水解。但淀粉酶在強酸性環境中已失去活性。究其原因：淀粉在酸作催化劑和加熱的條件下水解。高中化學第二冊（新教材）～4即有驗證。3．2．3實驗改進方案 本實驗有多處設計不合理，需要重新設計。可用如下的創新小實驗來代替實驗七。創新：探索pH對酶（過氧化氫酶）活性的影響。實驗原理：新鮮的肝臟中含有過氧化氫酶，可催化過氧化氫水解成水和氧氣。3．2．4改進設計方法步驟：（1）取3支潔凈的試管，編上號，并分別按下表中序號1至序號4的要求操作。（2）振蕩這3支試管，使試管內的液體混合均勻，等3min～5min。（3）在3支試管內各加入2mL3%的過氧化氫溶液。輕輕振蕩，使試管內的物質混合均勻。（4）觀察這3支試管內的變化，記錄哪支試管產生的氣泡多，反應快。實驗結果：1號試管反應劇烈，氣泡最多；2號試管氣泡很少；3號試管幾乎不產生氣泡。3．2．5結論：用不同pH對過氧化氫酶活性的影響，催化過氧化氫水解成水和氧氣代替淀粉被催化水解為還原性糖。上述實驗說明，過酸過堿都影響過氧化氫酶的活性，過氧化氫酶的催化作用需要適宜pH值。4．研究的成果與分析4．1實驗材料的改進“觀察葉綠體與細胞質流動”教材建議的實驗材料是蘚類和菠菜，這兩種實驗材料不理想主要是比較難取材，或者取材受季節限制，實驗證明韭菜是比較理想的觀察葉綠體的實驗材料。具體實驗步驟是：選取綠色飽滿、新鮮的最好是露生的韭菜葉片，用刀片在葉背面橫切一下，用鑷子從此處撕取下表皮，用刀片取稍帶綠色葉肉的一小段，放于載玻片的清水滴中，蓋蓋玻片。在低倍鏡下找到裝片上葉肉細胞重疊少，即顏色稍淺的部分，此處容易觀察到葉綠體（葉綠體大部分分布在葉肉細胞邊緣）。再換高倍鏡觀察。用韭菜做實驗材料的好處是：取材容易，不受季節限制，觀察到的葉綠體多而清晰。“觀察植物細胞的有絲分裂”教材中給出的實驗材料是洋蔥，經過的實驗比較，發現用大蒜代替洋蔥容易生根而且生根量是洋蔥的許多倍，這樣既節省開支又方便實驗。4．2實驗材料預處理“觀察植物細胞的質壁分離和復原”這個實驗中所采用的試驗材料是紫色洋蔥，選用紫色洋蔥作為實驗材料的目的是因為紫色洋蔥的細胞液中含有的色素使其呈現為紫色，這樣便于學生觀察實驗結果。但在實驗過程中存在著這樣兩個問題影響到實驗的效果：一是每個洋蔥的最外一層鱗片葉紫色深，越往里顏色越淺，最里面近似白色。如果想獲得理想的實驗結果，最好只用外面的一層或兩層鱗片葉，但這樣做浪費太大。二是越往里鱗片葉越嫩，葉肉細胞與表皮細胞結合越緊密，不容易分離。學生在撕表皮細胞時，往往撕得不完整，將細胞撕破，并且帶有很多葉肉細胞，不利于學生觀察。在實驗中改進如下，首先把洋蔥縱剖，一分為二，把鱗片葉從鱗莖上全部剝離下來，然后放在解剖盤或其它器皿中，讓每片鱗片葉的上表皮朝外，放到窗臺上曬1～4天，這樣葉片通過蒸騰作用蒸發掉一部分水分，葉片變軟，使得葉肉細胞與表皮細胞接合不緊密，便于撕下完整的表皮細胞。再者是通過蒸發水分，液泡中色素的濃度增大，顏色加深，實驗效果明顯。但在曬制的過程中要特別注意，一不要放在太陽底下爆曬，二不要曬制的時間過長。如果洋蔥表皮細胞失水過多，雖然顏色加深，但已發生了質壁分離，容易給學生造成錯覺。4．3實驗藥品的改進“生物組織中可溶性還原糖、脂肪和蛋白質的鑒定”中，脂肪的鑒定，教材中給出的實驗藥品是蘇丹Ⅲ染液，染色時間2分鐘至3分鐘，實驗現象是橘黃色。但市場上不容易購到蘇丹Ⅲ，容易購到蘇丹IV染液，如果用蘇丹IV染液，由于后者與脂肪的親和力更強，染色時間比較短，一般為2到3分鐘左右，實驗現象為紅色。4．4調整實驗順序“生物組織中可溶性還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定”包括三個小實驗，若按教材實驗順序，從學生實際操作來看，做得非常緊張、忙亂，因為第二個實驗涉及到了高倍顯微鏡的使用，而對這部分內容，學生以前并沒有接觸；還有初中階段學生對于顯微鏡使用的機會不多，即使有用到顯微鏡的地方，也只不過在低倍鏡下用用而已,所以,做實驗時對高倍物鏡的使用非常生疏，有的同學還沒有來得及觀察到現象，因為時間的原因，就必須停止進行，開始做下一個實驗。結果后兩個實驗完成得都不太理想。把三個實驗的順序做了一下調整：先做第三個，再做第一個，后做第二個。或把脂肪鑒定實驗與葉綠體與細胞質流動實驗，同時熟悉顯微鏡的操作4．5改進取材方法對“脂肪的鑒定”實驗中，建議為學生每人準備一小段膠皮管，大約3cm長，沿管用剪子將其沖開。在做徙手切片實驗時，讓學生把它套在食指的指肚一側，這樣取材時可以避免學生切傷手指；同時由于有保護措施，學生也敢于大膽操作。4．6實驗步驟順序改變“葉綠體中色素的提取和分離”實驗的第一步提取綠色葉片中的色素，要用到丙酮（有一定的毒性且容易揮發），雖然是迅速研磨，但由于丙酮揮發比較快，如果按教材中實驗步驟，往往還沒有充分研磨，丙酮已經基本揮發完畢，既傷害身體，實驗效果也不好。可將實驗步驟改為：在研缽中放人葉片和二氧化硅以及碳酸鈣后，就開始迅速研磨，研磨后再放入丙酮使色素溶解。“觀察植物細胞的有絲分裂”中“剪取2—3mm根尖”步驟的改變。教材中裝片制作過程：解離——漂洗——染色——制片。其中在解離這一步驟就將根尖切取2一3mm，在以后的幾個步驟當中都要用鑷子取放2—3mm的根尖，因為根尖太短小給操作帶來很多不方便。為此可在解離這一步驟將根剪取長一些，比如Icm左右到制片這一步，將染過色的Icm左右的根放到載玻片上，再把它切成2－3mm，加清水。4．7實驗操作改變“觀察植物細胞的有絲分裂”裝片制作”過程第四步“制片”的改進。此步驟教材中是蓋上蓋玻片以后，在蓋玻片上加一片載玻片，用拇指輕輕壓載玻片，以便使細胞分散開來。在做這一步驟時往往有一部分同學不能做成功，或者在把蓋玻片上再蓋的載玻片取下來時，標本移動了，或者細胞分散不好。在做這一步時可以取消在蓋玻片上加一片載玻片，用拇指輕輕壓載玻片，教材實驗一、實驗六及實驗七中皆有用斐林試劑驗證還原性糖的存在，操作中都用水浴加熱至煮沸1min，結果得不到磚紅色的氧化亞銅沉淀，而得到的是黑色氧化銅沉淀。究其失敗的原因是：氧化亞銅極不穩定，在緩慢水浴加熱過程中被氧氣氧化生成ＣｕＯ；Ｃｕ（ＯＨ）２在緩慢水浴加熱過程中分解也生成CuO而失去與還原性糖發生氧化還原反應的能力。 改進：將水浴加熱改為直接加熱至沸騰。4．8實驗材料培養方法、用具“觀察植物細胞的質壁分離和復原”教材中用洋蔥放在盛水的燒杯上，于溫暖處培養。此培養過程較麻煩：須經常換水，且水質容易變差，變差后不僅影響出根，又影響已出根的正常生長。培養時可以采用面積較大、平扁的容器，如托盤。在托盤上用鐵絲拉出線格，將洋蔥放在上面，盛水培養，出根效果很好。此培養方法有以下優點：利于洋蔥出根，盛水量較大水質維持時間較長，而且換水方便。用市售網眼較大的鐵絲網培養出大蒜根代用，效果也很好。4．9學科綜合“可溶性還原糖鑒定”用顯微鏡觀察磚紅色沉淀（氧化亞銅）的晶體結構，能使學生將生物與化學有機統一起來，并使學生從微觀上認識化合物的形狀。4．10實驗創新“DNA的提取與鑒定”不需要特別的設備，甚至在廚房里都能做：只要有洗滌靈、食鹽、酒精即可。洗滌靈可以溶解洋蔥的細胞壁，食鹽保持溶液中的鹽度與細胞液相當，酒精則可以萃取DNA。實驗步驟為