“光合作用需要二氧化碳吗?”实验改进

[摘 要] 分析了科学教材中“光合作用需要二氧化碳吗？”实验的不足之处，提出了两种改进方案，不仅提高了实验现象的直观，同时让实验能够在短时内完成。

[关键词] 光合作用 二氧化碳 改进

浙教版八年级下册第二章第五节光合作用第58页中的活动探究安排了“光合作用需要二氧化碳吗？”让学生对书本上上的实验装置图进行改进，同时完成自己的探究实验。

在学生的观察中，我们发现，教科书上“光合作用需要二氧化碳”的实验（装置见图1）存在几处不足，可以改进。

图1 教科书上“碳酸钙与盐酸反应”的实验装置

一.实验改进的原因

1.在塑料袋中的二氧化碳含量很少，由于塑料袋里的二氧化碳是来自空气，空气中的二氧化碳含量只有0.03%，自然光合作用合成的有机物很少，那么检验叶片有机物效果不明显。

2.实验证明光合作用的发生需要检验有机物（淀粉）存在，叶片光照之后还需要经过褪色、清洗、染色等步骤，过程比较的复杂，需要的时间比较多，而且一般教师在上课的过程中已经做了“光合作用需要光”的实验，这个实验又有一点的重复性，往往会忽略此实验。

3.取一张叶片做实验的话，实验会带有一定的偶然性，成功率不高。比如：光合作用不强合成的有机物少，染色后两张叶片没有什么区别。

二.改进后的实验装置

经过反复试验，我们利用保鲜袋等实验替代品，对原实验进行了成功的改进（实验装置见图2）。

图2 “光合作用需要二氧化碳”实验的改进装置

三、改进后的实验用品

主要实验用品：菠菜，保鲜膜，玻璃导管，止水夹，试管，澄清石灰水，橡胶管

四、改进后实验的主要步骤

1.取3-5 棵新鲜菠菜， 放入大号保鲜袋， 将带软胶管的玻璃导管插入袋口后， 用线系紧， 然后向袋中吹气约4-5 次， 到鼓胀为止，用夹子夹住软胶管，然后编号A；以同样方法准备第二个大号保鲜袋，编号B；另一大号保鲜袋中不放菠菜，其余步骤相同， 编号C。

A号 B号 C号

暗处理 阳光下 阳光下

2.A 装置放在带门的橱柜中进行暗处理； B、C装置放在阳光下（若逢雨天， 则用大功率电灯泡照射即可）。

3.在3 支试管中加入等量的澄清石灰水， 将A、B、C 装置中的气体挤入澄清石灰水中， 结果非常明显： A―浑浊； B―澄清； C―浑浊。

A号石灰水浑浊 B号石灰水澄清 C号石灰水浑浊

通过以上实验， 学生能非常直观地了解：

A号试管中的石灰水变浑浊，说明在暗处，菠菜没有进行光合作，二氧化碳没有被消耗。

B号试管中的石灰水澄清，说明塑料袋中的二氧化碳被植物的光合作用吸收。

C试管中石灰水变浑浊，说明二氧化碳仍然存在，此时C袋中没有植物所以也不会有光合作用。

通过实验的现象可知：绿色植物在进行光合作用时， 需要吸收二氧化碳。

五、改进后实验的优点和不足

1.实验装置简单，材料很容易取到，设计巧妙，操作简便，现象明显，有利于提高实验教学。

2.实验的思路比较的清晰，很好的运用了控制变量法，实验步骤简单，同时也避免与书本中实验“光合作用需要光”的重复性。

3.通过往保鲜袋中吹气使二氧化碳的含量从原来的0.03%增加至4%，使实验的效果更加的明显。

4.在取材上用3-5棵的菠菜，每株菠菜的叶片也比较的多，避免了实验的偶然性，实验结果更有科学性。

5.在这个实验中就是没有阳光的情况下，用灯泡照射让植物光合作用需要比较长的时间。