“綠色植物呼吸作用產生二氧化碳”實驗改進

嚴旭章 （廣東實驗中學 廣州廣東 510055）

“綠色植物呼吸作用產生二氧化碳”是人教版《生物學》7 年級上冊第3 單元第5 章第2 節的第2個演示實驗。原實驗選用玻璃廣口瓶導管裝置（圖1），使用的器材較多，不易攜帶，組裝連接也比較麻煩；同時未設計對照實驗，演示效果不明顯，距離遠處的學生觀察不清變混濁的石灰水。針對以上問題，筆者經過不斷探索改進，先是用礦泉水瓶代替廣口瓶培養種子[1]，再用注射針筒抽氣打入裝有澄清石灰水的試管[2]，發現針頭在使用過程中存在安全隱患，進一步改進實驗裝置（圖2）。

圖1 原實驗裝置

圖2 改進后的實驗裝置

1 實驗儀器、材料與試劑

綠豆種子、澄清石灰水、酚酞試劑、清水、100 mL 注射針筒、橡皮管、夾子、試管、試管架。

2 實驗方法與步驟

1）綠豆種子泡水1 h，取20 g 種子裝入100 mL的甲注射針筒，活塞推至40 mL 刻度位置，吸水10 mL 左右，活塞頭至刻度50 mL 位置（圖3），針筒插上軟管，用夾子密封。

2）取20 g 煮熟晾干的綠豆種子放進乙注射針筒，活塞頭在刻度50 mL 位置（圖3），插上軟管，用夾子密封。

圖3 實驗前活塞刻度

3）針筒裝置放24 h 后，觀察針筒活塞變化。將橡皮軟管放入滴加酚酞試劑的澄清石灰水中，打開夾子，推動針筒活塞，使氣體進入試管中，觀察石灰水的變化。

3 實驗結果與分析

室溫25℃左右，針筒裝置放置24 h 后，可明顯觀察到甲針筒活塞從原來的50 mL 刻度處移動至100 mL 刻度左右（圖4），乙針筒沒有明顯變化，說明種子萌發過程中有氣體產生。取少量澄清石灰水在甲、乙2 支試管中，分別滴加一滴酚酞試劑，石灰水變成紅色（圖5）；將甲、乙針筒的橡皮軟管分別插入甲、乙試管石灰水中，打開夾子，推動針筒活塞，使氣體進入試管中，可觀察到甲試管液體變渾濁，紅色慢慢褪去，乙試管沒有變化（圖6），由此驗證甲針筒產生的氣體為二氧化碳。

圖4 24 h 后活塞刻度

圖5 通氣前顏色

圖6 通氣后顏色

4 實驗討論與建議

浸泡后的種子裝進針筒時要吸取一定的水，并留部分空氣，讓種子萌發過程有足夠的水和氧氣。實驗過程中產生的氣體較多，有時可將活塞頂開，換成200 mL 或以上的大針筒。若要縮短酚酞試劑的褪色時間，可用少量澄清石灰水或稀釋澄清石灰水［3］。