“發酵現象”實驗的改進

胡淑娜

(廣東省深圳市龍崗區平湖信德學校 深圳 518111)

生物學是一門以觀察和實驗為主的科學。《義務教育生物學課程標準(2011年版)》指出： 教師應從生活中的生物技術入手，通過各種實驗和實踐活動，豐富學生對生物技術的感性認識；以多種方式向學生提供豐富的信息，幫助學生理解生物技術的應用。“發酵現象”是人教版《生物學》八年級上冊“人類對細菌和真菌的利用”一節的演示實驗。教材提供了簡要的實驗操作流程。為了使得實驗效果更加直觀有效，筆者對“發酵現象”實驗進行了改進，使發酵產物二氧化碳和酒精的檢測更加科學。

1 實驗改進

1.1 控制實驗溫度，加快反應速度 酵母菌發酵速度與酵母濃度、蔗糖濃度以及環境溫度等條件密切相關。通過查閱相關文獻和反復實驗，選擇合適的酵母菌發酵液的試劑濃度，蔗糖濃度5%，酵母菌濃度3%，加入50℃溫開水300mL，充分攪拌，并將該裝置放入在50℃～55℃的恒溫水浴鍋中保溫，可提高發酵的速度，4～5min就可以觀察到明顯現象。

1.2 增設對照實驗，提高實驗嚴謹性 通過設置3組相互對照實驗，凸顯酵母菌和蔗糖在發酵的過程中的作用，使得實驗更加的嚴謹。

表1 3組相互對照實驗

1.3 實驗裝置優化 教材中的實驗只能夠看到氣球膨脹，但無法檢測產生的氣體是否為二氧化碳，也不能驗證酵母菌發酵產生酒精，因此將實驗裝置進行了改進(圖1)。在按壓瓶的瓶身旁邊接通玻璃管，連接氣球，可用于收集氣體。將按壓管道下方剪短，借助按壓頭模擬吹氣，用于驗證酵母菌發酵產生酒精。

1.4 驗證二氧化碳氣體 發酵產生的氣體充滿氣球后，在膨大的氣球上貼上膠布；注射器預先抽取2mL澄清石灰水，再從膠布處插入氣球，抽取氣球中的氣體(圖2，?電子資源)。抽取氣體后，發現澄清石灰水變

圖1 實驗裝置

圖2 抽取二氧化碳示意圖

渾濁，證明酵母菌發酵產生的氣體為二氧化碳。

1.5 檢驗酒精 教材中的實驗對于酒精的驗證，只能通過將氣球取下，聞瓶內酵母培養液的氣味，不能直觀驗證酵母菌發酵時產生酒精。用乳膠管將酒精測試儀與實驗裝置連接，借助按壓桿將瓶內酵母發酵過程中產生的酒精氣體擠出，可直接在測試儀上讀取數據，測試酵母發酵過程中產生的酒精，方便直觀。實驗結果顯示，酒精濃度可高達1.9g/L(圖3)，酒精測試儀發出警報，驗證酵母菌發酵過程產生酒精。

圖3 酒精測試示意圖

2 小結與討論

通過對實驗進行優化改進，解決了發酵實驗時間長、速度慢的問題，大大縮短了課堂演示時間，使得本實驗可以作為學生分組實驗。在實驗裝置外圍增設水浴保溫，解決了本實驗受季節和溫度限制的問題，使得實驗效果顯著。增設對照實驗，使整個實驗更具科學性。實驗裝置的改進，能有效驗證酵母菌發酵產生的二氧化碳和酒精，學生能充分理解發酵原理及其產物，達到了實驗教學目的。

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