“植物呼吸作用产生二氧化碳”的实验改进*

唐晓春 张宜萍

（1江苏南京师范大学附属扬子中学 江苏南京 210048 2江苏省南京市扬子第一中学 江苏南京 210048）

1 原实验装置

苏教版生物学7上第6章第4节中“植物呼吸作用产生二氧化碳”的演示实验。

实验目的：说明植物呼吸作用产生二氧化碳。

实验器材：蔬菜，黑色塑料袋，软管，锥形瓶，止水夹，澄清石灰水。

实验操作：见图1。

图1 原实验装置［1］

2 原实验装置的不足

在实际教学中发现该实验装置存在如下不足：①实验装置携带不方便，气密性较差；②该实验开始时袋内除了蔬菜，还会装入大量空气，故无法证明最终袋内的气体究竟是植物产生的，还是原来袋内的空气，因此存在实验设计不够严谨的问题；③挤压塑料袋壁力度不好控制，较难做到定量实验；④软管直接通入澄清石灰水中，实验操作不够规范；⑤利用澄清石灰水检测二氧化碳，但溶液的混浊程度不易量化比较，且在实际教学展示中，教室后排和角落的学生常常无法看清实验现象；⑥新鲜蔬菜的呼吸作用在有光无光条件下均可进行，但实验中用黑色塑料袋处理，会使学生产生错误的前概念：植物只有在暗处才能进行呼吸作用。

3 实验的改进

1）实验原理。利用二氧化碳能使酸碱指示剂BTB(溴麝香草酚蓝)溶液变色，且依据二氧化碳量的增加，溶液会由蓝色变为绿色，再变黄色的特性检测植物是否进行了呼吸作用。

2）实验装置的改进。由洗手液空瓶（500 mL）连接橡胶软管（长度大约7 cm）和一段玻璃管组成（见图 2）。

图2 改进后的实验装置

3）实验材料的改进。选择新鲜绿豆种子作为实验材料，替代蔬菜（见图2）。

4 实验方法

准备3套装置：1号瓶装入萌发1 d的绿豆种子100 g，2号瓶装入等量煮熟的绿豆种子，3号瓶为空白对照，用于排出瓶内原有空气对实验现象的干扰。3套装置均在20℃条件下密闭培养24 h。向甲、乙、丙3个烧杯中各加入15 mL 0.1%BTB溶液。依次按压洗手液瓶1号至3号中的气体到甲、乙、丙烧杯的BTB溶液中，各20下。

5 实验结果

实验完毕，可观察到甲烧杯中液体呈黄绿色，乙、丙烧杯中溶液仍呈蓝色。由此可知：萌发的种子能进行呼吸作用产生二氧化碳。

6 实验改进后的优点

1）利用二氧化碳能使酸碱指示剂BTB（溴麝香草酚蓝）溶液变色，颜色变化直观、鲜明，更易引起学生的关注，更易激发学生的好奇心和求知欲，体现了实验结果的直观性。

2）实验装置改进之处的优点主要有以下几个方面：①由黑色塑料袋换成空洗手液瓶子，体现了将生活中的废物二次利用的环保理念；②洗手液按压式的瓶盖在拧紧后气密性较好，外界气体不会进入瓶内，而瓶内的气体通过按压的方式就能排出，省去了原装置中细线扎紧袋口，止水夹夹紧软管这样繁琐的操作；③洗手液瓶子的材质是一种较硬塑料，在挤压的时候不会出现外形的改变，加上每次按压的力度都是一样的，可以通过控制按压的次数多少实现由定性实验向定量实验的转变；④装置末端添加一段玻璃管与化学试剂直接接触，实验操作更规范。

改进之处体现了实验装置的环保性、实验过程的可控性、实验设计的严谨性和实验操作的规范性。

3）选择新鲜绿豆种子作为实验材料替代蔬菜具有以下几方面优势：①萌发的种子不受光合作用的影响，无需做遮光处理，降低学生的认知起点；②学生通过观看演示实验后再思考植物的其他器官是否会进行呼吸作用，符合学生认知规律，体现了选择实验材料的巧妙性。

呼吸作用是植物一种重要的生理活动。但学生对此并没有直观的感受，往往会忽略植物的呼吸现象。通过改进后实验教学的组织开展，可使学生在动手动脑、自主探究的学习活动中，获得呼吸作用的基础知识，发展思维，培养科学精神。

［1]汪忠.义务教育教科书生物学7年级上册.南京：江苏教育出版社，2016.