植物呼吸作用和光合作用實驗裝置的改進(jìn)與創(chuàng)新

　　項目背景
　　
　　人教版《生物》初一上冊教材安排了“呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳”、“植物光合作用產(chǎn)生氧氣”的演示實驗。教材中介紹的“呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳”實驗裝置(如圖1)，在實際的實驗教學(xué)中存在著很多不足：
　　實驗裝置使用的器材太多，組裝連接比較麻煩。教師上課時不僅要準(zhǔn)備廣口瓶、橡皮塞、漏斗、玻璃導(dǎo)管、橡膠管、燒杯、試管、清石灰水、止水夾、棉花等實驗材料，還需組裝調(diào)試才能開始實驗。這不僅耽誤了學(xué)生的寶貴上課時間，也增加了教師的工作量。
　　使用該裝置進(jìn)行實驗采用的是灌水排氣法，從漏斗灌入清水，從而將產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w排出，操作復(fù)雜。二氧化碳?xì)怏w不能徹底排干凈，一部分氣體會從漏斗口泄漏，實驗現(xiàn)象不明顯。
　　“植物光合作用產(chǎn)生氧氣”實驗使用的是金魚藻，做這個實驗的時間一般在11月底至12月初，正值嚴(yán)冬，北方地區(qū)很難找到這種材料。
　　教材中沒有設(shè)計光合作用強(qiáng)弱的探究實驗。
　　針對以上不足，筆者對這兩個實驗的裝置和實驗方法進(jìn)行了改進(jìn)與創(chuàng)新。
　　
　　改進(jìn)點
　　
　　改進(jìn)后的“呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳”實驗裝置如圖2所示，材料簡單，只使用了透明塑料瓶、膠塞、玻璃管、乳膠管、兩個塑料水封管等五種材料，使用簡單，幾秒之內(nèi)就可組裝好。上課時只需帶上這套簡單的裝置，不需做其他準(zhǔn)備。
　　改進(jìn)了排氣方法。改進(jìn)后的實驗裝置盛裝種子的容器為軟塑料瓶，只需輕輕擠壓瓶身，瓶中的二氧化碳就會排出，加大擠壓強(qiáng)度，可將瓶中的氣體盡可能地排出。
　　增強(qiáng)了實驗的密閉性。使用兩個塑料水封管保證了實驗中的密閉性?！昂粑饔卯a(chǎn)生二氧化碳”實驗中，在水封管中加清石灰水，擠壓瓶身時，因排出二氧化碳，水封管里的石灰水會變渾濁，現(xiàn)象非常明顯。
　　改進(jìn)了“植物光合作用產(chǎn)生氧氣”的實驗材料，將金魚藻改為我們這里最常見的盆栽植物吊蘭。吊蘭適應(yīng)能力強(qiáng)，種植廣泛，浸在水中極易生根、存活，材料易得，不受季節(jié)限制，實驗后還可以繼續(xù)移栽生長。
　　將圖2實驗裝置稍加改進(jìn)，即可完成“植物mdMosEK4479jMBIprToNLTPX2VnCW2N0OXTiXvQ3tOc=光合作用強(qiáng)弱的探究實驗”，如圖3。在水封管里插入毛細(xì)管，根據(jù)從毛細(xì)管冒氣泡的個數(shù)來探究光合作用的強(qiáng)弱。
　　圖2實驗裝置也可用于光合作用和呼吸作用的對比實驗。在同樣的兩個裝置中裝入吊蘭小植株，分別放置在光照和黑暗兩個環(huán)境里，通過對比實驗，能讓學(xué)生更直觀地認(rèn)識到光合作用和呼吸作用的區(qū)別與聯(lián)系。
　　改進(jìn)后的實驗裝置材料易得，裝置簡單，既可作為教師演示實驗，又可作為學(xué)生探究實驗。
　　
　　實驗方法
　　
　　“呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳”實驗
　　◇檢驗實驗裝置的密閉性，實驗裝置如圖2；
　　◇在兩個相同的塑料瓶中分別放入等量的發(fā)芽種子和炒熟種子，塞緊膠塞，連接好水封管；
　　◇在水封管1中加入3毫升清石灰水；
　　◇擠壓塑料瓶身，排出的氣體使水封管里的清石灰水變渾濁，說明呼吸作用產(chǎn)生了二氧化碳。
　　
　　“植物光合作用產(chǎn)生氧氣”實驗
　　◇在塑料瓶里裝一些清水，再放入一些小吊蘭植株，實驗裝置如圖3；
　　◇塞緊膠塞，在水封管1中加入3毫升清水，放在光下照射，可以看見水封管內(nèi)的毛細(xì)管中有氣泡產(chǎn)生，將裝置放在光照不同的環(huán)境中，可進(jìn)行光照強(qiáng)度與光合作用關(guān)系的探究實驗。
　　◇拔掉橡膠塞，將熄滅的木條放進(jìn)瓶中，瓶中的氣體能使熄滅的火柴復(fù)