“發(fā)酵現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

胡淑娜

(廣東省深圳市龍崗區(qū)平湖信德學(xué)校 深圳 518111)

生物學(xué)是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為主的科學(xué)。《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》指出： 教師應(yīng)從生活中的生物技術(shù)入手，通過各種實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動，豐富學(xué)生對生物技術(shù)的感性認(rèn)識；以多種方式向?qū)W生提供豐富的信息，幫助學(xué)生理解生物技術(shù)的應(yīng)用?！鞍l(fā)酵現(xiàn)象”是人教版《生物學(xué)》八年級上冊“人類對細(xì)菌和真菌的利用”一節(jié)的演示實(shí)驗(yàn)。教材提供了簡要的實(shí)驗(yàn)操作流程。為了使得實(shí)驗(yàn)效果更加直觀有效，筆者對“發(fā)酵現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，使發(fā)酵產(chǎn)物二氧化碳和酒精的檢測更加科學(xué)。

1 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

1.1 控制實(shí)驗(yàn)溫度，加快反應(yīng)速度 酵母菌發(fā)酵速度與酵母濃度、蔗糖濃度以及環(huán)境溫度等條件密切相關(guān)。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)和反復(fù)實(shí)驗(yàn)，選擇合適的酵母菌發(fā)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?jǐn)嚢?，并將該裝置放入在50℃～55℃的恒溫水浴鍋中保溫，可提高發(fā)酵的速度，4～5min就可以觀察到明顯現(xiàn)象。

1.2 增設(shè)對照實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)嚴(yán)謹(jǐn)性 通過設(shè)置3組相互對照實(shí)驗(yàn)，凸顯酵母菌和蔗糖在發(fā)酵的過程中的作用，使得實(shí)驗(yàn)更加的嚴(yán)謹(jǐn)。

表1 3組相互對照實(shí)驗(yàn)

1.3 實(shí)驗(yàn)裝置優(yōu)化 教材中的實(shí)驗(yàn)只能夠看到氣球膨脹，但無法檢測產(chǎn)生的氣體是否為二氧化碳，也不能驗(yàn)證酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生酒精，因此將實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)(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(yàn)證酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生酒精。

1.4 驗(yàn)證二氧化碳?xì)怏w 發(fā)酵產(chǎn)生的氣體充滿氣球后，在膨大的氣球上貼上膠布；注射器預(yù)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(fā)現(xiàn)澄清石灰水變

圖1 實(shí)驗(yàn)裝置

圖2 抽取二氧化碳示意圖

渾濁，證明酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生的氣體為二氧化碳。

1.5 檢驗(yàn)酒精 教材中的實(shí)驗(yàn)對于酒精的驗(yàn)證，只能通過將氣球取下，聞瓶內(nèi)酵母培養(yǎng)液的氣味，不能直觀驗(yàn)證酵母菌發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生酒精。用乳膠管將酒精測試儀與實(shí)驗(yàn)裝置連接，借助按壓桿將瓶內(nèi)酵母發(fā)酵過程中產(chǎn)生的酒精氣體擠出，可直接在測試儀上讀取數(shù)據(jù)，測試酵母發(fā)酵過程中產(chǎn)生的酒精，方便直觀。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，酒精濃度可高達(dá)1.9g/L(圖3)，酒精測試儀發(fā)出警報(bào)，驗(yàn)證酵母菌發(fā)酵過程產(chǎn)生酒精。

圖3 酒精測試示意圖

2 小結(jié)與討論

通過對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，解決了發(fā)酵實(shí)驗(yàn)時(shí)間長、速度慢的問題，大大縮短了課堂演示時(shí)間，使得本實(shí)驗(yàn)可以作為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)裝置外圍增設(shè)水浴保溫，解決了本實(shí)驗(yàn)受季節(jié)和溫度限制的問題，使得實(shí)驗(yàn)效果顯著。增設(shè)對照實(shí)驗(yàn)，使整個(gè)實(shí)驗(yàn)更具科學(xué)性。實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)，能有效驗(yàn)證酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生的二氧化碳和酒精，學(xué)生能充分理解發(fā)酵原理及其產(chǎn)物，達(dá)到了實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的。

? 電子資源