初中生物探究实验专题

初中生物探究实验行是知之始，知是行之成——陶行知主讲人：王瑞验证性实验生物实验探究性实验科学探究的一般过程提出问题作出假设制定计划实施计划得出结论表达交流作出假设：需要根据已有的知识和经验来进行。在科学实验中，不能盲目地作出假设，任何假设都应该有一定的依据。重复实验：实验测得的数据往往存在误差，实验结果应取各重复组的平均值，排除偶然因素的影响。对照实验：在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同以外，其他条件都相同的实验。(单一变量原则)探究光对黄粉虫生活的影响绿叶在光下制造有机物探究二氧化碳是光合作用必需的原料吗？测定某种食物中的能量馒头在口腔中的变化1234探究实验目录5【背景知识】黄粉虫，又叫面包虫，喜群居，生性好动，其蛋白质含量丰富。这种小动物似乎总生活在阴暗的角落里。那么，光照是否会影响黄粉虫的分布呢？探究光对黄粉虫生活的影响1探究光对黄粉虫生活的影响1【提出问题】光会影响黄粉虫的分布吗？【作出假设】光会影响黄粉虫的分布。作出假设的依据：在比较阴暗的地方（如粮仓的粮食堆里）看到了黄粉虫，且黄昏后活动较盛。探究光对黄粉虫生活的影响1【制定计划】实验思路：设计明暗不同但是相通的两种环境，各放入等量的黄粉虫若干只，过一段时间后，看哪边的黄粉虫多。如果暗环境中黄粉虫多，则说明假设可能是正确的。材料用具：托盘、10只黄粉虫、沙土、纸板、玻璃板、镊子实验装置：在托盘内铺上一层沙土，以横轴中线为界，一侧盖上纸板，一侧盖上玻璃板。这样两侧就形成了阴暗和明亮的两种环境。方法步骤：1、选取大小均匀，活动力强的黄粉虫10只（提前培养于阴暗环境中一段时间。）2、在横轴中线的两侧中央各放入5只黄粉虫，静置2分钟。3、每分钟统计一次明亮处和阴暗处的黄粉虫数目，统计10次。【实施计划】设计好表格，仔细观察，认真记录实验数据。时间/分环境234567891011明亮阴暗【得出结论】_________________________。【表达和交流】各小组交流探究结果，如果结论不一致，则在小组内进行讨论，分析其原因。注意事项：1、在制备装置时，装置不宜过高，因为在进行光照时，如果装置过高，一侧就会产生阴影，会对实验结果产生影响。2、实验过程中保持安静，避免噪声影响实验动物的反应。【讨论】1、这个实验所探究的非生物因素是什么？还有哪些因素对黄粉虫会有影响？2、如何保证黄粉虫出现的变化只能是由于光照因素引起的?3、为什么要用10只黄粉虫做实验？用一只做实验能行吗？4、为什么要计算全班各组的平均值？【背景知识】俗话说“万物生长靠太阳”，自然界中的绿色植物可以直接利用光能通过光合作用制造有机物，其他生物大多都是直接或间接的以绿色植物为食物来维持生命活动的。【提出问题】植物是否能在光下制造有机物？【作出假设】植物可以在光下制造淀粉。绿叶在光下制造有机物2【制定计划】设计思路：1、有光、无光的对照。2、把叶片中原有的淀粉转运或消耗。3、用碘液来检验叶片中是否有新的淀粉产生。材料用具：盆栽的天竺葵；黑纸片，曲别针，小烧杯，大烧杯，培养皿，酒精灯，三脚架，石棉网，镊子，火柴酒精，碘液，清水。【制定计划】方法步骤1.将生长旺盛的盆栽天竺葵放到黑暗处一昼夜进行饥饿处理。2.选取一个叶片，用黑纸片把叶片的一部分从上下两面遮盖起来，然后移到阳光下照射或用100W日光灯照射(离叶片15cm左右为宜)。约6小时后，摘下该叶片，去掉遮光黑纸片。（对照、单一变量）3.把叶片放入盛有酒精的小烧杯中，隔水加热（约10min），使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中，叶片变成黄白色。4.将酒精灯轻轻挪出来，然后熄灭；5.取出黄白色的叶片并用清水漂洗，然后平铺在培养皿中，向叶片滴加碘液，放置约5min。6.用清水冲洗掉碘液，观察叶片颜色。【实施计划】小组分工合作，进行实验探究。【得出结论】从实验中可以看出，叶片见光部分遇碘液变蓝，而被黑纸片遮光的部分遇碘不变蓝，证明见光的叶片部分含有淀粉，淀粉是光合作用的产物，这个实验同时证明，光是光合作用的必要条件。【表达和交流】各小组交流探究结果，如果结论不一致，则在小组内进行讨论，分析其原因。注意事项：1.本实验需要使用酒精灯。虽然已经向学生说明并嘱咐过酒精灯的用法，但是为了预防万一，实验室要准备几条较大的湿毛巾，一旦实验中出现酒精燃烧现象，即可用湿毛巾盖上燃烧的酒精。2.在小烧杯中放入酒精的量，应恰好浸没叶片。太少实验效果不好，甚至出现酒精耗尽、叶片也不变色的现象；太多会浪费酒精。3.在隔水加热酒精去除叶片的绿色时，一定要提醒学生注意，叶片一旦变色，就要停止加热，并按照先后顺序解除实验装置。要用镊子将小烧杯从大烧杯中取出；用镊子拿掉石棉瓦，以防烫手。【讨论】1、为什么要把天竺葵提前放到黑暗处一昼夜？2、为什么要用黑纸片将叶片的一部分遮盖起来？遮盖一面可以吗？3、脱去叶绿素时为什么要隔水加热？酒精的作用是什么？叶片颜色如何变化？【提出问题】二氧化碳是光合作用必需的原料吗？【作出假设】二氧化碳是光合作用必需的原料。探究二氧化碳是光合作用必需的原料吗？3【制定计划】材料用具：盆栽的天竺葵，25%氢氧化钠溶液，酒精，碘液，小烧杯，大烧杯，培养皿，酒精灯，三脚架，石棉网，镊子，火柴，清水，小锥形瓶，玻璃罩，玻璃槽。方法步骤1.将生长旺盛的盆栽天竺葵放到黑暗处一昼夜进行饥饿处理。2.用两个小锥形瓶装水，分别插上两枝天竺葵。3.再准备两个玻璃罩，两个水槽，一个水槽装25%氢氧化钠溶液（1），另一个装同样多的清水（2）。把第一步的两枝天竺葵放进玻璃罩的水槽中。4.把整个玻璃罩装置,放在光照下几小时。5.分别在（1）（2）装置中取叶子进行酒精脱色、清水漂洗、碘液显色。【实施计划】小组分工合作，进行实验探究。【得出结论】在用氢氧化钠溶液吸收掉二氧化碳的（1）装置中植物叶片碘液显色不变蓝，没有产生有机物淀粉，而在有二氧化碳的（2）装置中植物叶片碘液显色变蓝，产生了有机物淀粉。证明在有二氧化碳的装置中植物进行了光合作用。【表达和交流】各小组交流探究结果，如果结论不一致，则在小组内进行讨论，分析其原因。注意事项：1、不要让氢氧化钠液体进入放有天竺葵的小锥形瓶中。2、实验过程中会用到氢氧化钠液体，要特别提醒学生不要让皮肤接触到它。如果皮肤不慎沾有氢氧化钠溶液，应尽快用清水清洗4-5min。测定某种食物中的能量4【提出问题】某种食物中含有多少能量？比较两种食物（如花生、核桃）中哪个含能量多？【作出假设】___________________________。测定某种食物中的能量4【制定计划】提示1、可通过测量食物燃烧放出的热能的多少来测定食物中的能量2、选用的食物应该是容易燃烧的，如花生种子和核桃种子3、1ml水每升高1度，需要吸收4.2焦的热量材料用具：铁架台、温度计、酒精灯、天平、花生种子、核桃种子、镊子、细铁丝、锥形瓶、量筒、滴管、火柴。方法步骤：1.取一只100ml锥形瓶，注入40ml水，将它固定在铁架台上。2.在锥形瓶里放入一支温度计（温度计的下端要浸入水中，但不要接触锥形瓶的瓶底）。3.安装好实验装置，并测定水温。4.称一粒干燥花生种子和一粒核桃种子的质量，将这粒种子放在火焰上点燃。5.将刚刚燃烧的花生种子尽快放到锥形瓶底部。待这粒花生种子完全燃烧后，测量水温。【实施计划】设计好表格，仔细观察，认真记录实验数据。种子种子质量（克）水量（毫升）燃烧前的水温（℃）燃烧后的水温（℃）测定出的热量（焦）花生核桃【得出结论】____________________________。【表达和交流】各小组交流探究结果，如果结论不一致，则在小组内进行讨论，分析其原因。注意事项：1、虽然本实验不要求测量的精确性，但需用数值进行分析，因此食物在燃烧前要称重。2、食物燃烧要充分。特别是燃烧到最后，可能还需多次引燃，使之充分燃烧。3、安全问题。食物引燃时需用酒精灯，要提醒学生食物引燃后，马上用正确的方法熄灭酒精灯；加热水时不能用试管，试管中放的水量少，容易沸腾使水溢出，可能会对学生造成伤害。【讨论】1、你们测定的数据与第38-39页附表中的数据有差别吗？原因是什么？2、你们测定的数据与其他小组的数据相同吗？如不同，原因是什么？3、这个探究实验只做一次，结果可靠吗?应当怎样做？【提出问题】馒头变甜到底与哪些因素有关呢？【作出假设】馒头变甜与牙齿的咀嚼、舌头的搅拌以及唾液都有关系。馒头在口腔中的变化5【背景知识】口腔里面有牙齿、舌头和唾液腺导管的开口。唾液腺分泌的唾液，通过导管流入口腔。吃东西的时候，牙齿将食物切断、磨碎；舌头一方面配合牙齿的咀嚼，一方面通过搅拌将食物和唾液进行混合。细细品尝馒头会尝出一些甜味。【制定计划】提示：1、可以设计一组实验来探究。其中有的只探究牙的咀嚼和舌的搅拌作用，有的只探究唾液的消化作用，有的则探究牙的咀嚼、舌的搅拌和唾液共同的作用。2、淀粉是馒头的主要成分。淀粉没有甜味，但淀粉分解形成的麦芽糖有甜味。淀粉遇碘变蓝，麦芽糖遇碘不变蓝。3、牙的咀嚼、舌的搅拌和唾液的混合都是在口腔里进行的。口腔的温度大约是37℃。材料用具：馒头、试管3个、镊子、刀片、小木板、试管架、玻璃板、量筒、试管刷、药匙（V纸条）、小烧杯、培养皿、清水、碘液、消毒棉。编号相同馒头加清水（ml）加唾液（ml）搅拌保温（37℃）加碘液（滴）现象1A（碎）02√10min22B（碎）20√10min23C（块）02×10min2方法步骤1.切取新鲜馒头，分成大小相同的A、B、C3块，将A、B块分别用刀细细切碎（模拟牙的咀嚼），C不作处理。2.取唾液（难点）：取凉开水将口漱干净，再在口内含一块消毒棉，约1分钟后，用干净的镊子取出消毒棉，将棉絮中的唾液挤压到小烧杯中。3.实验设置与结果【制定计划】ABC【实施计划】小组分工合作，进行实验探究。【得出结论】_______________________________。【表达和交流】各小组交流探究结果，如果结论不一致，则在小组内进行讨论，分析其原因。注意事项：1、唾液最好是纯净的。口腔中含一小口水，虽然较容易产生唾液，但其浓度无法把握，所以用量就不好控制，很有可能影响实验的效果。2、避免碎屑粘在试管壁上。可以用药勺将馒头碎屑放入试管中；也可以将细纸条折成“V”形，将碎屑放在里面，然后放入试管。3、用量筒、滴管测量及用玻璃棒进行搅拌时，要防止唾液对2号试管的污染。如果按顺序进行操作，则1号试管操作完毕后，要将用具进行清洗，再操作2号试管；也可先操作2号试管，再进行1、3号试管的实验，最后对用具进行清洗。【讨论】1、牙齿、舌和唾液的作用，有什么区别和联系？区别：牙齿能切碎和磨碎食物，增加食物的表面积，舌的搅拌能使食物与唾液充分混合，它们都不直接改变淀粉的分子结构；唾液能使部分淀粉消化成麦芽糖。联系：牙齿的切碎与磨碎以及舌的搅拌，能使唾液更加充分地与食物混合，促进淀粉消化。2、口腔中有什么物质使淀粉发生了分解？口腔中的唾液淀粉酶能使部分淀粉转变成麦芽糖。