生物实验的创新设计

初中生物实验“发酵现象”的创新设计八年级六班谢璐妍实验目的：1.观察酵母菌的发酵现象，探究酵母菌发酵作用产生二氧化碳和酒精。2.体验知识与技术在生产与生活中的应用。3.尝试自备实验器具，提高实验操作能力。实验原理：酵母菌喜欢在偏酸性且含糖较多的环境中生长。酵母菌是兼性厌氧菌，在有氧和无氧的环境中都能生长，在缺氧的情况下，酵母菌把葡萄糖分解成酒精和二氧化碳；在有氧的情况下，酵母菌生长繁殖速度较快，它把葡萄糖分解成二氧化碳和水。实验仪器及用品：1、实验仪器：带胶塞和胶管的锥形瓶、小气球、Y形管、大烧杯、温度计、试管、比色板、小烧杯、玻璃棒。2、实验用品:白糖100g、一小包干酵母（约30g）、澄清石灰水、酒精、检测酒精的试剂——橙色的重铬酸钾溶液（0.5ml的浓硫酸溶有0.1g重铬酸钾，体积分数为95%~97%。在酸性条件下与酒精发生化学反应由橙色变为灰绿色。）实验装置的做法（略）《真菌》一节的内容，书上的要求只是简单了解，并没有深入的探究，学生也很难真正体会具体过程，为此，我把原人教版课本演示实验装置“发酵现象”（内容）引入课堂，但此演示实验只能证明酵母菌在发酵时产生了气体，但不能说明产生的气体就是二氧化碳；同时酵母菌在发酵时也产生了酒精,而演示实验并没有直观地说明这一点；基于此，我对演示实验装置进行了一定的改进：不用气球套在瓶口，改用带有Y形管的橡皮塞塞住锥形瓶口（瓶内端导管稍露出橡皮塞即可），将导管另一端浸入装有适量澄清石灰水的小烧杯中。最后将装有糖水和酵母混合液的锥形瓶放在一个大烧杯中水浴保温（温度保持在30~40℃左右，效果更快）。这样不仅让同学们看到了酵母菌发酵液冒出的气泡、胀大的气球，澄清石灰水变浑浊。闻到了发酵后特殊的甜酒的芳香气味，还用重铬酸钾试剂测试有酒精的存在，学生学习的兴趣特浓，效果很好。另外，改进后的演示实验还有另几个优点：①用时短，见效快；②可证明酵母菌可以把葡萄糖转化为酒精，产生的气体为二氧化碳。实验操作：1.先让酵母菌进行有氧呼吸（此时繁殖快）：将100mL40℃左右的温水倒入锥形瓶，再用汤匙将一大勺糖及适量干酵母加进来，搅拌均匀后，将锥形瓶放在大烧杯中水浴保温（温度保持在30~40℃左右，效果更快）。2.酵母菌的无氧呼吸（产生酒精必备的条件）：观察到酵母菌培养液有气泡产生，塞上橡胶塞（既可以避免气体散失，影响后面实验效果，也为酒精的产生提供保障）。过一段时间后就可看到干瘪的气球慢慢膨胀起来了。3.检验气体中有CO2：将夹子打开，挤压气球，使瓶内产生的气体徐徐通过胶管导入试管内的澄清石灰水中，让同学们注意观察石灰水的变化，石灰水变浑浊了(原理：二氧化碳遇石灰水，石灰水变浑浊)。4.检验气体中有酒精（1）直观感觉：闻到了发酵后特殊的甜酒的芳香气味，（2）检验酒精原理检测酒精的试剂——重铬酸钾：在酸性条件下与乙醇（俗称酒精）发生化学反应由橙色变为灰绿色。（3）对比并观察现象将重铬酸钾试剂分别滴在在比色板的凹槽内，并分别标注1号、2号（做对照）、3号。再在3号试剂上滴1滴酒精，在1号试剂上滴1滴酵母菌发酵液。理论联系实际：1、做馒头、面包时要用到酵母菌，酵母菌在含糖的温暖的环境里，会迅速生长繁殖，在这个过程中会分泌一种“酶”，酶能分解面粉中的有机成分，产生二氧化碳气体、乙醇等，同时产生热量。在加热成熟的过程中，就会受热膨胀，我们就看到了馒头有蓬松海绵状的蜂窝结构。2、酿造各种美酒。3、利用重铬酸钾检测酒精的原理制作了酒精检测仪器，交警用它查司机有没有饮酒4、实验用过酵母发酵液的用途（1）制馒头：让酵母菌充分繁殖，和面或揉面，将面团切成方块状，发酵30~45分钟之后上锅蒸熟，即可。（2）观察酵母菌：制成酵母菌临时装片，在显微镜下观察酵母菌的形态结构实验创新点及意义：通过上述实验，学生对酵母菌“发酵现象”所需要的原料、条件及产生的物质都有了较直观的感受，比较容易理解课本上阐述的“酵母菌可以把葡萄糖转化为酒精和二氧化碳”等有关内容，而且印象深刻。1、为什么选择用家庭用的汤匙，而不用实验室的药匙呢?我是这样考虑的，这个器具比较有生活化，贴近学生的生活。2、用过的酵母菌培养液之后，我们可以用来制馒头，不会造成浪费，学生养成很好的节约意识。