613-1证明植物的叶在光照时会产生养料(萨克斯法)(2).docx

证明植物的叶在光照时会产生养料(萨克斯法) 一、实验目的 知道绿色植物的叶片进行光和作用会产生养料(淀粉)； 二、实验作用 本实验是三年级第二学期（试用本）第二单元《绿色开花植物》中“植物的叶”中的内容。 本实验属于生物领域的重点演示实验，实验利用大部分绿色植物光合作用产物为淀粉和淀粉遇碘变蓝的特性，证明叶片光合作用产生养料（淀粉）。 三、实验原理 光能 叶绿体 绿色植物的叶是植物养料的制造厂。叶制造养料的过程被称为光合作用。绿色植物利用叶片中的叶绿素吸收光能，将二氧化碳和水转化为养料和氧气。具体化学方程式如下： CO2 + H2O (CH2O)n+ O2 大部分绿色开花植物光照条件下进行光合作用，主要产物是淀粉，而黑暗条件下，叶片无法进行光合作用，叶肉组织不能合成淀粉，细胞内积累的淀粉大部分被呼吸消耗或以蔗糖形式运出叶片。使叶片内淀粉含量显著降低，本实验利用这一特点，将健康长势良好的整棵绿色植物（天竺葵）避光12小时，进行饥饿处理，让植物耗尽叶片中的淀粉后，选择健康成熟的叶片用黑卡纸遮蔽一半，放入光照环境6小时后，取实验叶片酒精水浴脱色。利用淀粉遇碘变蓝的特性，向处理好的叶片滴加碘液，光照部分由于进行光合作用有淀粉产生而变蓝黑，卡纸遮盖部分不进行光合作用，不变色。 四、实验过程 【实验器材及试剂】 盆栽的天竺葵，黑纸片，曲别针，25毫升小烧杯，500毫升大烧杯，500毫升洗瓶，剪刀，培养皿，酒精灯，玻璃棒，三脚架，石棉网，镊子，火柴，无水乙醇，碘液，清水。 （1） （2） （3） （4） （5） （6） 【实验装置】 1号叶实验结果 酒精水浴脱色装置 【实验步骤】 （1）选择成熟健康，长势良好，分檗叶片较多的天竺葵1株，避光黑暗处理12小时，期间注意保持植物周围环境的温度、湿度、土壤水分和空气的适宜。 （2）在植物上选择健康成熟的叶片6片，分别编号：1、2、3、4、5和6。 （3）分别用黑色不透光厚卡纸剪成能够遮盖叶片至少一半面积的合适大小5片，用回形针将卡纸别在（2）中选定叶片的上表面，具体遮盖方式如实验装置所示。遮盖后，将整株植物移到阳光充足的环境中（如白天户外或原黑暗环境中添加60w人工白光照明），注意保持其他条件的不变和适宜。光照至少4小时以上。 （4）光照结束后，剪下实验叶片，去掉黑卡纸，立刻投入预先水浴加热的无水乙醇中，进行脱色处理，每片叶需分开脱色处理。待叶片变为浅黄或白色时，停止加热，将叶片投入清水中冷却和漂洗多余酒精。 （5）将漂洗完的叶片捞出后，叶表朝上分别平铺在6个按叶片编号对应的培养皿中，分别滴加碘液2-3滴，轻轻摇动培养皿，让碘液可以覆盖整个叶片表面。用清水冲洗掉多余碘液后，观察叶片表面颜色变化。 【实验现象】 植物叶片光照部分滴加碘液后呈现蓝黑色，卡纸遮盖部滴加碘液后不变色。 【实验分析】 叶片各个部分的显色变化说明光照部分有淀粉（养料）产生，而卡纸遮盖部分没有淀粉（养料）产生。 实验说明：植物的叶片可以在光照条件下进行光合作用，产生淀粉（养料）。 五、实验关键及注意事项 【实验条件】 （1）实验中，每片叶片的卡纸遮盖部分和光照部分互为实验对照组，对照在有无光照条件下植物能否通过光合作用产生养料。 （2）实验中选定的6片叶片互为平行对照组，平行对照叶片不同部分光合作用条件相似，其中5号和6号组叶片为空白对照。 【安全提示】 （1）建议本实验后2步骤操作时佩戴护目镜。 （2）酒精水浴加热时，为了防止爆沸引起喷溅，在水浴锅内应加入碎瓷片或者沸石，无水乙醇应取10毫升左右，具体以浸没叶片为宜。加热时，用玻璃棒轻轻把叶片压入酒精液面。 （3）使用碘液时，注意不要污染衣物和桌面。如不慎滴入眼内，请立即用大量清水冲洗。 【操作要求】 （1）实验所选植物需要盆栽，成熟健康，长势良好；同时分檗多，叶片多，便于实验选材。推荐植物有天竺葵、滴水观音、绿萝等观叶类植物。阳生、阴生植物不影响实验结果，但是阴生植物适当延长光照时间，使实验效果明显。不建议使用多肉类植物和景天科植物。 （2）实验中叶片的选择最佳来自于同一株植物的成熟健康的叶片，消减不同植物生理特性不同而产生的差异。如条件有限，应采用同样成熟健康长势相同的同种植物的同生长状况叶片。不建议采用嫩芽和幼叶，这些叶片光合作用弱，并且由植株提供部分养料，无法饥饿处理，最后影响实验结果。 （3）为了方便最后的碘变色观察，需要去除叶片中的色素。植物叶中的叶绿素只溶于有机溶剂，采用比较安全无水乙醇进行脱色，水浴加热是为了加速色素溶解，但是过高的温度会破坏叶肉细胞的结构，导致刚刚合成的淀粉糊游走到细胞间隙，所以温度控制在65℃左右，加热时可以用镊子轻轻抖动叶片，不要用玻璃棒大力戳动，导致叶肉结构破坏。 （4）光照结束时，先剪下叶片再去除黑卡纸，能保证叶肉细胞中合成的淀粉大部分被保留在细胞中，不向下运输到其他器官，遮光部分也不易被光照到。去掉黑卡纸后，应立即投入预热的酒精里，杀死叶肉细胞，保证淀粉可以留在原来的细胞里，不影响实验结果。 【其他】 （1）碘液的配置：分别取11克分析纯碘和22克分析纯碘化钾，蒸馏水定溶于100毫升。以上液体需用棕色瓶避光保存。 六、教学建议 本实验是教师演示实验，准备时间较长，前期准备较多。建议实验前2个环节（饥饿处理和半曝光）教师在课前准备，用语言和照片说明处理方式和处理目的。 实验前，可以采用阅读学习的方式，提供有叶片作用介绍的文字材料或者视频资料，然后就“如何来证明叶片在光照下产生了养料”进行讨论。故而提供给学生的阅读材料中应包括以下信息： 1、大部分绿色植物光合作用产物是以淀粉形式暂时存储在叶肉细胞内的。 2、无论有无光照条件时，叶肉细胞都需要进行呼吸作用消耗养料，并且叶片中产生的养料会被转运到植物的其他器官。 3、叶片中的叶绿素不溶于水，溶解于酒精。 4、目前已知只有淀粉遇碘变蓝。 学生根据以上信息，可能会推测出用碘液来检测叶片中的淀粉，教师可以进一步引导，让学生设计去除叶片里原有的淀粉，教师可以给出黑暗处理的方式，以及酒精水浴脱色的方法。 水浴脱色后，滴加碘液前，让学生猜测实验结果，再滴加碘液。 七、实验改进与创新 1、萨克斯实验最初采用碘蒸汽熏蒸的方法，此方法不需要脱色，但是使用碘蒸汽操作难度高，还可能污染环境，不建议使用。 2、为了引起三年级学生兴趣，可以将黑卡纸剪成各种形状后罩在叶片上，叶片会在碘液中呈现各种形状，引起学生兴趣。