張賢華 伍尚元 胡紹雄
【摘要】 人教版高中教科書生物必修1第92頁參考資料的實驗,要求酵母菌培養(yǎng)液放置8~10h,用重鉻酸鉀檢驗酒精,其中隱含酵母菌培養(yǎng)液放置8~10h,葡萄糖已經(jīng)完全消耗這個知識盲點,師生容易忽視,因此網(wǎng)上出現(xiàn)許多初中生物發(fā)酵現(xiàn)象演示實驗方案錯誤的在短時間內(nèi)使用重鉻酸鉀檢驗酒精,建議教科書對這個知識盲點給予顯性說明。
【關(guān)鍵詞】 酵母菌培養(yǎng)液 重鉻酸鉀檢測酒精 知識盲點
【中圖分類號】 G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A 【文章編號】 1992-7711(2019)01-095-01
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在全縣生物教學(xué)比武活動中,張賢華老師取得全縣第一名成績,創(chuàng)新實驗《初中生物發(fā)酵現(xiàn)象實驗的創(chuàng)新設(shè)計》,在省市實驗創(chuàng)新大賽獲得好成績。
一、論證和準(zhǔn)備
提高發(fā)酵速度,縮短實驗時間
經(jīng)過多種材料反復(fù)試驗,結(jié)論是使用干酵母粉和葡萄糖,發(fā)酵液水溫為40-45度,水浴溫度為45-50度,發(fā)酵速度最快。分析認(rèn)為是因為南方秋季溫度處于十幾度的地理氣候,發(fā)酵容器熱傳導(dǎo)等因素綜合作用的結(jié)果。
配制澄清石灰水
使用實驗室長期存放生石灰配制澄清石灰水檢驗發(fā)酵氣體效果不佳,改用新出窯的生石灰,配制石灰水裝滿礦泉水瓶靜置幾個小時取澄清石灰水,導(dǎo)入發(fā)酵氣體澄清石灰水變渾濁,對比試驗人呼出的氣體用吸管吹入澄清石灰水同樣變渾濁,檢驗二氧化碳試驗現(xiàn)象明顯。
消除導(dǎo)出發(fā)酵氣體中的泡沫
發(fā)酵氣體導(dǎo)出時有大量泡沫溢出,影響發(fā)酵氣體導(dǎo)入澄清石灰水檢驗二氧化碳??朔冯y情緒堅持反復(fù)試驗,通過精確觀察掌握發(fā)酵進(jìn)程,利用輕微震蕩錐形瓶的操作,有效解決導(dǎo)出發(fā)酵氣體泡沫溢出的實驗難點。
特制500ml具支錐形瓶
參考玻璃儀器500ml具支錐形瓶作為抽濾瓶實驗裝置,創(chuàng)新設(shè)計“特制500ml具支錐形瓶”,將支管放在錐形瓶瓶壁30mm的位置,作為“發(fā)酵現(xiàn)象”實驗的發(fā)酵器具,分別在瓶口和支管導(dǎo)出發(fā)酵氣體和液體,檢驗二氧化碳和酒精。
二、創(chuàng)新實驗效果
1.強調(diào)創(chuàng)新教育
自制教具“特制500ml具支錐形瓶”低于創(chuàng)新設(shè)計的預(yù)期效果,與雙孔橡膠塞效果差不多,但體現(xiàn)師生的積極實踐探究精神。
2.課題使用PPT、增加實操作研究小視頻
改進(jìn)后的實驗大大縮短了發(fā)酵時間,以學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和生活經(jīng)驗為基礎(chǔ),通過實驗觀察活動,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究,幫助學(xué)生更直觀地認(rèn)知發(fā)酵過程中產(chǎn)生的物質(zhì)成份,從而滲透科學(xué)方法教育。
三、高中教科書生物知識盲點打開了實驗創(chuàng)新思維
檢索百度文庫、道客巴巴、豆丁網(wǎng)等網(wǎng)站,看到許多初中生物發(fā)酵現(xiàn)象實驗方案增加了用重鉻酸鉀檢驗酒精實驗,方法本身沒有錯,只是實驗中間過程有葡萄糖的存在會影響結(jié)果的唯一性。因為在實驗演示的短時間內(nèi),酵母菌培養(yǎng)液同時存在酒精和葡萄糖,此時使用重鉻酸鉀或高錳酸鉀檢驗酒精,均可同時與酒精和葡萄糖發(fā)生反應(yīng),應(yīng)用于檢驗酒精反應(yīng)不具有唯一性。
人教版高中教科書生物必修1第92頁參考資料:“檢測酒精的產(chǎn)生:橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與乙醇(俗稱酒精)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),變成灰綠色?!彪[含根據(jù)通常環(huán)境溫度的高低,酵母菌培養(yǎng)液放置8~10h葡萄糖完全消耗的知識盲點,我們在實驗探究的最初也忽視了這個知識盲點。因此,建議教科書對這個知識盲點給予顯性說明。
酒精檢測儀使用重鉻酸鉀檢測人呼氣的酒精含量,因為葡萄糖沒有揮發(fā)性,人呼氣的微量水分中葡萄糖極其微量應(yīng)忽略不計,重鉻酸鉀與酒精反應(yīng)具有唯一性。
中國教育裝備行業(yè)協(xié)會教育裝備研究院2018年度課題
《縣域中小學(xué)實驗教學(xué)管理信息化研究》CEFR18014R9
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
[1]人民教育出版社課程教材研究所生物課程教材研究開發(fā)中心編著.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書生物(必修1)——分子與細(xì)胞(M).北京:人民教育出版社,2010年,第92頁.