⑴ 對人體吸入空氣和呼出氣體的探究實驗必須檢查裝置密閉性對嗎
對人體吸入空氣和呼出氣體的探究實驗必須檢查裝置密閉性對嗎?是對的。對人體吸入和呼出氣體的研究一、使用教材北京版義務教育教科書九年級《化學》二、實驗器材導管、塑料吸管、細銅管、集氣瓶、玻璃片、火柴、酒精燈、木棍、塑料袋、氣球、蠟燭、燃燒匙、注射器、膠塞、錐形瓶、小燒杯、鐵架台、石灰水、氫氧化鈉溶液、飽和碳酸氫鈉溶液、紅磷、白磷、氯化鈷試紙、氧氣感測器、二氧化碳感測器、相對濕度感測器、數據顯示模塊、數據採集器、氣液相密封器三、實驗改進、創新要點1. 實驗內容創新用探究身邊真實的問題「吸入和呼出氣體成分不同」復習學過的知識,改善學生對復習課枯燥乏味的認識,提高復習的興趣和效果。2.實驗裝置創新(1)空氣中氧氣含量的測定圖1.探究吸入呼出氣體中氧氣含量研究1方法:實驗前先檢查裝置的氣密性,在玻璃注射器中放入一塊白磷,將活塞推到一定的刻度,將注射器針頭插到橡皮塞上密封,然後將注射器和膠塞一起放到熱水中,白磷燃燒後取出注射器,放置到室溫,觀察注射器活塞移動的距離。優點:測定氧氣含量在密閉容器中進行,環保誤差小。(2)吸入和呼出氣體中水蒸氣含量測定方案圖2.探究吸入呼出氣體中水蒸氣含量方法1.在銅管上套上一段玻璃管,觀察比較玻璃管內壁水霧的變化。銅的導熱性保證了吸入和呼出氣體的溫度相同,實驗後能看到呼出氣體的玻璃管內壁水霧明顯。圖3數字化實驗儀器探究吸入呼出氣體中水蒸氣含量方法2.用氣液相密封器收集等體積的吸入和呼出氣體,將數據顯示模塊連與相對濕度感測器連接,將感測器插入密封器上孔,打開數據顯示模塊開關讀取數據。優點便捷、快速、適合學生分組實驗。(3)吸入和呼出氣體中二氧化碳、水蒸氣一體化裝置方法:實驗前向兩個錐形瓶中加入等量的石灰水,用手捏住左側橡皮管,從細銅管端吸氣,觀察到右側錐形瓶中長導管下冒氣泡,石灰水沒有明顯變化,進氣玻璃導管中的藍色氯化鈷試紙無明顯變化;呼氣時手捏住右
圖4吸入和呼出氣體中二氧化碳、水蒸氣探究側橡皮管,觀察左側錐形瓶中的石灰水變渾濁,出氣的短導管中的氯化鈷試紙由藍色變為粉色。(氯化鈷試紙使用前先稍稍加熱使其為藍色 )優點:對比實驗現象明顯,氯化鈷檢測水的存在現象明顯。(4)數字化一體實驗運用氧氣感測器、二氧化碳感測器、相對濕度感測器、氣液相密封器、數據採集器,同時快捷准確直觀的測定吸入和呼出氣體中氧氣、二氧化碳、水蒸氣含量的不同。圖5.數字化實驗研究吸入和呼出氣體四、實驗設計思路和創新點進入初三化學復習階段,知識的梳理和大量的習題訓練課,會讓學生感到復習課的枯燥乏味。為了提高學生的學習興趣,鞏固學生對所學知識的理解和應用,我設計了本節實驗復習課。我依據義務教育化學課程基本理念,注意從學生已有的經驗出發,讓他們在熟悉的生活情境中感受化學的重要性。引導學生從身邊的生活中發現問題,走進課堂設計和創新實驗,將學過的知識靈活的運用遷移到解決實際問題中去。通過本節課內容的學習,學生可以鞏固氣體的收集方法、氧氣、二氧化碳、水蒸氣的檢驗方法,氧氣含量的測定原理,深化運用對比實驗方法和控制變數的思想探究解決問題的能力。數字化實驗儀器的運用使實驗結果更加快速,直觀,准確。學生可以體驗到從定性到定量研究問題的便捷和高效,啟迪學生思維,拓展學生實驗探究的新思路。五、實驗教學目標依據新課程標准,結合學校的資源、具體的學情,制定本節課的教學目標:(1)能根據實際情況選擇正確的氣體收集方法;(2)鞏固氧氣、二氧化碳的性質,水的鑒別方法,空氣中氧氣含量測定原理的遷移和運用。(3)體驗從定性到定量設計對比實驗進行探究解決實際問題的過程。(4)學生在實驗探究解決實際問題的過程中觀察、分析、表述,合作交流的能力進一步提高,感受學習化學的樂趣和價值。六、實驗教學內容1.探究吸入和呼出氣體的收集方法,復習氧氣二氧化碳的收集方法。
2.探究吸入和呼出氣體中氧氣含量的不同,復習氧氣的助燃性和空氣中氧氣含量的測定方法。3.探究吸入和呼出氣體中二氧化碳含量,復習二氧化碳的檢驗方法和兩種鹼的反應。4.探究吸入和呼出氣體中水蒸氣的含量復習水蒸氣鑒別方法5.吸入和呼出氣體檢驗的綜合實驗。七、實驗教學過程創設情境,提出問題:上課時教師先提出問題:我們教室里為什麼要經常開窗通風呢?學生回答後追問人體吸入的空氣和呼出的氣體有什麼不同?它們的成分含量有什麼變化?設計意圖:從身邊熟悉的情景中發現問題,點燃學生的探究熱情,引領學生進入化學探究的課堂。交流討論,做出猜想:學生會通過生物課學習的呼吸作用對呼出的氣體做出有二氧化碳的猜想,有的同學還錯認為呼出氣體全是二氧化碳;有的學生會根據人工呼吸推斷出呼出的氣體中有氧氣;有的學生會根據冬天人呼出的氣體出現白霧,推測呼出氣體中水蒸氣的含量變多;對於氮氣,做適當的引導,因為它的化學性質穩定,不參與呼吸作用,在吸入和呼出氣體中應該是不變的,在本節課不做研究。學生通過交流討論梳理出以下的猜想模型:
空氣的成分 變化 呼出氣體的成分
氧氣 > 氧氣
二氧化碳 < 二氧化碳
水蒸氣 < 水蒸氣
氮氣 = 氮氣
設計意圖:培養根據生活經驗和學習過的知識做出合理的猜想,建構出呼出氣體中各成分的含量變化模型,為實驗探究做好准備。設計實驗,探究對比教師啟發學生,探究吸入和呼出的氣體首先要收集氣體,然後再根據學習過的物質的性質進行研究。活動一、探究收集吸入和呼出的氣體的方法小組交流討論:由於要檢驗水蒸氣,所以檢驗水蒸氣存在的氣體不能用排水法收集,由於二氧化碳能溶於水,為了減小誤差用排飽和碳酸氫鈉溶液方法收集或用排空氣法收集。小結:呼入空氣的收集的方法:(1)直接將集氣瓶敞口放置在室外的空氣中(2)在室外用打氣筒打氣用氣球收集,然後用塑料袋密封氣球。呼出氣體的收集方法:1.探究氧氣含量的可以用排水法或向上排空法收集;2.探究二氧化碳含量的氣體用排飽和碳酸氫鈉溶液的方法或向上排空氣的方法;
(3)測定水蒸氣含量的用向上排空氣法收集實驗方案如下:用氣球收集氣體後用塑料袋密封,方便用注射器收集氣體用氣液相密封裝置排空氣法收集氣體用排水法收集氣體(排飽和碳酸氫鈉溶液收集呼出的氣體圖6.吸入和呼出氣體的收集方法設計意圖:學會根據研究的問題和氣體的性質選擇對實驗誤差小的氣體的收集方法,培養學生應用知識解決實際問題的能力。收集完氣體後教師引導學生思考該如何進行對氣體進行研究呢?啟發學生運用對比實驗的方法對吸入和呼出氣體中的氧氣、二氧化碳、水分步進行研究。活動二.探究吸入和呼出氣體中氧氣含量的變化學生實驗方法如下:方法1:將足量的紅磷引燃同時放入盛有等量空氣和呼出氣體的集氣瓶中觀察燃燒時間的長短,紅磷熄滅快的,說明氧氣含量比呼入氣體總氧氣含量低。方法2:將材質相同大小相同的木條同時引燃,同時放入集氣瓶中,觀察木條在吸入和呼出氣體中熄滅的快慢。方法3.將兩個大小相同的蠟燭同時引燃後,將收集好的兩瓶大小相同的吸入和呼出的氣體同時倒扣到火焰上方,觀察火焰熄滅的快慢。方法4.用兩個帶支嘴的錐形瓶收集吸入和呼出的氣體,在錐形瓶底部鋪少量的細沙,加入適量的紅磷,支嘴用氣球密封,用於調節氣壓,蓋上膠塞,將注射氣活塞推到一定的刻度,檢查裝置的氣密性,加熱錐形瓶底部紅磷,泠卻後比較活塞移動的距離。方法5.將注射器與帶刻度的試管連接,試管中加入適量的紅磷,實驗前注射器先推到一定的刻度,加熱紅磷,冷卻後觀察比較用吸入和呼出氣體試驗時活塞移動的距離。教師演示實驗:見圖1的裝置結論1:吸入氣體中的氧氣含量比呼出氣體中的氧氣含量高。設計意圖:復習氧氣的助燃性,空氣中氧氣含量的測定實驗原理的理解,訓練學生對學習的知識遷移應用解決實際問題的能力。活動三.探究吸入和呼出氣體中二氧化碳含量的變化學生實驗方法如下:
方法1.用注射器吸取相同量的吸入和呼出氣體中分別同時注入裝有等量的石灰水的燒杯中,觀察石灰水變渾濁的程度。方法2.分別用注射器吸入相同量的吸入和呼出的氣體,然後分別吸入等體積的石灰水,振盪觀察變渾濁的程度。教師引導:能否用氫氧化鈉溶液代替石灰水呢?如果沒有實驗現象,該怎麼把實驗結果外顯出來呢?同學們商討後設計如下方案:方法3:用兩個帶刻度的體積大小相同的試管收集吸入和呼出的氣體,同時放入氫氧化鈉溶液中,觀察液面上升的高度。方法4:用兩個體積相同的軟塑料瓶收集吸入和呼出的氣體,然後分別加入等量的氫氧化鈉溶液,振盪觀察變癟的程度。這時有的同學提出,呼出和呼入氣體中水分含量不同,是不是也會影響實驗結果呢?如何排除吸入和呼出氣體中水分對實驗結果的影響呢?學生提出收集檢驗二氧化碳含量的氣體時可以先通過盛濃硫酸的洗瓶再進行實驗。商討後我們選用在收集吸入和呼出氣體的裝置中先加入適量的氯化鈣,這樣再檢驗二氧化碳多少時就排除了水分的影響。教師演示實驗:用注射器吸入等量的用氯化鈣乾燥後的吸入和呼出的氣體,再吸入等量的氫氧化鈉溶液,然後迅速將注射器針頭插入橡皮塞,觀察注射器活塞移動的距離。圖7.吸入和呼出氣體中二氧化碳含量測定結論2.吸入氣體中二氧化碳的含量小於呼出氣體中二氧化碳的含量。設計意圖:復習二氧化碳的檢驗方法以及與兩鹼反應的差異性,啟發學生對於無明顯現象的反應如何將實驗結果外顯化。引導學生思考如何設計實驗證明水蒸氣的含量呢?活動四.探究吸入和呼出氣體中水蒸氣含量的變化學生實驗方法如下:方法1.直接向玻璃片上呼氣,觀察比較玻璃片兩面水霧的多少。方法2.用玻璃導管呼氣,觀察玻璃管內壁水霧的變化。這時,有的同學就提出了異議,這種方法並不能說明呼出氣體中水分含量高,因為呼出氣體的溫度高,遇冷後就會有水蒸氣冷凝現象。為了保證吸入和呼出的氣體是相同的溫度,我們該如何做呢?交流討論後我們在此基礎上做了改進。
方法3.把一小段玻璃管上方連接一段長的銅管,由於銅能迅速散熱,然後在觀察連接的玻璃管和空氣中的玻璃管的內壁水蒸氣的變化。實驗如圖2引導學生思考:有沒有更快捷直觀的測量方法呢?指導學生利用相對濕度感測器比較吸入和呼出氣體中水蒸氣的多少。如圖3.結論3.吸入氣體中水蒸氣的含量小於呼出氣體中水蒸氣的含量。設計意圖:復習水蒸氣的鑒別方法,乾燥劑的種類,進一步鞏固對比實驗的設計原則,培養學生實驗探究的科學性和嚴謹性。體驗數字化實驗儀器的快捷直觀。啟發學生思考:有沒有同時檢驗幾種氣體的實驗方法呢?教師演示:測定水和二氧化碳的裝置。如圖4如何更直觀的用數據來說明吸入和呼出氣體中氧氣、二氧化碳、水蒸氣的含量不同呢?教師演示:數字化實驗儀器同時測定吸入和呼出氣體中氧氣、二氧化碳、相對濕度的實驗。如圖5設計意圖:讓學生感受實驗裝置一體化設計,可以更加快捷高效的解決問題;實驗方式由傳統到數字化,定性到定量的轉變,使實驗結果更加直觀,准確。啟發學生思維,拓展學生實驗探究的新思路。梳理總結,得出結論(1)呼入的空氣中氧氣的含量比呼出的氣體含量高;(2)呼入的空氣中二氧化碳含量比呼出氣體的含量高;(3)呼入的空氣中水蒸氣含量比呼出氣體中含量高;我們的猜想成立!又因為氧氣供呼吸,二氧化碳不供呼吸,為了保持教室內空氣含氧氣量高,所以要經常開窗通風。設計意圖:前後呼應,得出實驗結論,解決了前面探究提出的問題。八、實驗效果評價(1)本節課基於真實的問題情境展開科學探究,不拘泥於課本,學生從提出問題到解決問題經歷了一個完成的實驗探究過程,在此過程中學生設計實驗方案、交流討論、解決問題極大的調動了學生學習的積極主動性,讓復習課因為有了實驗而變得生動有趣。(2)設計多種實驗方案,師生一起對實驗裝置進行改進,激發了學生的潛力,啟迪了學生的思維,讓知識和實驗技能得到了深化和運用。(3)數字化實驗儀器可以快速准確直觀的獲得數據,使實驗結果更加快速,直觀,准確,讓實驗由定性向定量發生轉變,拓展了學生實驗探究的新思路。
¥
5.9
網路文庫VIP限時優惠現在開通,立享6億+VIP內容
立即獲取
對人體吸入和呼出氣體的研究
對人體吸入和呼出氣體的研究
一、使用教材
北京版義務教育教科書九年級《化學》
二、實驗器材
導管、塑料吸管、細銅管、集氣瓶、玻璃片、火柴、酒精燈、木棍、塑料袋、氣球、蠟燭、燃燒匙、注射器、膠塞、錐形瓶、小燒杯、鐵架台、石灰水、氫氧化鈉溶液、飽和碳酸氫鈉溶液、紅磷、白磷、氯化
⑵ 生物實驗室必備設備有哪些
生物實驗室必備設備:
一、溫度與濕度
二、光源
三、供/排水、排污
四、供電
五、隔音設備
六、降噪設備
七、安全設備
⑶ 微生物實驗室常用儀器設備有哪些
微生物實驗室常用儀器設備有厭氧培養箱、恆溫培養箱、乾熱滅菌箱、高壓蒸汽滅菌器、超凈工作台。
1、厭氧培養箱
厭氧培養箱亦稱厭氧工作站或厭氧手套箱。厭氧培養箱是一種在無氧環境條件下進行細菌培養及操作的專用裝置。它能提供嚴格的厭氧狀態恆定的溫度培養條件和具有一個系統化、科學化的工作區域。
⑷ 有哪些適合高中生做的創新實驗
眼鏡反應、自製冰袋、制備二氧化氮、二氧化氮和四氧化二氮轉化實驗,火焰鑒別。如果將鐵棍放在硫酸酮裡面呢?名曰「鐵樹開花」;用酒精噴燈燃燒不同的金屬顯不同的顏色算么?再不然用氨鹽溶於水將水凍成冰呢。測量氣球的直徑與其內部氣壓的關系。
⑸ 應用於生物領域的實驗儀器主要有哪些
通用儀器:恆溫水浴鍋,鑷子,鐵架台,鐵圈,球形(直形)冷凝管,燒杯,量筒,燒瓶,錐形瓶,分液漏斗,玻璃棒,石棉網,量筒,研缽,索氏脂肪抽提器,克氏定氮儀,紫外燈分析儀,分光光度計,熒光光度計,微波爐
分子生物學方面:PCR儀,低溫高速離心機,-25度冰箱,-80度冰箱,旋轉蒸發儀,超凈工作台,高壓蒸汽滅菌設備,電泳儀,凝膠成像儀,電子天平,微量移液器(配槍頭),eppendorf管
普通生物學、解剖學、微生物學方面:顯微鏡,解剖刀,解剖剪,解剖盤,蠟盤,解剖針,接種針,接種環,酒精燈,載玻片,蓋玻片,血球計數板,顯微測微尺
⑹ 生物中探究實驗的方法有那些
主要是控制變數法(1)顯微觀察法,如觀察植物細胞有絲分裂、觀察葉綠體和細胞質流動、觀察植物細胞質壁分離和復原實驗等。(2)觀色法,如觀察動物毛色和植物花色的遺傳等。(3)原子示綜法,如噬菌體浸染細菌的實驗,用18O2和14CO2追蹤光合作用中氧原子和碳原子轉移途徑的實驗等。(4)等組實驗法,如小麥澱粉酶催化澱粉水解的實驗,發現生長素的燕麥胚芽鞘實驗等。(5)加法創意法,如用飼喂法研究甲狀腺激素,用注射法研究動物胰島素和生長激素,用移植法研究性激素等。(6)減法創意法,如用閹割法、摘除法研究性激素、甲狀腺激素和生長激素的實驗,雌蕊受粉後除去正在發育著的種子等。(7)雜交實驗法,如孟德爾發現遺傳定律的植物雜交、測交的實驗,小麥的雜交等。(8)化學分析法,如番茄和水稻對Ca和Si選擇性吸收,葉綠體中色素的提取和分離實驗等。(9)理論分析法,如大、小兩種草履蟲競爭的實驗,植物根向地生長、莖背地生長的實驗,植物向光性實驗等。(10)模擬實驗法,如滲透作用的實驗裝置,分離定律的模擬實驗等⑺ 大三做科技創新實驗在生物方面有哪些課題值得考慮急用
這問的太大了,不好回答。生物安全,生物食品,生物醫葯,生物儀器,生物醫學,動植物檢疫,生物入侵,生物防治,環境污染的生物治理。如果你想深入點的話,可以搞點細胞生物學,生物克隆,生物化學,基因工程,遺傳,分子等等。
種子萌發條件、環境可創新;饅頭在口腔中的變化條件可創新;影響水蚤心率的變化條件可創新;影響維生素C的環境因素……好多實驗材料都可創新,比如適合做觀察葉片結構的除了菠菜還可以用什麼,觀察葉下表皮的實驗材料什麼合適.實驗是需要用心做的、用大量時間做的.希望對大家有幫助.
⑻ 美國生物學家米勒設計的實驗裝置
消毒和抽出空氣是為了達到真空,清除原有的有機物。
沸水和電火花是為了模擬地球生命起源時的環境氨基酸,
⑼ 微生物實驗室儀器配置 哪些必不可少
微生物實驗室是生物學領域必備實驗室。如何配置才能成就一個完備的微生物實驗室,哪些儀器必不可少,哪些儀器可有可無?
(1)超凈工作台
微生物的培養都是在特定培養基中進行無菌培養,那麼無菌培養必然需要超凈工作台提供一個無菌的工作環境。超凈工作台的用途是微生物的接種及處理時的無菌操作。
(2)培養箱
培養箱有多種類型,它的作用在於為微生物的生長提供一個適宜的環境。 培養箱有多種類型,包括生化培養箱,黴菌培養箱,厭氧培養箱等。具體來說區別如下: a. 生化培養箱只能控制溫度。可作為一般細菌的平板培養。 b. 黴菌培養箱可以控制溫度和濕度。可作為黴菌的培養。 c. CO2培養箱適用於厭氧微生物的培養,例如雙歧桿菌。
(3)天平
天平用於精確稱量各類試劑。實驗室常用的是電子天平,電子天平按照精度不同有不同的級別。
(4)微生物均質器
用於從固體樣品中提取細菌。用微生物均質器制備微生物檢測樣本具有樣品無污染、無損傷、不升溫、不需要滅菌處理,不需洗刷器皿等特點,是微生物實驗中使用較為方便的儀器。
(5)菌落計數器
菌落計數儀可協助操作者計數菌落數量。通過放大,拍照,計數等方式准確的獲取菌落的數量。有些高性能的菌落計數器還可連接電腦完成自動計數的操作。
(6)微波爐/電爐
用於溶液的快速加熱,微生物固體培養基的加熱溶化。
(7)高壓滅菌鍋
微生物學所用到的大部分實驗物品、試劑、培養基都應嚴格消毒滅菌。滅菌鍋也有不同大小型號,有些是手動的,有些是全自動的。用戶需要根據自己的需要選購。
(8)移液器
液體量器用於精密量取各類液體。常見的液體量器有量筒、移液管、微量取液器、刻度試管、燒杯。
(9)冰箱
冰箱是實驗室保存試劑和樣品必不可少的儀器。微生物學實驗中用到的試劑有些要求是4度保存,有些要求是負20度保存,實驗人員一定要看清試劑的保存條件,放置在恰當的溫度下保存。具體來說,不同溫度下保存的物品如下: a. 4℃適合儲存某些溶液、試劑、葯品等。 b. -20℃適用於某些試劑、葯品、配好的抗生素等。 c. -80℃適合某些長期低溫保存的樣品、大腸桿菌菌種、感受態等的保存。
(10)生物安全櫃
微生物實驗中涉及的試劑和樣品微生物有些是有毒的,對於操作人員來說傷害較大。為了防止有害懸浮微粒、氣溶膠的擴散,可以利用生物安全櫃對操作人員、樣品及樣品間交叉感染和環境提供安全保護。
(11)搖床
搖床是實驗室常用的一種儀器,在微生物實驗操作過程中,液體培養基培養細菌時需要在特定溫度下振盪使用。
(12)純水裝置
純水裝置包括蒸餾水器和純水機。蒸餾水器的價格便宜,但在造水過程中需要有人值守;純水機價格高些,但是使用方便,可以儲存一定量的純水。純水使用也有不同的級別,實驗中配製試劑,配製培養基均需用純水。
(13)生物顯微鏡
由於微生物體積較小,所以在觀察時需要藉助生物顯微鏡。生物顯微鏡用於微生物和微小物品結構,形態等的觀察。
(14)冷凍乾燥機
主要適用於細菌、微生物、酵母等的乾燥。用於乾燥保存易脫水的產品,在加水以後能夠再次恢復原材料的特性,不影響其生物活性等。通過冷凍乾燥,細菌之類的材料成為乾燥狀態,從而不會發生化學改變。
(15)分光光度計
分光光度計在微生物試驗中用於測定微生物懸液的濃度,可以正確選取合適的培養時間。一般是在600nm波長測定菌液濃度。
(16)恆溫乾燥箱
恆溫乾燥箱是用於滅菌和洗滌後的物品烘乾。烘箱有不同的控溫范圍,用戶可以根據實驗需求進行選擇。例如,有些塑料用具只能在42-45℃的烤箱中進行烘乾,一般玻璃用具的烘乾可以選擇60℃。
(17)恆溫水浴鍋
水浴鍋是一種控溫裝置,水浴控溫對於樣品來說比較快速且接觸充分。有些微生物反應需要在37度,42度,56度下水浴進行,所以恆溫水浴鍋可以提供需要的溫度。
(18)酸度計
用於配置試劑時精確測量PH值,從而保證配置的溶液的精確性。有時也需要利用pH計測定樣品溶液的酸鹼度。
(19)離心機
用於收集微生物菌體以及其他沉澱物。離心機有冷凍和常溫之分。有些樣品由於在常溫下不太穩定,需要低溫環境,要視樣品的種類而定。
(20)液氮罐
液氮罐儲存液氮,可用於細菌、酵母、黴菌和大型真菌等各種微生物的長期保存。以上介紹的是微生物實驗室的基本儀器配置,在組建實驗室時還需要其他一些耗材,例如酒精燈,試管架,三角瓶,量筒,玻璃試管,滅菌吸管,涼干架,剪刀,鑷子,脫脂棉,紗布,試管筐,無菌采樣及稱樣袋,接種環,過濾器等。實驗人員可以根據自己的需求為微生物實驗室配置合適的儀器和耗材。
微生物實驗室管理制度
一、實驗室管理制度
1.實驗室應制定儀器配備管理、使用制度,葯品管理、使用制度,玻璃器皿管理、使用制度,並根據安全制度和環境條件的要求,本室工作人員應嚴格掌握,認真執行。
2.進入實驗室必須穿工作服
⑽ 求:高中生物實驗實驗方法匯總
專題七 實驗專題復習
一、常規實驗的復習:
1、實驗中常用器材和葯品的使用:
一般實驗設計此類題目會提供所需的器材和葯品。因此,如果能夠熟悉這些常用器材和葯品的用途和使用方法,往往能從中發現實驗設計的思路和方法,甚至具體的實驗步驟。現在總結如下:
NaOH:用於吸收CO2或改變溶液的pH。 Ca(OH)2:鑒定CO2
HCl:解離或改變溶液的pH。 NaHCO3:提供CO2
濾紙:過濾或紙層析。 紗布或尼龍布:過濾
斐林試劑:可溶性還原性糖的鑒定。 碘液:鑒定澱粉。
蘇丹Ⅲ、Ⅳ:脂肪的鑒定。 雙縮脲試劑:蛋白質的鑒定。
二苯胺試劑:鑒定DNA。 檸檬酸鈉:血液抗凝劑。
NaCl:配製生理鹽水及其它不同濃度的鹽溶液,可用於動物細胞內液或用於提取DNA。
瓊脂:激素或其它物質的載體,用於激素的轉移或培養基。
亞甲基藍:用於活體染色或檢測污水中的耗氧性細菌(細菌的氧化可使之褪色)。
酒精:用於消毒處理、提純DNA、葉片脫色及配製解離液。
蔗糖:配製蔗糖溶液,用於測定植物細胞液濃度或觀察質壁分離和復原。
龍膽紫溶液或醋酸洋紅或改良苯酚品紅染液:鹼性染料,用於染色體染色。
卡諾氏液:固定細胞形態
2、常規實驗方法:
(1)顯微觀察法,如觀察植物細胞有絲分裂、觀察葉綠體和細胞質流動、觀察植物細胞質壁分離和復原實驗等。
(2)觀色法,如觀察動物毛色和植物花色的遺傳等。
(3)原子示蹤法,如噬菌體浸染細菌的實驗,用18O2和14CO2追蹤光合作用中氧原子和碳原子轉移途徑的實驗等。
(4)等組實驗法,如小麥澱粉酶催化澱粉水解的實驗,發現生長素的燕麥胚芽鞘實驗等。
(5)加法創意法,如用飼喂法研究甲狀腺激素,用注射法研究動物胰島素和生長激素,用移植法研究性激素等。
(6)減法創意法,如用閹割法、摘除法研究性激素、甲狀腺激素和生長激素的實驗,雌蕊受粉後除去正在發育著的種子等。
(7)雜交實驗法,如孟德爾發現遺傳定律的植物雜交、測交的實驗,小麥的雜交等。
(8)化學分析法,如番茄和對Ca和Si選擇吸收,葉綠體中色素的提取和分離實驗等。
(9)理論分析法,如大、小兩種草履蟲競爭的實驗,植物根向地生長、莖背地生長的實驗,植物向光性實驗等。
(10)模擬實驗法,如滲透作用的實驗裝置,分離定律的模擬實驗等。
上述內容基本上可以包括一般的實驗方法,通過這次復習理解了這些方法,將有助於認識、分析和設計新的實驗內容。此外,上述多數的實驗方法有一個共同的特點:就是實驗結論的得出,都是一個邏輯推理的過程,或者說都是一個透過現象看到本質的思維推理的過程。因此,在復習中要充分體會和體驗這種過程。可以說,構建實驗的方法體系,為分析、解決、設計新的實驗,以及形成實驗能力,奠定了良好的方法基礎和思維基礎。
3、實驗中常用的一些基本的實驗方法和技術:
熟悉常用的實驗方法和技術,理解每種方法和技術的適用情況並熟練掌握其操作技能,以便在設計實驗時能進行遷移和利用,主要包括以下幾個方面:
(1)關於光學顯微鏡的使用:[來源:Zxxk.Com]
顯微鏡的取送:①右手握鏡臂;②左手托鏡座;③置於胸前。
顯微鏡的旋轉:①鏡筒朝前,鏡臂朝後;②置於觀察者座位前的桌子上,偏向身體左側,便於左眼向目鏡內觀察;③置於桌子內側,距桌沿5cm左右。
對光:①轉動粗准 焦螺旋,使鏡筒徐徐上升,然後轉動轉換器,使低倍物鏡對准通光孔;②用手指轉動遮光器(或片狀光圈),使最大光圈對准通光孔,左眼向目鏡內注視,同時轉動反光鏡,使其朝向光源,使視野內亮度均勻合適。
低倍物鏡的使用:①用手轉動粗准焦螺旋,使鏡筒徐徐下降,同時兩眼從側面注視物鏡鏡頭,當物鏡鏡頭與載物台的玻片相距2~3mm時停止。②用左眼向目鏡內注視(注意右眼應該同時睜著),並轉動粗准焦螺旋,使鏡筒徐徐上升,直到看清物象為止。如果不清楚,可調節細准焦螺旋,至清楚為止。
高倍物鏡的使用:使用高倍物鏡之前,必須先用低倍物鏡找到觀察的物象,並調到視野的正中央,然後轉動轉換器再換高倍鏡。換用高倍鏡後,視野內亮度變暗,因此一般選用較大的光圈並使用反光鏡的凹面,然後調節細准焦螺旋。觀看的物體數目變少,但是體積變大。
反光鏡的使用:反光鏡通常與遮光器(或光圈)配合使用,以調節視野內的亮度。反光鏡有平面和凹面。對光時,如果視野光線太強,則使用反光鏡的平面,如果光線仍舊太強,則同時使用較小的光圈;反之,如果視野內光線較弱,則使用較大的光圈或使用反光鏡的凹面。
鏡頭的擦拭:①用專門的擦鏡紙;②擦鏡頭時,先將擦鏡紙折疊幾次,然後朝一個方向擦,不可來回擦或轉動擦;③如果鏡頭被油污污染,則可在擦鏡紙上滴幾滴二甲苯,然後按上述方法擦拭。
顯微鏡的放大對象:是物體的長和寬,不是面積,更不是體積。
顯微鏡的焦距問題:物鏡離裝片的遠近,准焦螺旋的使用。
顯微鏡使用時物象移動方向:相反,即物象在視野何方,則裝片即向該方向移動。
顯微鏡使用時異物的判斷:目鏡、物鏡或裝片上,通常通過移動玻片(是否在玻片上),轉動目鏡(是否在目鏡上)來判斷,剩下在物鏡鏡上。
實驗後顯微鏡的安置:顯微鏡使用完畢後,應將玻片取嚇,將其機械部分用白紗布擦拭乾凈;轉動轉換器,讓兩個物鏡偏於兩旁;轉動粗准焦螺旋,使鏡筒下降至最低點,將反光鏡豎起,蒙上紅綢布,然後將顯微鏡鎖入箱內。
(2)臨時裝片、切片和塗片的製作:適用於顯微鏡觀察,凡需在顯微鏡下觀察的生物材料,必須先製成臨時裝片、切片和塗片,如「觀察植物細胞的質壁分離和復原」中要製作洋蔥表皮細胞的臨時裝片,在「生物組織中脂肪的鑒定」中要製作花生種子的切片,在「觀察動物如人體血液中的細胞」中要製作血液的塗片等等。
(3)研磨,過濾:適用於從生物組織中提取物質如酶、色素等,要求學生熟練掌握研磨、過濾的方法,如研磨時要先將生物材料切碎,然後加入摩擦劑(常用二氧化硅)、提取液和其它必要物質,充分研磨之後,往往要進行過濾,以除去渣滓,所用過濾器具則根據需要或根據試題中提供的器材加以選用,如可用濾紙、紗布、脫脂棉、尼龍布等。
(4)解離技術:適用於破壞細胞壁,分散植物細胞,製作臨時裝片。
(5)恆溫技術:適用於有酶參加的生化反應,一般用水浴或恆溫箱,根據題目要求選用。
(6)紙層析技術:適用於溶液中物質的分離。主要步驟包括制備濾紙條、劃濾液細線、層析分離等。
(7)植物葉片生成澱粉的鑒定:適用於光合作用的有關實驗,主要步驟包括飢餓處理、光照、酒精脫色、加碘等。
另外還有根尖培養、幼小動物的飼養、植物必需元素的鑒定、同位素示蹤技術等。
二、教材實驗歸類
(一)顯微觀察類
實驗名稱 細胞的狀態 染色劑 生物材料
觀察DNA.RNA
在細胞中的分布 死細胞 甲基綠
吡羅紅 人的口腔上皮細胞
觀察線粒體 [來源:學科網][來源:學&科&網][來源:Zxxk.Com] 活細胞 健那綠 [來源:學科網]
觀察細胞的 減數分裂 死細胞 無(為固 定裝片) 蝗蟲精母細胞
低溫誘導染色體加倍 死細胞 改良苯酚品紅染液 洋蔥根尖細胞
觀察細胞的
有絲分裂 死細胞 龍膽紫(或
醋酸洋紅)
觀察多種
多樣的細胞 活或死細胞
酵母菌細胞、水綿細胞、葉的保衛細胞、魚的紅細胞等
觀察葉綠體 活細胞 蘚類的葉(或菠菜葉、黑藻葉)
觀察植物細胞的
質壁分離與復原 活細胞 紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞
說明:(1)以上實驗除了「觀察植物細胞的質壁分離與復原」使用低倍鏡即可外,其餘均需使用高倍鏡。(2)鑒定類實驗中的「脂肪的切片法鑒定」、探究性實驗中的「培養液中酵母菌種群數量的動態變化」都需用顯微鏡觀察。
(二)鑒定類實驗
1.實驗歸類
實驗名稱 鑒定對象 試劑 顏色 生物材料 備注
澱粉的鑒定 澱粉 碘液 藍色 脫色的葉片 無
還原糖的鑒定 還原糖 斐林試劑 磚紅色沉澱 蘋果或梨
的勻漿等 甲乙液現混
現用、水浴
加熱
脂肪的
鑒定 脂肪 蘇丹Ⅲ
(或Ⅳ)
染液 橘黃(或
紅)色 花生種
子切片 需用高倍
鏡觀察
蛋白質
的鑒定 蛋白質 雙縮脲
試劑 紫色 豆漿、稀
蛋清等 先加A液,
後加B液,
搖勻後使用
尿糖的
檢測 葡萄糖 葡萄糖
試紙 有色 水、葡萄
糖溶液、
三份模擬
「尿樣」 無
葉綠體中
色素的提取
和分離 四種色素 提取液:無水乙醇;分離液:層析液 胡蘿卜素:
橙黃色;葉
黃素:黃色;
葉綠素a:
藍綠色;葉
綠素b:黃
綠色 新鮮的綠
葉(如菠
菜葉) 加入二氧化硅是為了研磨得更充分;碳酸鈣可防止研磨中色素被破壞
2.注意問題
(1)有關蛋白質的鑒定
①若用蛋清進行蛋白質鑒定時,需將雞蛋清用水稀釋,通常是0.5 m L蛋白液加入5 mL水,攪拌均勻。如果蛋白液稀釋程度不夠,與雙縮脲試劑發生反應後會粘固在試管的內壁上,使反應不容易徹底,並且 試管也不容易刷洗干凈。
②鑒定蛋白質時,向樣液中加入2 mL雙縮脲試劑A搖勻,再向樣液中加入3~4滴雙縮脲試劑B搖勻。其中雙縮脲試劑B不能過量,因為過量的雙縮脲試劑B會與試劑A反應,使溶液呈藍色,從而掩蓋生成的紫色。
(2)葉綠體中色素的提取和分離
①區分色素提取和分離的原理:色素提取的原理——無水乙醇提取法;色素分離的原理——紙層析法。
②注意事項:a.濾液細線要畫得細且直,以防止色素帶重疊而影響分離效果;待濾液乾燥後要再畫一兩次,目的是積累更多的色素,使分離後的色素帶明顯。b.分離色素時,層析液不能沒及濾液細線,以防止色素溶解於層析液中而無法分離。
(三)調查類實驗
實驗名稱 調查常見的人類遺傳病 土壤中動物類群豐富度的研究
調查對象 隨機確定的人群;一定數量的家族 生活在土壤中的小動物
調查方法 匯總法 用取樣器取樣進行採集
統計方法 發病率=(患病人數/被調查人數)×100% 記名計演算法;目測估計法
注意事項 ①調查時,最好選取群體中發病率較高的單基因遺傳病,如紅綠色盲、白化病等;②調查某種遺傳病的發病率時,要隨機抽樣調查,且要保證調查的群體足夠大 ①取樣時應注意隨機取樣,避免人為心理作用;②動物類群因所取地段不同,可能差異較大;③樣土塑料袋上標明取樣的地點和時間;④不知名的動物標記為「待鑒定XX」;⑤調查的指標是動物種類的豐富度和數量豐富度
(四)探究類實驗
實驗名稱 自變數 因變數 無關變數
通過模擬實驗探究膜的透性 半透膜兩
側溶液的
濃度差 漏斗玻璃管液面的上升高度 半透膜的種類、開始時的液面、溫度等條件
探究溫度對澱粉酶活性的影響 不同溫度
(至少三種) 酶的活性(加碘液後溶液顏色的變化) pH、底物量、酶量、試管的潔凈程度、反應時間、操作程序等
探究pH對過氧化氫酶活性的影響 不同pH
(至少三種) 酶的活性(氣泡的數量或帶火星的衛生香燃燒的猛烈程度) 溫度、底物量、酶量、試管的潔凈程度、反應時間、操作程序等
探究酵母菌的呼吸方式 氧的有無 CO2生成量(澄清石灰水的混濁程度等);酒精的產生(重鉻酸鉀檢測) 葡萄糖溶液、石灰水的量、溫度、pH、錐形瓶的潔凈程度、連接導管的大小等
模擬探究細胞表面積與體積的關系 細胞體積的大小 物質運輸的效率 瓊脂塊的一致性、NaOH溶液的量、浸泡的時間、測量的准確性等
探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度 不同濃度
的生長素
類似物 扦插枝條的生根數量或長度 實驗材料的一致性、激素濃度的准確性、處理時間的一致性等
探究培養液中酵母菌數量的動態變化 時間 酵母菌種群數量 培養液的成分、培養條件、空間等
探究水族箱中的群落的演替 時間 群落的演替 水族箱的培養條件和環境等
2.注意問題
1)探究溫度(pH)對酶活性的影響時,必須在達到預設的溫度(pH)的條件下,再讓反應底物與酶接觸,避免在未達到預設的溫度(pH)時反 應底物已與酶接觸發生反應,影響實驗結果。
(2)探究酵母菌的呼吸方式時:①新配製的質量分數為5%的葡萄糖溶液先加熱煮沸(殺死裡面的微生物、除去溶液中的空氣),等冷卻(防止高溫殺死酵母菌)後再將食用酵母菌加入;
②酵母菌培養液應封口放置一段時間後,待酵母菌將瓶內的氧氣消耗完,再連通盛有澄清石灰水的錐形瓶,以保證檢測到的一定是酵母菌無氧呼吸產生的CO2使澄清的石灰水變混濁。
(3)探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度
①裝置的設計應有利於觀察,如觀察促進生根的實驗可以用水培法。
②所設組別除不同濃度的生長素類似物處理外,還要增加一組蒸餾水處理的做空白對照。
(4)探究培養液中的酵母菌數量的動態變化
①從試管中吸出培養液進行計數之前,要輕輕震盪幾次,使酵母菌均勻分布,以確保計數准確,減少誤差。
②該探究不需要設置對照,因為隨著時間的延續,酵母菌種群數量的變化,在時間上形成前後自身對照,但要獲得准確的實驗數據,必須重復實驗,求得平均值。
③對於壓在小方格界線上的酵母菌,應只計算相鄰兩邊及其頂角的酵母菌。
④實驗結束後,用試管刷蘸洗滌劑擦洗血球計數板的做法是錯誤的,正確的方法是浸泡和沖洗。
三、實驗題解答思路和基本解題技巧:
1、認真審題——審准實驗目的和原理:
明確驗證的「生物學事實是什麼,」或「生物學事實」的哪一方面;實驗所依據的生 物學(或其它知識)原理是什麼。如「探索酶活性與溫度關系」的實驗原理為澱粉遇碘變藍,澱粉酶可催化澱粉水解為麥芽糖,麥芽糖遇碘不變藍。
2、找出自變數(實驗變數或實驗條件)和因變數(反應變數):
找出自變數(實驗變數或實驗條件)和因變數(反應變數),以及影響本實驗的無關變數,然後構思實驗變數的控制方法和實驗結果的獲得手段。如驗證「CO2是光合作用合成有機物的必需原料」,首先明確該實驗的條件是CO2,結果是光合作用(合成有機物),影響結果的條件變化應該是CO2的有無兩種情況,那麼對照的設計就應該為空白對照。影響實驗結果的無關變數有溫度、pH、實驗用植物的生長狀況、飢餓處理的環境、吸收CO2的NaOH的量及濃度等因素,這些無關變數中任何一種因素的不恰當處理都會影響實驗結果的准確性和真實性,因此實驗中必須嚴格控制無關變數,做到平衡和消除無關變數對實驗結果的影響。常常採用對照的方法——即在保證各實驗組和對照組的無關變數相同的條件下,觀察實驗變數(實驗條件)的不同情況對反應變數(實驗結果)的影響。
3、實驗對象和實驗條件:
實驗所用的生物學材料,如光合作用所用的葉片、驗證質壁分離所用的成熟植物細胞、鑒定脂肪所用的花生種子等。
實驗條件是完成這一實驗所必需的理化條件及生物學處理方法,如光照、溫度、pH、酶、緩沖劑、離心等。
4、設計實驗方法和步驟:
這一環節要遵循科學性原則、可操作性原則、設計對照原則、單一變數原則、可重復性原則,使實驗有可信度和說服力。
注意:①後面步驟中要用到的東西,如果題目沒有給出,則必須在前面的步驟中准備好,如實驗中要用蔗糖液,而題目中只給出蔗糖,我們就要先配製好蔗糖液;②題目中如果已經給好(如給的是配好的試劑),則不能再配製了。
5、預測實驗結果或分析實驗結果:
二者是有區別的:①預測實驗結果——根據實驗原理和事物間的相互關系,進行理性分析,從而預先猜測可能是什麼樣的結果、有幾種結果可能性,都要事先預測到;②分析實驗結果——是從結果出發去尋找事物間的相互關系,或者推導出一般性的結論或規律等。它是分析應有的實驗結果,對意料之外的結果乃至失敗的情況作出恰當的分析和推論。
二者是相反的兩個過程:因此解決此類問題時要根據題意注意用詞的科學性和准確規范性。當然無論是預測實驗結果還是分析實驗結果,都要既考慮最後的結果,也要考慮中間步驟的結果。
6、注意事項和補救措施:
實驗中若要使用有毒物質,應怎麼使用?加熱酒精應採用水浴法隔水加熱。一旦燃燒怎麼辦?這些注意事項都應該在實驗前有所准備,這些方面常常需要相關學科實驗能力的滲透。
實驗完畢後如果時間容許,還應該從以下方面來回顧回顧:
①實驗原理及方法是否符合題 目要求(正確性 );
②實驗步驟是否科學,有無少做了步驟或順序顛倒的現象;
③有無充分利用實驗條件或超出題目給的實驗條件;
④有無設置對照(參照系)或可能造成誤差;
⑤有無更為簡單的實驗方案——創新實驗得分;
⑥實驗是否具有偶然性——是否符合可重復性原則;
⑦實驗能否順利完成;
⑧實驗的安全性如何。
四、設計型實驗題:
由於高考側重於對實驗能力的考查,設計型實驗題是近幾年高考的一個熱點。因此,我們對實驗的復習,應該立足於對基本實驗方法、實驗技能、實驗思維的強化和鞏固著手,培養我們的實驗分析、實驗改錯、實驗設計等實驗能力。
所謂設計型實驗題——就是要求考生設計實驗原理,選擇實驗器材,安排實驗步驟,設計數據處理的方法及分析實驗現象。包括設計實驗方案、設計實驗步驟、設計實驗改進方法等。主要 考查我們是否理解實驗原理和會分析實驗結果,是否具有靈活運用實驗知識的能力,是否具有在不同情景下遷移知識的能力。
1、生物學實驗的一般程序:
一個完整的生物學實驗包括以下七個基本步驟:
(1)實驗名稱、目的:指出是什麼實驗,明確實驗要解決什麼問題。
(2)假設:是「可能會怎麼樣」,對可見現象提出一種可檢測的解釋。具體為:
(3)預期:在檢測提出的假設以前,先提出實驗的預期結果(一個或幾個假定的結果),若預測沒有實現,則說明假設 不成立;若預測得到實現,則假設成立。
(4)實施實驗過程:根據實驗目的和提出的假設,來設計實驗的具體方法步驟,並按設計的方案進行操作。
(5)觀察和收集數據:客觀如實地觀察、記錄實驗的現象,得出實驗結果,並通過一定方式將實驗結果呈現出來。
(6)分析、推論:對記錄的數據(包括現象、結果)進行整理分析,進行推導得出結論。
(7)交流:寫出實驗報告。
2、生物學實驗設計的要求:
(1)在實驗設計之前,應掌握所研究問題的性質,具備必要的理論知識和基本的實驗技能和技術。
(2)要有明確的實驗目的,根據目的確定研究內容。
(3)實驗設計要科學合理,注意設計合適的實驗變數,控制其他變數,盡量減少實驗誤差,確保實驗得出明確的結果。
(4)設計實驗要注意設置對照,適當增加重復,保證實驗的准確性。
(5)實驗取樣要注意典型性和代表性。
(6)實驗設計要考慮運用統計學進行分析的可能性。分析的樣本要有一定的數量,使所得數據具有代表性和可靠性。