初中生物实验改进方案

演示实验“发酵现象”改进方案的设计

邵东县团山镇团山中学邓少坡

一、实验在教育教学中所处的地位与作用

本实验是人教版《生物学》八年级上册第四章《细菌和真菌》第五节《人类对细菌和真菌的利用》中的一个演示实验。本实验设计的目的：

1、让学生通过观察发酵现象，获得对发酵的感性认识；

2、理解细菌真菌在食品制作中的发酵原理；

3、让学生体验生物知识与技术在生产与生活中的应用。

二、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。在缺氧的情况下，酵母菌把葡萄糖分解成酒精和二氧化碳。

三、实验原型与不足之处

实验原型

不足之处

1、反应材料不合理

原实验所用材料是白糖，反应速率慢，影响教学顺利进行。

2、缺少对照实验

原实验无对照组，说服力不强，需要增加对照实验。

3、未探究发酵产物

原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。

四、实验改进及创新设计

1、改进之处

（1）更改了实验材料，将白糖换成葡萄糖，加快了反应速率。

（2）设置了对照实验，使实验更具说服力。

（3）探究了发酵产物，证明了酵母菌在发酵时产生的气体是二氧化碳，同时也证明了酵母菌在发酵时也产生了酒精。

2、实验仪器及用品

（1）实验仪器：带胶塞和胶管的锥形瓶、温度计、试管、反应板、玻璃棒、大烧杯（用作水浴保温）、量筒、药匙、滴管、试管架。

（2）实验用品：葡萄糖、干酵母、澄清的石灰水、40摄氏度左右的温水、酒精、重铬酸钾试剂。

3、设计思路及装置说明

（1）设计思路

依据实验原理，结合初中学生的知识水平和认知水平，本实验的设计思路为：

酵母菌进行有氧呼吸酵母菌的无氧呼吸检验气体中有二氧化碳检验气体中有酒精

（2）实验装置：

B

A

（3）实验说明

装置A和装置B形成对照，澄清的石灰水可以检测发酵气体中有二氧化碳，重铬酸钾试剂遇到酒精由橙色变成灰绿色，可以检测发酵液中含有酒精。

4、实验过程

（1）将锥形瓶分别编号为A和B两组，将50ml大约40摄氏度左右的温水倒入A组锥形瓶中，再将大约30g的葡萄糖及10g的干酵母加进A组锥形瓶中，搅拌均匀。将50ml大约40摄氏度左右的温水倒入B组锥形瓶中，再将大约40g的葡萄糖加进B组锥形瓶中，搅拌均匀。然后将A、B两组锥形瓶同时放入装有40摄氏度左右的温水的大烧杯中，水浴保温（酵母菌的有氧呼吸）。

（2）观察到其中一组葡萄糖液有气泡产生时，塞上橡胶塞，并将胶管分别放入装有澄清石灰水的试管中（酵母菌的无氧呼吸）。一段时间后，观察石灰水的变法情况。将发酵液滴一滴在重铬酸钾试剂中，观察试剂颜色的变化。

五、实验效果

1、可以观察到，A组锥形瓶内不断有气泡产生，且气泡产生的速度由慢到快，由少到多，B组锥形瓶内没有气泡产生，说明酵母菌发酵实验过程中产生了气体。一段时间后发现产生的气体使澄清的石灰水变浑浊了，说明产生的气体是二氧化碳。

2、将重铬酸钾试剂分别滴在反应板的凹槽内，并分别标注1号、2号、3号、4号。在1号试剂上滴1滴酒精，在2号试剂上滴1滴B组发酵液，在3号试剂上滴一滴A组发酵液。发现1号和3号都由橙色变成了灰绿色，2号和4号均无变法，说明酵母菌发酵过程还产生了酒精。

六、实验改进点及创新意义

1、设置对照实验，放有酵母菌的锥形瓶才有气体产生，利用二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊的原理验证产生的气体是二氧化碳，使实验更具说服力。

2、改善了发酵材料，短时间内可明显地观察到发酵现象，节省时间。

3、通过该演示实验，学生对酵母菌发酵所需要的原料、条件及产生的物质有了较直观的感受，比较容易理解教材上所阐述的：“酵母菌可以把葡萄糖转化为酒精并产生二氧化碳”等有关内容，而且印象深刻。对于之后学习酵母菌发酵用于制作馒头和甜酒等内容打下基础。