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如何在实验课堂中开展探究活动 广东省广州市增城中学（511300）莫剑云 1研究背景 在“可溶性还原糖、蛋白质、脂肪鉴定”实验中分别选了梨或苹果的组织液、豆浆或蛋清以及花生子叶作为实验材料进行实验，同时在实验过程中分别用斐林试剂、双缩脲试剂和苏丹（）作为染色剂进行染色。在实验教学过程中学生提出了许多疑问，例如：实验过程中能否用1种材料进行3种有机物的检验？试剂用量对显色反应有无影响？实验材料的用量对显色反应有无影响？针对学生的疑问，笔者鼓励学生对实验进行设计探究以上问题。 2课前准备 课前教师把全班学生分成了5组，每组10名学生，选出小组长负责全组的实验设计和操作，最后得出结论并在班上交流。 教师在实验前把实验用具和材料准备好，为学生开展实验做准备。 教师要指导学生进行实验设计，帮助他们设置实验步骤，检查实验的科学性和严谨性，提出实验改进意见，完善实验方案。 3学生设计的实验及结论分析 3.1实验材料对实验显色反应的影响 3.1.1不同实验材料对可溶性还原糖鉴定的影响 （1）实验材料：梨组织液、花生组织液（打浆）、豆浆、洋葱组织液（打浆）、马铃薯组织液（打浆）。 （2）学生设计的实验步骤：取5支试管，分别加入2.0ml上述溶液并编号，分别配制1.0ml的斐林试剂依次加入到5支试管中，振荡后分别将5支试管置于5065的水浴中，观察实验结果。 （3）实验结果见表1。 如图1所示，从左到右分别为豆浆、花生、马铃薯、梨、洋葱中可溶性还原糖检测的实验结果。 （4）结论： 在上述5种实验材料中，含可溶性还原糖最多的是梨，其次是洋葱，豆浆、花生、马铃薯中可溶性还原糖含量很少，显色效果不明显； 做可溶性还原糖最好选可溶性还原糖含量多的生物材料进行实验，效果才明显； 做可溶性还原糖实验最好不要选择洋葱，因为洋葱组织液本身存在颜色（淡紫色），干扰实验结果。 3.1.2不同实验材料对蛋白质鉴定的影响 （1）实验材料：梨组织液、花生组织液（打浆）、豆浆、洋葱组织液（打浆）、马铃薯组织液（打浆）。 （2）学生设计的实验步骤：取5支试管，分别加入2.0ml上述溶液并编号，先加1.0ml的双缩脲试剂A液（质量分数为0.1%的NaOH溶液），再加4滴双缩脲试剂B液（质量分数为0.01%的CuSO4溶液），振荡后观察实验现象。 （3）实验结果见表2。 如图2所示，从左到右分别为豆浆、花生、马铃薯、梨、洋葱中蛋白质检测实验结果。 （4）结论： 在上述5种实验材料中，含蛋白质最多的是大豆，其次是花生，洋葱、梨、马铃薯中蛋白质含量很少，显色效果不明显； 做蛋白质鉴定实验最好选择豆浆，效果最明显。 3.1.3不同实验材料对脂肪鉴定的影响 （1）实验材料：梨组织液、花生组织液（打浆）、豆浆、洋葱组织液（打浆）、马铃薯组织液（打浆）。 （2）学生设计的实验步骤：取5支试管，分别加入2.0ml上述溶液并编号，加入1.0ml苏丹（）试剂，振荡后观察实验结果。 （3）实验结果见表3。 如图3所示，从左到右分别为豆浆、花生、马铃薯、梨、洋葱中脂肪检测实验结果。 （4）结论：上述5种材料中脂肪的含量都不高，显色效果不明显。 （5）疑问：花生和大豆中脂肪含量并不少，为什么加苏丹（）试剂后显色效果不明显？ （6）分析：豆浆和花生组织液分层，由于油脂是不溶于水且轻于水的，所以上层清液含脂肪较多，下层溶液含脂肪极少。实验过程中取了下层溶液进行实验，所以显色效果不明显。 （7）假设：花生上层组织液含脂肪，加苏丹（）试剂后呈橘黄色。 （8）实验过程：分别吸取豆浆、花生组织液上层溶液2.0ml，加入1.0ml苏丹（）试剂，振荡后观察实验结果。 （9）实验结果见表4。 如图4所示，从左到右分别是上清液、下层溶液、等量清水中检测实验结果。 （10）实验结论： 假设成立，大豆、花生打浆后细胞被破坏，脂肪溢出浮于溶液上层； 把花生子叶做成临时装片进行观察，或者取花生油加苏丹（）试剂进行染色观察，效果都非常明显，而把实验材料打浆进行染色观察效果不好。 （11）小结： 教师在实验过程中不但要注意对正确实验及结论的讲授，更重要的是对失败实验的分析、研究，这样更能提高教师和学生对实验材料、方法步骤以及结论等的理解，同时提高师生的综合能力。 3.2试剂用量对显色反应的影响 3.2.1斐林试剂用量对可溶性还原糖的影响 （1）实验原理：可溶性还原糖与斐林试剂反应生成Cu2O（砖红色沉淀）。 （2）推测：梨组织液中可溶性还原糖足量，砖红色沉淀的颜色深浅与斐林试剂Cu（OH）2量的多少有关。 （3）学生设计的实验步骤：取5支试管并编号，分别加入2ml梨组织液，另取5支试管按NaOH溶液（0.1g/ml）与CuSO4溶液（0.05g/ml）体积比为11分别配成0.25ml、0.5ml、1.0ml、1.5ml、2.0ml的溶液，分别加入5支试管中，振荡后置于5060水浴中，观察实验现象。 （4）实验结果见表5。 如图5所示为不同斐林试剂用量对还原糖显色效果的影响，从右到左分别是0.25ml、0.5ml、1.0ml、1.5ml、2.0ml溶液的实验结果。 （5）实验结论：从实验结果看，在可溶性还原糖充足的情况下斐林试剂的用量直接影响显色效果，在0.251.5ml的范围内红色显色效果逐渐加深，1.5ml和2.0ml的显色效果基本一致。 （6）原因分析：还原糖的量充足的情况下，在一定范围内斐林试剂的量越多，生成的Cu2O越多，颜色越深。还原糖反应完后，再加斐林试剂，红色不再加深。 （7）实验操作启示：在学生分组实验时要注意斐林试剂的用量，用1.02.0ml的显色效果非常好，用量太少现象不明显，用量太多浪费资源。 3.2.2CuSO4溶液用量对蛋白质显色反应的影响 （1）实验原理：蛋白质与CuSO4溶液在碱性环境中反应生成紫色络合物。 （2）推测：蛋白质在碱性环境中随着加入CuSO4溶液的量增加，紫色加深。 （3）学生设计的实验步骤：取8支试管并编号，分别加入2.0ml豆浆和1.0ml质量分数为0.1g/ml的NaOH溶液，振荡后再分别加入质量分数为0.01g/ml的CuSO4溶液0.25ml、0.5ml、1.0ml、1.5ml、2.0ml、2.5ml、3.0ml、3.5ml，振荡后观察实验现象。 （4）实验结果见表6。 如图6所示为不同CuSO4用量对蛋白质显色效果的影响，从左到右分别是0.25ml、0.5ml、1.0ml、1.5ml、2.0ml、2.5ml、3.0ml、3.5ml溶液的实验结果。 （5）实验结论：从显色效果看，紫色深浅跟CuSO4溶液的用量密切相关，随着 CuSO4溶液的用量增加，紫色逐渐加深，2.5ml后紫色逐渐变蓝。 （6）原因分析：CuSO4溶液能与蛋白质在碱性环境中反应生成紫色络合物，随着CuSO4溶液用量的增大溶液颜色改变，逐渐显示出CuSO4溶液的蓝色。 （7）实验操作启示：在鉴定蛋白质的实验中一定要注意学生对CuSO4溶液的量的使用，课本中说的加4滴的CuSO4溶液不太准确，使用的胶头吸管有大有小，不同胶头吸管4滴的量相差很大。显色效果好的是加1.01.5ml的CuSO4溶液，用量太少，紫色不明显；用量太多，溶液偏蓝色。 4结束语 高中生物的实验比较多，在指导学生实验时必然会有这样或那样的问题出现，作为教师要抓住机会对实验中出现的相关问题加以探究分析，从量的角