用物理原理改进生物实验，本文主要内容关键词为：原理论文,物理论文,生物论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
在人教版高中生物教材必修1的第5章第1节中有一个探究性实验，内容是探究温度、pH值等因素对酶活性的影响，以激发学生对生命本质的兴趣，培养学生良好的生物科学素养。对于该实验我们认为利用物理原理进行改进和创新其教学效果更加理想。
一、原实验装置(如图1)
原实验虽然可以达到教学目的，但我们认为存在以下不足之处:①实验材料中用到肝脏研磨液，购买不方便且不易保存;②实验装置使用的试管和棉塞气密性差，实验误差较大;③由于反应生成的气体量少，用点燃的卫生香检测现象持续时间短，不利于学生观察。
为此，我们利用物理学中的连通器原理，将原实验进行了改进。把试管换成广口瓶，把反应后的气体通过U型玻管中的液体密封起来，使其产生的压力推动玻管中的液体上升，大大提高了现象的明显程度，有利学生观察。
二、改进的实验装置(如图2)
(1)实验器材
新鲜土豆、医用双氧水、质量分数为3.5%的FeCl3溶液、物质的量浓度为0.1 mol/L的盐酸(用于配制酸性双氧水)、质量分数为5%的NaOH溶液(用于配制碱性双氧水)、蒸馏水、自制的简易反应速率对比器(将2根玻璃管弯折成U型后并拢即可)、红墨水、蓝墨水、胶头滴管、烧杯、pH试纸、250 mL广口瓶2个、5 mL注射器2个、橡皮塞2个、带铁夹(夹口里填充泡沫以固定U型管的长臂)的铁架台及研磨土豆的食物搅拌器等。
(2)改进装置的创新之处
①实验材料改用土豆研磨液，购买方便且利于保存;②实验操作时采用自制的简易反应速率对比器，可以做到实验同步进行，同时反应;③实验装置气密性好，且可以反复使用;④实验时利用红墨水柱、蓝墨水柱上升速率的快慢，动态直观地反映出催化效率的高低，且现象持续时间长，利于学生观察;⑤最大的亮点是该装置也可以用于比较酸性条件下和碱性条件下的
对酶的影响以及生物教学中的其他实验，可以做到一器多用，实用性强。
(3)实验操作过程
①检查装置气密性;②量取溶液(约10mL)倒入广口瓶中;③制取土豆研磨液，即先将土豆洗净不去皮，用刀将土豆切块放入实物搅拌器中连续研磨两次，用医用纱布叠两到三层后作为过滤材料，将研磨的土豆倒在纱布的上层过滤;④用两注射器分别吸取1 mL左右的土豆研磨液和1 mL左右的氯化铁溶液;⑤将注射器针头穿过橡皮塞插入广口瓶中，同时注入液体进行对照实验。
(4)实验现象和结论(见表1)
改进后的实验装置制作简单、操作方便、现象明显，且同一装置可以用于教材中的多个实验(比如将广口瓶放在装有热水的烧杯中就能探究温度对酶活性影响等)，实用性强，是一款值得推广的实验装置。