綠葉在光下制造有機物實驗拓展及控制

葛金蘭

1 實驗簡介

本實驗是七年級上冊第三單元第四章“綠色植物是生物圈中有機物的制造者”一節中的重點實驗，通過實驗說明綠葉在光下能夠制造淀粉，引導學生深入理解植物的光合作用。但實驗常常由于課程進展在11月～12月開展，此時光照極弱，天竺葵葉片產生的有機物較少，對比效果不明顯。對此，筆者對此進行了調整和拓展，以期提升學生對實驗本身的理解及思考，增進實驗的趣味性。

2 實驗目的

（1） 檢驗綠葉在光下制造的有機物是不是淀粉。

（2） 探究光是不是綠葉制造有機物不可缺少的條件。

3 材料用具

盆栽的天竺葵，黑紙片，曲別針，酒精，碘液，小燒杯，大燒杯，酒精燈，三腳架，石棉網，鑷子，火柴，清水。為縮短加熱時間，提高脫色效果，可改用水浴鍋進行水浴。

4 實驗方法及拓展

（1） 把盆栽的天竺葵放到黑暗處一晝夜。

（2） 用黑紙片把葉片的一部分從上下兩面遮蓋起來，然后移到陽光下照射。

（3） 幾小時以后，摘下葉片，去掉遮光的紙片。

（4） 把葉片放入盛有酒精的小燒杯中，隔水加熱，使葉片含有的葉綠素溶解到酒精中，葉片變成黃白色。

（5） 用清水漂洗葉片，再把葉片放到培養皿里，向葉片滴加碘液。

（6） 稍停片刻，用清水沖洗掉碘液，觀察葉色發生的變化。

拓展實驗一：一組學生用未進行暗處理的天竺葵進行實驗，其后步驟相同。

實驗結果：與經過暗處理組進行比較無大的差別。

教師要求學生思考：為什么要進行暗處理？（暗處理時，葉片中原有的淀粉，一部分通過葉脈運輸到植物體的其他器官儲存或利用，另一部分則直接在葉片中用于呼吸作用的消耗。葉片中的淀粉基本消失，實驗時檢測到的淀粉是葉片細胞新積累的淀粉。）

設計意圖：通過拓展實驗讓學生體會實驗中對實驗產物控制的重要性。

拓展實驗二：直接將碘液滴在葉片上，看是否有顏色變化？

實驗結果：無變化。

教師要求學生思考：為什么葉片沒有受到碘液的影響？

教師引導學生仔細觀察天竺葵葉片，回顧葉的結構：葉片的上下表皮屬于保護組織，外壁有加厚的角質層，能夠保護葉片免受外界的影響。

拓展實驗三：葉片上留像。實驗前兩天，取天竺葵用黑紙包住1～2片葉片。去掉黑紙，取一張底片放在葉上，葉底托一張黑紙，再用曲別針將兩塊透明塑料片上下夾住葉片，使底片與葉片貼緊，放在陽光下曬3～4 h。

實驗原理：由于底片的遮擋，葉片各部分的光照強度不同，制造的淀粉多少不同，加碘酒后產生的藍色有深有淺，所以葉片就顯出像了。

拓展實驗四：把葉片直接放入清水中加熱，觀察。

實驗結果：葉片變成黃綠色，滴加碘液后也會變色。

脫色原理：乙醇是一種很好的溶劑，既能溶解許多無機物，又能溶解許多有機物，所以常用乙醇來溶解植物色素或其中的藥用成分。因為葉綠素溶于酒精，葉片經過酒精煮了以后，只剩葉黃素和胡蘿卜素存在，因此顯黃白色。光合作用生成的淀粉遇碘變藍，酒精溶解葉綠素，消除葉綠素對顏色的的影響，使實驗現象更加明顯。

清水對于人類的肉眼來說是純凈的，但是里面有肉眼不能分辨的電解質等，會造成顏色解離后脫色，當然，一般的短時間內的脫色人們的肉眼也是幾乎分辨不出來的。因此，如果采用沸水脫色，需要較長的時間。

5 實驗執行控制

（1） 實驗植物應該是健壯的，葉片生長比較茂盛，葉片較薄等特點。

（2） 實驗最好選擇9～10月提前進行，效果較為明顯。

（3） 需選擇5～7 cm見方的天竺葵葉片，大于9 cm的葉片實驗效果不明顯，同時對植株本身不利。為持續利用好現有植株，每株植物最好預留50%的葉片。

（4） 實驗室培養的天竺葵平時見光少，如果突然移至強光下照射，很快就會萎蔫。因此應避免在陽光最強時照光，如果時間不允許，最好選擇光照不太強的位置即可。

（5） 遮光處理時，用曲別針在黑紙片兩側沿葉緣處向上插入，葉片中間可用大頭針插緊，可得到更好的實驗效果。如果所選葉片較多，可使用小棍支撐枝干。

（6） 摘下葉片時，從葉柄基部處輕輕拉開，帶著葉柄實驗，操作更為方便。

（7） 酒精去綠時，有的葉片很快變成黑色，有的葉片褪色很慢，有的葉片褪色后變脆了，用水沖洗容易破碎。結合沸水脫色的拓展實驗，可采用：對褪色易變黑的葉片，實驗時在葉片的綠色尚未完全消失時，就停止褪色。對于那些表皮較厚、葉肉較多及易破碎的葉片，可先把葉片在沸水中燙煮幾分鐘再浸入酒精中便很快褪色。建議提前準備開水，使用250 mL燒杯盛入80～100 mL開水，100 mL燒杯盛入50 mL 95%的酒精，隔水加熱8 min左右即可沸騰。大燒杯太大，浪費水，小燒杯太小，容易使水灌入，影響脫色效果。酒精燈火焰離石棉網距離應適中，利用外焰加熱。如果酒精燈太低，可用橡皮墊起來。火焰不旺時，用鑷子將燈芯拔出來一些，散開。

（8） 酒精沸騰時，溫度比水溫低，大約70℃左右。可抓緊葉柄左右翻動，將整個葉片浸入酒精中，持續關注葉片是否變成黃白色。教師要提醒學生注意頭部盡量離燒杯遠一些，避免酒精味直沖鼻腔。

（9） 去綠完成時，先滅酒精燈，如果操作失誤引起酒精著火，應立即用濕抹布將火焰蓋滅。等燒杯溫度降低后，取出小燒杯，將酒精倒入專用裝瓶。以供下次使用。

（10） 滴加碘酒后，有些葉片色澤對比不明顯，須等待一段時間。光照較弱的要等到第二天才能顯示出對比效果。

（11） 碘液配制方法：

先將碘化鉀5 g溶解于10 mL蒸餾水中，配制成飽和溶液。將碘12.5 g加入配制好的碘化鉀溶液中，再加入酒精250 mL攪拌溶解，加入蒸餾水500 mL即可。