导学案(教师版)探究土壤微生物的分解作用

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探究土壤微生物的分解作用(教师版)

【学习目标】

1.设计和进行对照实验，尝试探究土壤微生物的分解作用，进一步培养探究和创造能力。

2.分析土壤微生物分解淀粉的情况。

3.学会检测淀粉和还原糖的方法，并根据现象作出合理判断和解释。 案例1: 探究土壤微生物对落叶的作用

一、提出问题:

秋天，落叶纷飞。春天，绿草如茵。且不见落叶痕迹！落叶去哪里了？ 结合上面的实例，你能提出什么问题呢？请写下来。

落叶在土壤中能被分解掉,这究竟主要是土壤的物理化学因素的作用,还是土壤中微生物的作用呢 ？ 注意:

（1）要选择有研究意义的问题作为课题来研究

（2）要选择我们能力范围之内的问题作为实验研究课题。 二、作出假设:

落叶是在土壤微生物的作用下腐烂的

提示:假设既可以是基于已有的知识或经验作出的解释,也可以是想像或猜测。 三、设计实验 1、设计方案 （1）实验原理:

微生物能分泌多种水解酶将大分子有机物分解成小分子有机物，如纤维素酶、淀粉酶可将纤维素、淀粉水解成葡萄糖。然后被分解者吸收到细胞中进行氧化分解，最终形成CO2、水和各种无机盐，同时释放能量。 （2）、实验材料: 土壤、落叶、 （3）、实验器具:

玻璃容器、标签、塑料d 袋、恒温箱、纱布。 （4）、实验设计步骤:

①取两个圆柱形的玻璃容器,一个贴上“甲组”标签,另一个贴上“乙组”标签。

②将准备好的土壤分别放入两个玻璃容器中,将其中乙组放入恒温箱, 60℃灭菌1h 。

③取 大小、形态相同的落叶12片,分成2份,分别用包好,埋入2个容器中,深度约5cm 。

④将2 个容器放于实验室相同的环境中, 一段时间后,取纱布包。 ⑤观察比较对照组与实验组落叶的 腐烂程度。 提示:

（1）要确定实验变量是什么 需要控制的变量有哪些如何控制这些变量 ； （2）要注意实验步骤的先后顺序。

（3）要注意写出具体的实验步骤以便指导实验的进行。

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问题探讨:

1.取材是在落叶多的地方取泥土还是落叶少的地方取？并说明理由

落叶多的地方，这个地方微生物密集

2.取表面上层土还是深入地下？

表层土大部分微生物需要进行呼吸作用

3.该实验的自变量？

微生物的有无

4.实验过程中落叶是否需要特殊处理？

需要去除水分，避免实验误差

5.实验中的无关变量有哪些?

温度，水分，空气

6.实验中对实验对照组和实验组的实验材料的改变,要有衡量标准，本实验的衡量标准是什么？

落叶的“腐烂程度”

7.“腐烂程度”通过什么表现出来？

落叶的质量变化，视觉感受

2、预期结果

是指在实验之前根据所作出的假设推测出来的实验结果。推测出来的实验结果未必正确，必须在实验后根据实验现象来进行判断其正确性。

问题探讨:

1.相同时间内甲组（含微生物）落叶的腐烂程度比乙组的腐烂程度大,说明了什么?

微生物对落叶有分解作用

2.相同时间内甲组（含微生物）落叶的腐烂程度比乙组的腐烂程度大,说明了什么?

微生物对落叶无分解作用

3.是否存在与第一种预想相反的情况？若存在请讲出理由。

微生物会释放出某种物质，延缓落叶的腐烂

4.若两组落叶的腐烂程度相差小或一样，请说明理由？

时间短或没有使乙组与空气隔离（空气中含有微生物）

5.若实验中甲乙两组质量变化不大，是什么原因造成的？

落叶中的水分，泥土等

四、实验操作

当所有的细节都考虑清楚后就可以按照事先定好的设计方案来进行试验了。

五、实验结果分析及结论

当实验完成以后，得出的结果与预期结果可能不正确，这是不要急于否定假设，要认真思考，看看是否存在其他原因导致出现这个实验结果，如果其他条件都正确，那么就要考

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从两组落叶的腐烂程度可得出: 微生物分解落叶

问题探讨:

若在测量数据时出现以下情况请做出解释？

1.为什么前三天落叶的质量变化乙大于甲？

水分的影响，落叶中水分的变化

2.若实验中甲乙到了第九天质量几乎不再变化，请说明理由？

大部分微生物需要O2，可能实验过程中甲乙两组都处于密闭环境下

案例2: 探究土壤微生物对淀粉的分解作用

一、实验原理

土壤微生物能分泌淀粉酶将淀粉分解，淀粉遇碘变蓝，可用碘液检测淀粉是否被分解。

或土壤微生物能分泌淀粉酶将淀粉分解成还原糖(麦芽糖)，还原糖遇斐林试剂，在加热条件下，产生砖红色沉淀。

二、实验方案：

①制备4种土壤(花泥,黄泥,操场沙土,庭院土)浸出液，将土壤放人垫有厚纱布的烧杯中,加水搅拌，然后将纱布连同土壤一起取出.将烧杯中的土壤浸出液静置一段时间备用。

②取5只50 mL的小烧杯分别标上"花泥"、"黄泥"、"操场沙土"、"庭院土"、"蒸馏水",分别放入10 mL的淀粉糊,在标有"蒸馏水"的小烧杯中加入30 mL的蒸馏水,在其他的4个小烧杯中分别对应地加人4种土壤浸出液各30 mL。

③在室温20℃左右的环境下放置7d后,分别取"蒸馏水"、"花泥"烧杯的溶液20 mL,将其作为A、B,分别放人2支试管中,分别编号为A1、A2、Bl、B2。这里就以花泥浸出液作为实验对象,其他几种的土壤浸出液的操作方法相同。

④在A1、Bl中加人碘液,而在A2, B2中加入斐林试剂,并用试管夹夹着放在酒精灯上加热.观察试管中溶液的颜色变化.

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