_渗透作用与水分的流动_演示实验装置的改进

科学的意识及科学的价值观， 达到科学精神和人文精神的和谐统一。
（ 李寅昊 董必慧 盐城师范学院生命科学与技术学院 江苏盐城 ２４００２）
５１
２ 实验价值
水培鹅掌柴可作为课堂教学示范材料， 如观察根的形态结构和生长过程， 植物的向性 ， 水和无机盐的运输， 环 境 、基 因 、性 状 三
者关系等。水培盆景制作过程能培养学生的耐心， 细致， 能提高学生自然审美能力。此外 本实验还可开发为趣味性实验、科技小制
作、研究性学习实验。例如教师鼓励学生自己设计课外实验活动的方案， 研究不同种类 、不同浓度的促生根剂对水培鹅掌柴生根的
供药用。
１ 实验方法
１．１ 实验时间
从 ３ 月下旬到 １０ 月下旬。
１．２ 不定根诱导
鹅掌柴繁殖育苗， 可采用水培诱导法。选择生长健壮、营养充足、无病虫害的盆栽或地栽鹅掌柴为母株。在其上剪取长约 １０～１５ ｃｍ
左右的半木质化的带叶茎段， 上切口平剪， 下切口剪成斜面， 倾角度约 ４５°， 切口要求平滑。剪去下部叶片， 只留上部的 ２～３ 片掌状复
影响； 不同矿质元素对鹅掌柴生长的影响等。
科学素养无法像知识那样直接“教”给学生 ， 只有通过有计划地开展多种形式的课外实 验活动， 不断优化学 生 的 知 识 结 构 和 能
力结构， 同时通过丰富多彩的实验活动， 激发学生产生关注周围世界， 探索其中奥秘的欲望， 并在活动过程中养成科学的态度， 产生
用一次性输液器的吗啡氏管制成。先用刀片切去 吗啡氏管上端（ 大头一端） 的头部（ 切割线以稍低于侧 壁上缘为好） 。切口可在纸上稍作摩擦， 以避免切口粗 糙损坏半透膜。
再从吗啡氏管下端与粗导管接头处， 将粗导管剪 去。
把过滤器下面的细导管拔下（ 针头可剪去） ， 接于 吗啡氏管的断头处（ 操作装置如图 １ 所示） 。
叶， 将其下端 １／３ 长浸入盛有清水的容器中（ 注意根部避光） ， 置于通风良好的室内， 以散射光照射为主。入水初期， 需每 １～２ ｄ 换水
一次， 并及时注意水质变化， 以后可稍延长换水天数。一般在 １５ ℃左右的温度条件下， 约 ２０ ｄ 鹅掌柴浸在水中的茎段下部皮孔部位
和基部切口处， 开始形成白色愈伤组织， 此后 １０ ｄ 左右， 这些愈伤组织便能分化出不定根。再 经过一个月左右的时间， 水生不定根
底群岛。鹅掌柴四季常青， 叶片油绿色， 呈掌状复叶互生， 小叶 ６ 枚～１１ 枚， 椭圆形或倒卵状椭圆 形， 全缘， 革质光亮； 斑叶品种， 黄、
绿相间， 圆锥状花序， 小花淡红色， 浆果深红色， 是一种理想的室内观赏植物。鹅掌柴耐修剪， 萌发力强， 植株姿态优雅， 特别适用于
美化居室可与高档花卉品种媲美。鹅掌柴花为冬季之蜜源， 枝叶可作插花陪衬材料， 同时还是南方冬季的蜜源植物， 根皮及叶又可
教师在实验前或实验后， 可将实验原理、实验过 程等制成动画进行投影演示， 以加深对“渗透作用”这 一重点和难点的理解。
由于演示装置较小， 为使每位学生都能观察清 楚， 教师可以多准备几组装置， 均匀地放在教室的各 个位置， 并与学生一起做。这样， 既让全班学生清楚地 观察到实验现象， 加强对渗透作用原理的理解， 为学 习“植物细胞的渗透吸水和渗透失水”打下基础， 又培 养了学生的动手能力。
１￣２ ｍｉｎ 细导管
上升后液面
初始液面 蔗糖溶液 清水 半透膜
蔗糖溶液 清水 半透膜
渗透作用发生前的情况
渗透作用发生后的情况
图 ２ 饱和蔗糖溶液的加注示意
另外， 可以在蔗糖溶液中加入几滴红墨水， 学生 就能清楚地看到漏斗内红色液体（ 蔗糖溶液） 沿细导 管上升。 ２ 装置的优点 ２．１ 取材方便
５０
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
教学一得
中学生物课外简易兴趣实验— ——水培鹅掌柴
鹅掌柴（ Ｓｃｈｅｆｆｌｅｒａ ｏｃｔｏｐｈｙｌｌａ．） ， 英文名 Ｉｖｙ Ｔｒｅｅ， 别名鸭脚木、手树， 为五加科、鹅掌柴属常绿乔木。原产地南太平洋新赫布 里
便能长达 ６ ｃｍ 左右， 即可配上合适的玻璃器皿， 制作成 一株瓶外观枝叶油绿、瓶内白根漂洒 、景 观 高 雅 洁 净 的 水 培 盆 景 ， 再 在 瓶 中
添上几条金鱼， 则成为动静结合、相得益彰的水培袖珍盆景。
１．３ 日常养护
水培鹅掌柴的日常管理十分简单。根据水质情况， 适时换水， 以保证器皿内水中的供氧量， 一般 １ 周换水一次即可。夏季炎热时
第 ２３ 卷第 ９ 期 ２００７ 年
中学生物学 Ｍｉｄｄｌｅ Ｓｃｈｏｏｌ Ｂｉｏｌｏｇｙ
文件编号： １００３ － ７５８６（ ２００７） ０９ － ００５０ － ０２
Ｖｏｌ．２３ Ｎｏ．９ ２００７
“渗透作用与水分的流动”演示实验装置的改进
李志远 （ 江苏省连云港市新海高级中学 ２２２００６）
生物学科的教学不同于其他学科的最大特点是， 它反映的是生物体的生命活动现象和规律， 因此， 在 教学中， 教师要充分利用生活中的实物、制作的模型、 挂图、动画等进行直观教学， 这样能起到事半功倍的 效果。如：学习“顶端优势”时， 教师可以选取顶端优势 现象明显的盆景或枝条让学生观察； 学习“根瘤与根 瘤菌”内容， 可以取生长旺盛的大豆根系并制作根瘤 菌的临时装片进行观察； 学习“无氧呼吸”， 可以取几 个苹果用塑料袋扎紧， 让其进行无氧呼吸产生 “酒 味”， 使学生身临其境。总之， 在平时的实验教学中， 教 师应当启发学生因地制宜地寻找简单而又能说明问 题的实验材料进行实验， 凡是能够让学生亲自观察、 探索的， 应尽量让学生自己动手， 在“探究性学习”中 培养他们的科学思维习惯和探索精神。
要勤换水， 需 ２～３ ｄ 换水一次。水位控制以浸过根部， 让少量根系暴露在空气中为宜。换水时可用清水冲洗植物根部， 剪除无用的老
百度文库
根， 同时洗去叶面的灰尘， 摘除黄叶。水培鹅掌柴一般几个月至一年左右不需补充养分。长期水培， 可通过叶面喷施营养液补充养
分， 也可在水中加入适量无机培养液， 但要注意定期更换， 以免产生盐毒害。
原装置加注一次蔗糖溶液后， 在使用 １～２ 个班
后， 速度明显减缓， 无论是倒出还是加入都很麻烦。而 此装置只要取下细导管， 即使在课间 １０ ｍｉｎ 也可以 用注射器吸出和加入蔗糖溶液， 从而保证漏斗内有足 够浓度的蔗糖溶液， 使实验效果明显。另外：也方便于 学生利用课余时间随时自己动手做， 以加深理解。 ３ 演示说明
因为它是用一次性输液器制成， 各地都有。由于 塑料漏斗是用输液器的吗啡氏管制成， 底面积只有约 １．６ ｃｍ２， 所以需用的半透膜也较小。用卵壳膜（鸡蛋壳 膜）既方便又实用。（特别提醒：使用一次性输液器和注 射器时要注意安全！ ） ２．２ 效果明显
由于塑料漏斗上端的细导管内径只有 ２ ｍｍ， 故 蔗糖溶液的液面上升速度较快， 室温 ２０ ℃时， ２０ ｍｉｎ 内 的 平 均 速 度 为 ０．５ ｃｍ／ｍｉｎ。 最 初 ３～５ ｍｉｎ 可 接 近 １０ ｃｍ／ｍｉｎ。因此， 与教材中使用“长颈漏斗”相比， 蔗 糖溶液的液面上升速度较快， 效果更加明显， 可以与 实验讲解同步进行， 使学生更加深刻理解渗透作用的 原理。 ２．３ 可重复性强
高中生物教材人教版必修 １ 中有 “物质跨膜运 输”的内容， 其中“渗透作用”是重点和难点， 为了便于 学生理解植物细胞通过渗透作用吸水和失水的原理， 教 材 “问 题 探 讨 ”处 安 排 了 “渗 透 作 用 与 水 分 的 流 动 ” 演示实验， 此实验的成功与否将直接影响学生对渗透 作用的理解和后面内容的学习。教学中我发现， 若按 教材介绍的装置做， 常常由于半透膜与漏斗的接触面 较大， 造成半透膜的制取比较麻烦， 且不易结扎， 导致 实验现象不明显。为此， 我对原装置进行了改进， 效果 较好。 １ 装置的制作 １．１ 塑料漏斗的制作
这样， 一个带细导管的塑料漏斗就做成了。 １．２ 制取半透膜
取新鲜鸡蛋一个， 从中部打开， 将内容物倒出， 用
粗导管
从此处拔下 细导管 切去针头 过滤器 接于此处 环切处
吗啡氏管
图 １ 实验装置示意图
食指和拇指将卵壳弄成小的碎片， 注意不要损坏卵壳 膜， 然后将卵壳碎片一点点从卵壳膜上剥下， 面积不 需要太大， 略大于吗啡氏管横截面就可以了。剥离完 毕后， 用水稍稍冲洗即可。 １．３ 套膜和结扎
在做成的吗啡氏管漏斗底部蒙上已制好的鸡蛋 壳膜， 用橡皮筋扎住， 注意松紧要适度， 过松会漏水， 过 紧了会使塑料漏斗变形或损坏卵壳膜， 也会造成漏水。 １．４ 饱和蔗糖溶液的加注
取下吗啡氏管漏斗上的细导管， 用带针头的注射 器吸取饱和的蔗糖溶液， 小心地注入漏斗内， 以液面 平漏斗口为好， 然后套上细导管。将细导管上端固定 在铁架台上， 下端的塑料漏斗浸在清水中即可， 如图 ２ 所示。