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水和无机盐通过导管向上运输实验是初中生物教学中的一个演示实验。许多教师在教学过程中能成功的演示好这个实验,使学生了解其中的科学知识。但也有部分教师在演示实验时往往出现效果不明显或演示失败的现象。到底是什么原因导致实验的失败?在实验过程中应注意什么?为了解决这些问题,本文探讨了影响水和无机盐通过导管向上运输实验演示效果的各种因素,以期提高广大中学生物教师演示这一实验的水平,从而提高生物课堂教学的质量。

 

1.实验选材因素

 

1.1 木质茎植物枝条较草质茎植物枝条好。选用不同的实验材料将直接影响实验结果。在被子植物中水和无机盐是通过导管向上运输的。导管是木质部的组成部分,木质部在木质茎植物中较发达,而在草质茎植物中不发达。因此,选用木质部较发达的木质茎植物枝条做实验效果较好,而选用木质较少的草质茎植物枝条实验现象不明显。在木质茎植物枝条中,那些木质较丰富且结构较粗糙,看起来较松的枝条实验效果更好。通过比较试验,我们发现大叶黄杨、迎春花的枝条木质较丰富且结构较粗糙,实验效果明显,是较理想的实验材料。而樟的枝条结构较细密,实验效果不明显。至于草质茎植物枝条如一串红,由于木质部少、分散,且易萎蔫,实验效果很差。为了使实验时红色能更直观地观察到,选材时可选用带白花的木质枝条(如带白花的白玉兰枝条),随着水和无机盐向上运输过程的进行,可以更清楚地观察到花瓣变红的现象。

 

1.2 有叶片枝条比无叶片枝条实验效果好。由于水和无机盐在导管中向上运输是通过蒸腾作用来实现的,因此有利于蒸腾作用的因素就有利于水和无机盐向上运输。叶片是植物体进行蒸腾作用的主要部位。因而枝条上有无叶片、叶片的多少、叶片的老嫩等都将影响到实验效果。通过对大叶黄杨、迎春花、樟等植物枝条进行有叶、无叶的对比实验,结果显示有叶片组植物枝条的实验效果较无叶片组明显。

 

2.实验的环境条件因素

 

影响蒸腾作用的环境因素主要有光照、温度、通风、湿度等。这些因素也是影响水和无机盐向上运输的重要因素。光照、通风、干燥的环境条件有利于蒸腾作用的进行,因而也就有利于水和无机盐的向上运输;相反,阴暗、不通风、潮湿的环境不利于水分、无机盐的向上运输。通过对大叶黄杨、迎春花等植物枝条在不同环境条件下进行的对比实验,结果显示有光照组实验现象更明显。

 

3.用于观察效果的稀释红墨水浓度因素

 

稀释红墨水的浓度也影响实验的效果。稀释红墨水浓度的大小说明溶液中溶质颗粒的多少。稀释红墨水浓度越大,说明红色颗粒越多,在无机盐向上运输时,运输颗粒就多。实验时稀释的红墨水不能太稀,否则,被染木质部的红色不明显,学生难以判断。实验时选用浓度较大的稀释红墨水,则被染的木质部红色较深,现象较明显,更有利于学生观察,且所用的实验时间短。通过用不同稀释倍数的红墨水对大叶黄杨、迎春花、女贞等植物枝条在光照条件下进行的对比实验,结果表明在浓度较大的稀释红墨水中实验的大叶黄杨、迎春花、女贞等植物枝条,木质部红色较深,实验所需的时间较短,且大叶黄杨叶片明显可见红色斑点,效果显著;而在浓度较小的稀释红墨水中实验的枝条,木质部红色较浅,实验所用时间较长。

 

由此可见,水和无机盐通过导管向上运输实验的效果受多方面因素的影响。教师在演示这一实验前,应充分地根据教学将面临的实际环境条件及时调整好可能影响演示实验效果的上述因素,以适应当时课堂教学的条件,避免不利因素对实验效果的负面影响,防止演示实验失败,以提高课堂教学质量。

    
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