探究二氧化硫对植物的毒害作用
适用对象:科技兴趣小组。
适用主体:学校
活动目标
1.态度目标
(1)采取分组的活动形式,培养质疑和渴望了解新知识的精神,使学生主动地获取科学知识。
(2)体验科学过程与科学方法,培养学生的合作精神和科学实验态度。
(3)从生命体与环境的关系角度理解人类应当保护环境,提高环保意识。
2.科学方法、能力目标
(1)掌握科学观察方法。
学习生物绘图、生物摄影、观察记录技能。
(2)培养学生的描述和合作能力,能够写出完整的观察实验报告和探究实验论文。
3.知识目标
(1)使学生接受并深入理解探究性学习的过程和宗旨。
(2)认识环境污染的危害,增加环保知识。
活动方式
活动以环保科技小组为单位,分为若干活动小组(四名学生为一组),以科学探究、实验观察法完成二氧化硫对植物毒害作用这一科学探究活动。
所需活动时间 5天
背景资料
1.知识背景
(1)二氧化硫是人口密集地区重要的大气污染物。
是一种有刺鼻臭味的无色气体,易溶于水生成亚硫酸。
分子式:SO2。
大气中的二氧化硫不仅来源于硫及其化合物的生产中,而且更多来源于煤和石油的燃烧。
它是分布面积大、影响范围广的一种有毒气体。
(2)大气中的污染物质,能否对植物产生危害,首先决定于气体的浓度以及有毒气体影响植物延续的时间。
植物受危害状况可分为三类,即急性危害、慢性危害和不可见危害。
大气中的二氧化硫通过植物叶片的气孔,很容易被植物吸收,破坏植物的叶绿体,使植物受害部
分的细胞失去绿色,导致植物叶片的光合作用降低或消失。
2.方法背景
(1)根据强酸与亚硫酸钠反应可以制得较纯的二氧化硫气体,二氧化硫气体能够使红色的品红溶液褪色这一原理来设计模拟实验方案。
(2)本活动是用亚硫酸钠和浓硫酸反应来制备二氧化硫气体,并通过观察植物叶片的颜色变化和受害症状来研究二氧化硫对植物的毒害作用。
3.重要词汇:二氧化硫、植物、观察、毒害。
设计思路
1.活动依据和意义
此活动利用学生在青少年时期善于质疑和渴望了解新知识的特点,使他们在浓厚的学习兴趣驱动下,主动探索,充分发挥他们在学习上的主动性和实践创造能力。
有效的培养学生的科技意识、科学态度、科学方法、科学探究和创新精神。
天津地处我国北方地区,燃煤中含硫量高,燃烧后会产生大量的二氧化硫。
在1999年比较全国47个重点城市空气污染合指数中,天津空气污染位于第十。
从每天的天津市城区空气质量预报得知二氧化硫是主要污染物之一。
开展二氧化硫对植物毒害作用的研究对于防止植物受损,保护生态平衡具有特别重要的意义。
2.活动要点和安排
活动以小组为单位(每组4人),每个小组分别选用两种不同的植物叶片作研究对象,并做好实验观察记录。
活动后每位学生写一篇实验报告,每个小组完成一篇实验论文。
第一天:利用教师提供的模拟二氧化硫气体来设计探究实验方案,包括设计实验连接装置和选择实验对象。
第二天:实施探究实验活动,每组做好观察记录,对实验结果进行拍照,留取照片(受害叶片与正常叶片的对比照)。
第三天:针对观察记录描述实验现象,根据实验结果得出结论,并进行讨论评价。
第四天:在教师的指导下,根据实验过程和实验结果写出实验报告。
第五天:在教师的指导下,小组完成实验论文。
实施条件
1.材料:幼嫩的植物叶片,细线等。
2.仪器:大试管、小试管、玻璃导管、乳胶管、试管架等。
3.试剂:固体亚硫酸钠、浓硫酸、品红溶液。
4.场地:生物实验室。
5.指导教师:威艳霞、刘东伟。
活动过程
1.活动准备
(1)让学生注意阅读每天报纸公布的天津市城区环境空气质量日报(注意二氧化硫的污染指数),并收集整理有关大气污染的现象和资料。
(2)确定实验对象:一组(瓜叶菊叶片、臭椿叶片),二组(天竺葵叶片、丁香叶片),三组(菠菜叶片、黄瓜叶片),四组(芹菜叶片、油菜叶片)。
(3)教师用实验演示和声像演示的手段让学生熟悉实验连接装置,实验操作步骤及注意事项。
2.实验操作(教师巡视并随机指导)
(1)按图连接好实验装置。
(2)取300毫克亚硫酸钠,放入大试管中。
(3)向小试管中加入5毫升品红溶液。
(4)用细线把植物幼嫩的叶片栓好,挂在弯曲玻璃管的下端。
(5)用2毫升滴管吸取一管硫酸(注意:硫酸是腐蚀性很强的酸液,应按药品使用安全规定进行操作)。
(6)两个同学配合:一位同学把橡胶塞打开,另一位将硫酸滴入大试管,
然后开塞的同学迅速将橡胶塞塞严。
3.实验记录(以第一小组观察记录表为例,其它小组依次类推)
1
实验观察记录表组号:
实验记录要求:准确记录观察时间,叶片受害症状(颜色、叶片大小变化)。
并在表中画出受害叶片草图。
4.实验记录汇总和拍照
植物叶片受二氧化硫毒害症状观察记录汇总表
(1)二氧化硫进入大气会产生什么后果?
(2)二氧化硫对植物有什么危害?
(3)植物受危害状况可分为几类?实验中植物叶片受到哪一类危害?
(4)比较研究对象中哪些植物叶片受害轻些?哪些植物叶片受害重些?为什么?你
从中得到什么启发?
(5)如何减少二氧化硫的排放量,请提出合理性建议。
6.根据实验过程和实验结果写出实验报告和科学探究活动论文。
活动评价及总结
(一)活动评价
1.分析实验成败的原因。
2.在小组活动中,个人的作用是什么?
3.在探究活动和教学活动中,你认为教师有哪些地方需加以改进?(二)活动总结
1.通过活动学到了哪些知识?掌握了哪些科学研究方法?
2.在活动中你感到在知识和能力上有哪些欠缺?需怎样改进?
参考资料
《初中科技活动选编》中国环境科学出版社
《环境污染与植物》科学出版社
《初中生物教科书》人民教育出版社。