何永全

(广东省广州市九佛中学 广州 510555)

“发酵现象”是人教版初中《生物学》八年级上册人类对细菌和真菌的利用的一个演示实验，该实验虽然材料简单，操作方便，实验结果明显，但是在具体的实验过程中，发酵现象反应时间长，效果不够直观，不能及时检验发酵过程中产生的气体是否是二氧化碳。教师在课堂上做这个演示实验，直到下课时发酵产生气体也不是很明显，往往会影响整节课的效果。针对这些不足，笔者对发酵现象的实验装置进行了改进，具体改进的设计思路和改进的实验装置如图1所示。

(a)

(b)

1 制作装置的材料和方法

用两块木板(大约53 cm×35 cm、 25 cm×30 cm)，在大的木板上钻孔，用螺丝将小木板垂直固定在大木板的中间偏左的位置，右侧用扎带固定好弹簧并装上一个塑料瓶。

在小木板上的相应位置钻孔，用内径12 mm、外径14 mm透明硅胶管并制作成U型弯管并用扎带固定。

按改进的设计连接好各条大小的透明硅胶管。在连接塑料瓶时，用内径5 mm、外径9 mm硅胶管一边连接胶瓶，另一边在管内套入内径2 mm、外径5 mm硅胶管，管外套入大概3 cm长的内径9 mm、外径12 mm硅胶管，然后插入U型弯管的一侧，让内径2 mm外径5 mm硅胶管插入U型管的五分之二(差不多到U型管的底部，如图2)，在连接U型管一侧时要注意气密性预防漏气。

图2 U型管的底部设计思路和做法

2 实验装置的改进原理

利用发酵产生气体，通过气体的压力直观地观察U型管内的水平面慢慢变成一高一低，以及利用二氧化碳能将澄清的石灰水变浑浊的原理，来检测发酵产生的气体是否是二氧化碳。

3 改进装置的使用方法

把葡萄糖水和活性酵母粉混合好后倒入塑料瓶中。让瓶中的混合液发酵5 min，排出瓶中的空气。在U型管中注入15 mL澄清的石灰水，然后分别连接好塑料瓶和U型管。稍等片刻就可以见到插入U管中的内径2 mm、外径5 mm硅胶管在澄清的石灰水中慢慢冒气泡,说明了有气体产生。随着气体的增加，U型管内压力增大，气压差使管内的液体水面发生了变化，就直观地看到原本平衡的水平面会出现一高一低的现象。在观察一段时间，U型管中的石灰水变浑浊，由此证明了发酵产生的气体是二氧化碳。

4 原实验装置和改进装置的效果对比

将适量的葡萄糖水和活性酵母粉混合后，分别将等量的混合液倒入原装置的锥形瓶中和改进实验装置的塑料瓶中，放置5 min后，分别套上气球并连接好。然后观察发酵现象，并记录(表1)。

表1 原实验装置和改进实验装置的实验数据

实验结果表明，用改进的实验装置观察发酵现象的反应时间明显比原实验装置要快，并直观、明显，也可以直观观察到二氧化碳将澄清的石灰水变浑浊的过程。

改进的一体化实验装置的材料简单并易获得且成本低，实验操作过程简单。经过多次的实践尝试，改进的装置观察发酵产生气体反应速度比原来的实验装置更快、更直观，同时检验发酵产生的气体是二氧化碳，并吸引学生的注意力，增加学习兴趣，提高课堂效率。