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高中力的分解教案
作為一名優(yōu)秀的教育工作者,有必要進(jìn)行細(xì)致的教案準(zhǔn)備工作,借助教案可以恰當(dāng)?shù)剡x擇和運(yùn)用教學(xué)方法,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。那要怎么寫好教案呢?以下是小編整理的高中力的分解教案,僅供參考,希望能夠幫助到大家。
高中力的分解教案1
知識(shí)目標(biāo)
1、能夠運(yùn)用力的平行四邊形定則求解一個(gè)已知力的分力;
2、會(huì)用三角形法則求解力的分解;
能力目標(biāo)
1、熟練掌握物體的受力分析;
2、能夠根據(jù)力的作用效果進(jìn)行分解;
情感目標(biāo)
培養(yǎng)分析觀察能力,物理思維能力和科學(xué)的研究態(tài)度.
教學(xué)建議
重點(diǎn)難點(diǎn)分析
力的分解是力的合成的逆預(yù)算,是根據(jù)力的作用效果,由力的平行四邊形定則將一個(gè)已知力進(jìn)行分解,所以平行四邊行定則依然是本節(jié)的重點(diǎn),而三角形法則是在平行四邊形定則的基礎(chǔ)上得到的,熟練應(yīng)用矢量的運(yùn)算方法并能解決實(shí)際問題是本節(jié)的難點(diǎn).
教法建議
一、關(guān)于力的分解的教材分析和教法建議
力的分解是力的合成的逆預(yù)算,是求一個(gè)已知力的兩個(gè)分力.在對(duì)已知力進(jìn)行分解時(shí)對(duì)兩個(gè)分力的方向的確定,是根據(jù)力的作用效果進(jìn)行的.在前一節(jié)力的合成學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,學(xué)生對(duì)于運(yùn)算規(guī)律的掌握會(huì)比較迅速,而難在是對(duì)于如何根據(jù)力的效果去分解力,課本上列舉兩種情況進(jìn)行分析,一個(gè)是水平面上物體受到斜向拉力的分解,一個(gè)是斜面上物體所收到的重力的分解,具有典型范例作用,教師在講解時(shí)注意從以下方面詳細(xì)分析:
1、對(duì)合力特征的描述,如例題1中的幾個(gè)關(guān)鍵性描述語句:水平面、斜向上方、拉力,與水平方向成角,關(guān)于重力以及地面對(duì)物體的彈力、摩擦力可以暫時(shí)不必討論,以免分散學(xué)生的注意力.
2、合力產(chǎn)生的分力效果,可以讓學(xué)生從日,F(xiàn)象入手(如下圖所示).由于物體的重力,產(chǎn)生了兩個(gè)力的效果,一是橡皮筋被拉伸,一是木桿壓靠在墻面上,教師可以讓學(xué)生利用鉛筆、橡皮筋,用手代替墻面體會(huì)一下鉛筆重力的兩個(gè)分效果.
3、分力大小計(jì)算書寫規(guī)范.在計(jì)算時(shí)可以提前向?qū)W生講述一些正弦和余弦的知識(shí).
二、關(guān)于力的正交分解的教法建議:
力的正交分解是一種比較簡便的求解合力的方法,它實(shí)際上是利用了力的分解的原理把力都分解到兩個(gè)互相垂直的方向上,然后就變成了在同一直線上的力的合成的問題了.使計(jì)算變得簡單.由于學(xué)生在初中階段未接觸到有關(guān)映射的概念,所以教師在講解該部分內(nèi)容時(shí),首先從直角分解入手,尤其在分析斜面上靜止物體的受力平衡問題時(shí),粗略介紹正交分解的概念就可以了.
力的分解的教學(xué)設(shè)計(jì)方案
一、引入:
1、問題1:什么是分力?什么是力的合成?力的合成遵循什么定則?
2、問題2:力產(chǎn)生的效果是什么?
教師總結(jié):如果幾個(gè)力產(chǎn)生的效果跟原來的一個(gè)力產(chǎn)生的效果相同,這幾個(gè)力就叫做原來那個(gè)力的分力.求幾個(gè)力的合力叫做力的合成;力的合成遵循力的平行四邊形定則.反之,求一個(gè)已知力的分力叫做力的分解.
引出課程內(nèi)容.
二、授課過程
1、力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,也遵循力的平行四邊形定則.
教師講解:力的分解是力的合成的逆過程,所以平行四邊形法則同樣適用于力的分解.如果沒有其它限制,對(duì)于同一條對(duì)角線,可以作出無數(shù)個(gè)不同的平行四邊形(如圖).這就是說一個(gè)已知的力可以分解成無數(shù)對(duì)不同的共點(diǎn)力,而不像力的合成那樣,一對(duì)已知力的合成只有一個(gè)確定的結(jié)果.一個(gè)力究竟該怎樣分解呢?(停頓)盡管力的分解沒有確定的結(jié)果,但在解決具體的物理問題時(shí),一般都按力的作用效果來分解.下面我們便來分析兩個(gè)實(shí)例.
2、力的分解按照力的作用效果來分解.
例題1:放在水平面上的物體受到一個(gè)斜向上的拉力的作用,該力與水平方向夾角為,這個(gè)力產(chǎn)生兩個(gè)效果:水平向前拉物體,同時(shí)豎直向上提物體,,因此力可以分解為沿水平方向的分力、和沿著豎直方向的'分力,力和力的大小為:
例題2:放在斜面上的物體,常把它所受的重力分解為平行于斜面的分量和垂直于斜面的分量(如圖),使物體下滑(故有時(shí)稱為“下滑力”),使物體壓緊斜面.
3、力的分解練習(xí)(學(xué)生實(shí)驗(yàn)):
。1)學(xué)生實(shí)驗(yàn)
1:觀察圖示,分析F力的作用效果,學(xué)生可以利用手邊的工具(橡皮筋、鉛筆、細(xì)繩、橡皮、三角板)按圖組裝儀器、分組討論力產(chǎn)生的效果,并作出力(細(xì)繩對(duì)鉛筆的拉力)的分解示意圖.
實(shí)驗(yàn)過程:將橡皮筋套在中指上,將鉛筆與橡皮筋連接,鉛筆尖端卡在手心處,體會(huì)一下鉛筆的重力產(chǎn)生的效果,在鉛筆上掛接上橡皮,思考拉力產(chǎn)生的效果?
教師總結(jié)并分析:圖中重物拉鉛筆的力常被分解成和,壓縮鉛筆,拉伸橡皮筋.
(2)學(xué)生實(shí)驗(yàn)2,觀察圖示,分析力的作用效果,用橡皮筋和鉛筆重復(fù)實(shí)驗(yàn),對(duì)比結(jié)論是否正確.
教師總結(jié)并分析:圖中重物拉鉛筆的力分解成和,壓縮鉛筆,拉伸橡皮筋.
盡管力的分解沒有確定的結(jié)果,但在解決具體的物理問題時(shí),一般都按力的作用效果來分解.
4、課堂小結(jié):
探究活動(dòng)
題目關(guān)于“桿的受力分解”與“繩的受力分解”研究
由于日常生活中,我們勞動(dòng)、學(xué)習(xí)的工具一般以桿和繩子為主,其他的工具也可以依照其進(jìn)行分析,研究“桿的受力分解”與“繩的受力分解”具有實(shí)踐意義。有關(guān)內(nèi)容可以參見備課資料中的“擴(kuò)展資料”。讓同學(xué)觀察周圍的力學(xué)工具,對(duì)比桿與繩子,分析說明各個(gè)物體的受力特點(diǎn),與其有關(guān)的題目可以參見如下:
1、晾曬衣服的繩子,為什么晾衣繩不易過緊?
2、為什么軟紙經(jīng)過折疊后,抗壓性能提高?對(duì)比拱橋的設(shè)計(jì),有什么感想?
高中力的分解教案2
【教學(xué)設(shè)計(jì)】
《力的分解》第一課時(shí)
西安市中鐵中學(xué) 段彩鳳
郵政編碼:710054
《力的分解(第一課時(shí))》教學(xué)設(shè)計(jì)
西安市中鐵學(xué)校 段彩鳳
【教材分析】
本節(jié)內(nèi)容是人民教育出版社出版的高中物理必修一第三章 《相互作用》中第五節(jié)《力的分解》,是繼第四節(jié)《力的合成》后,對(duì)力的矢量性、合力和分力的關(guān)系、力的平行四邊形定則的進(jìn)一步加深理解和應(yīng)用,是本章的一個(gè)重點(diǎn)。具體內(nèi)容有力的分解的概念、力的分解的法則、在實(shí)際問題中分解力的方法、唯一解的條件、矢量相加的法則等。應(yīng)分為兩課時(shí)學(xué)習(xí),本教學(xué)設(shè)計(jì)是第一課時(shí)。
【學(xué)情分析】
學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了合力和分力的定義,知道了合力和分力的關(guān)系,理解了力的合成的平行四邊形定則,會(huì)用平行四邊形定則求合力的大小和方向,所以理解力的分解的概念、力的分解是力的合成的逆運(yùn)算、力的分解也遵從平行四邊形定則難度不大,但對(duì)如何在具體問題中分解力,尤其是如何確定分力的方向出現(xiàn)困難。
【設(shè)計(jì)理念】
本節(jié)課內(nèi)容與實(shí)際生活聯(lián)系緊密,我的設(shè)計(jì)理念是從生產(chǎn)生活中提煉出模型,再走向生產(chǎn)生活。堅(jiān)持以學(xué)生為主體,創(chuàng)設(shè)大量豐富的實(shí)驗(yàn)和情境,臺(tái)秤上提升物體,斜面上放置物體,圓規(guī)上懸掛鑰匙、在斜面和擋板間放置籃球等,讓學(xué)生充分體驗(yàn)和認(rèn)識(shí)具體問題中力產(chǎn)生的實(shí)際效果,輕松突破重難點(diǎn)。
【教學(xué)目標(biāo)】
1、知識(shí)與技能
。1)理解力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,遵循平行四邊形定則。
。2)初步掌握一般情況下力的分解要根據(jù)實(shí)際需要來確定分力的方向。
。3)會(huì)用作圖法和直角三角形的知識(shí)求分力。
2、過程與方法
(1)進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)“等效替代” 。
(2)通過探究嘗試發(fā)現(xiàn)問題、探索問題、解決問題能力。
。3)掌握應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
。1)通過猜測(cè)與探究享受成功的快樂。
(2)感受物理就在身邊,有將物理知識(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)的意識(shí)。
【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】
重點(diǎn):1、在具體問題中正確確定力的作用效果,進(jìn)行力的分解。
2、會(huì)用平行四邊形定則求分力,會(huì)用直角三角形知識(shí)計(jì)算分力。
難點(diǎn):1、分力與合力的等效替代關(guān)系。
2、 根據(jù)力的實(shí)際作用效果進(jìn)行力的分解。
【突破重點(diǎn)和難點(diǎn)的方法】
通過故事引入,激發(fā)學(xué)生興趣;充分利用教學(xué)資源,創(chuàng)設(shè)大量豐富的實(shí)驗(yàn)和情境,讓枯燥的知識(shí)生動(dòng)起來;學(xué)生分組探究解決問題,充分發(fā)揮集體智慧,給學(xué)生分組展示機(jī)會(huì),調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)熱情,分享成果;聯(lián)系實(shí)際,收獲成功的快樂。
【教學(xué)手段、方法】
導(dǎo)學(xué)案+實(shí)驗(yàn)探究體驗(yàn)+合作討論+多媒體
【教學(xué)用具】
電子臺(tái)秤一個(gè)、帶有細(xì)線的滑塊一個(gè)、圓規(guī)一個(gè)、一串鑰匙、自制斜面一個(gè)、自制帶有豎直擋板鋪有海綿的斜面一個(gè)、滑塊一個(gè)、足球一個(gè)、刻度尺、多媒體課件
【教學(xué)過程】
。ㄒ)引入新課(2分鐘)
故事引入:一天,小明和家人去郊游。在路上,他們看到一輛貨車不小心陷入了路邊的泥坑中,很多大人在后邊推,可是怎么也推不出來。這時(shí),小明主動(dòng)請(qǐng)纓,說:“我來試試!”只見他找到一根粗繩,把它的一端綁在車上,另一端綁在旁邊的大樹上,然后在繩的中央位置處稍一用力,竟然將車緩緩拉了出來。所有人都驚呆了:“難道,這,就是傳說中的‘四兩撥千斤’”
那么,是不是小明學(xué)過功夫,有什么特殊的本領(lǐng)呢?學(xué)完新課,我們?cè)賮斫獯疬@個(gè)問題。
活動(dòng)設(shè)計(jì):教師講故事,課件出示情景,學(xué)生聽故事。
設(shè)計(jì)意圖:故事引課,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
。ǘ┬抡n教學(xué)
一、檢查導(dǎo)學(xué)案的完成情況(3分鐘)
活動(dòng)設(shè)計(jì):教師叫兩位學(xué)生分別匯報(bào)自己的復(fù)習(xí)學(xué)案和預(yù)習(xí)學(xué)案的內(nèi)容,其他學(xué)生糾錯(cuò)。
設(shè)計(jì)意圖:復(fù)習(xí)合力、分力的關(guān)系,力的合成的方法,有助于學(xué)生加深對(duì)合力和分力的“等效替代性”的理解,加深理解“平行四邊形定則”,初步了解力的分解的概念,力的分解法則,為新課學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備 。
二、新課教學(xué)
1、自主學(xué)習(xí)(4分鐘)
師:通過預(yù)習(xí),我們明確了力的分解就是已知合力求解分力的過程,力的分解的法則也是平行四邊形定則,可是我仍然有幾個(gè)疑問:(課件出示問題)
為什么力的分解是力的合成的逆運(yùn)算?
分解一個(gè)大小、方向確定的力,如果沒有條件限制,為什么能得到無數(shù)組分力呢?
當(dāng)已知兩分力的方向,得到的.分力是幾組呢?具體怎樣作圖?
活動(dòng)設(shè)計(jì):給學(xué)生三分鐘時(shí)間,帶著問題閱讀教材64頁的內(nèi)容,必要時(shí)可以畫圖;叫一個(gè)學(xué)生在黑板上畫已知兩分力方向時(shí),力的分解圖。三分鐘后,叫學(xué)生依次回答問題,教師糾錯(cuò),課件出示答案和作圖方法,并強(qiáng)調(diào)問題答案。
設(shè)計(jì)意圖:解答學(xué)生的疑難問題,引導(dǎo)學(xué)生明確力的分解的任務(wù)是什么,并且清楚當(dāng)已知兩個(gè)分力方向時(shí),如何作圖分解力的方法,為后邊的教學(xué)打下基礎(chǔ)。
2、合作探究(10分鐘)
師:由上面的問題,我們可以設(shè)想當(dāng)在一個(gè)具體的問題中,如果能設(shè)法確定合力的分力方向,就能利用平行四邊形定則得到確定的分力了,而且我們還可以用學(xué)過的三角形知識(shí)求解出兩個(gè)分力。
活動(dòng)設(shè)計(jì):學(xué)生分為四組,提供必要的實(shí)驗(yàn)器材,要求學(xué)生在十分鐘內(nèi)完成學(xué)案上本組的任務(wù)。強(qiáng)調(diào):學(xué)習(xí)伽利略的研究思路:觀察——猜想——實(shí)驗(yàn)——結(jié)論;最后的分力要用合力和已知角的三角函數(shù)值表示。
任務(wù)布置和儀器提供:
第一組:分解斜向上的拉力。提供儀器:電子臺(tái)秤、帶細(xì)線的滑塊
第二組:分解斜面上物體的重力。提供儀器:斜面和滑塊。
第三組:分解物體對(duì)三角形支架的作用力。提供儀器:圓規(guī)和重物。
第四組:分解豎直擋板和斜面間物體的重力。提供儀器:帶有豎直擋板鋪有海綿的斜面、足球。
設(shè)計(jì)意圖:通過猜測(cè)與探究享受成功的快樂;合作學(xué)習(xí),發(fā)揮學(xué)生的主體地位。
3、小組展示(15分鐘)
活動(dòng)設(shè)計(jì):每個(gè)組派兩名學(xué)生上臺(tái)展示,分別從小組的觀察、猜測(cè)、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)論、合力的分解結(jié)果進(jìn)行展示,組內(nèi)其他成員可以補(bǔ)充,外組成員可以提問。
設(shè)計(jì)意圖:培育學(xué)生發(fā)表見解的意識(shí)和與他人交流的愿望。
4、隨堂檢測(cè)(6分鐘)
活動(dòng)設(shè)計(jì):師生共同總結(jié)在具體問題中分解一個(gè)力的三個(gè)步驟:
⑴ 根據(jù)力的作用效果確定兩個(gè)分力的方向。
⑵ 根據(jù)平行四邊形定則作出兩個(gè)分力。
、 根據(jù)三角形知識(shí)計(jì)算分力的大小和方向。
學(xué)生5分鐘內(nèi)完成學(xué)案上的兩個(gè)隨堂檢測(cè)題。教師公布答案,并簡單講解。
設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生總結(jié)解題方法和步驟,并通過練習(xí),熟練解題思路。
高中力的分解教案3
一、研究思路
1.篩選菌株
尿素是一種重要的農(nóng)業(yè)____肥,但不能直接被農(nóng)作物吸收利用,只有當(dāng)土壤中的細(xì)菌將尿素分解成____之后,才能被植物利用。土壤中的細(xì)菌之所以能分解尿素,是因?yàn)樗鼈兡芎铣蒧_____。
。1)實(shí)驗(yàn)室中微生物篩選的原理:人為提供有利于目的______生長的條件(包括營養(yǎng)、______、pH等),同時(shí)______或______其他微生物生長。
。2)選擇培養(yǎng)基:在微生物學(xué)中,將允許________的微生物生長,同時(shí)______或______其他種類微生物生長的培養(yǎng)基,稱做選擇培養(yǎng)基。
2.統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)目
(1)常用來統(tǒng)計(jì)樣品中______數(shù)目的方法是________。即當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí),培養(yǎng)基表面生長的一個(gè)菌落,來源于樣品稀釋液中的________。通過統(tǒng)計(jì)平板上的________,就能推測(cè)出樣品中大約含有多少活菌。為了保證結(jié)果準(zhǔn)確,一般選擇菌落數(shù)在________的平板進(jìn)行計(jì)數(shù)。
統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目____。這是因?yàn)楫?dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞在一起時(shí),平板上觀察到的只是一個(gè)菌落。因此,統(tǒng)計(jì)結(jié)果一般用________來表示。
。2)____________也是測(cè)定微生物數(shù)量的常用方法。
。3)細(xì)菌的數(shù)目還可以通過______法來測(cè)定。例如,測(cè)定飲用水中大腸桿菌的數(shù)目,可將________的水過濾后,將濾膜放到________培養(yǎng)基上培養(yǎng),大腸桿菌的菌落呈現(xiàn)____色,可以根據(jù)培養(yǎng)基上________的數(shù)目,計(jì)算出水樣中大腸桿菌的數(shù)量。
3.設(shè)置對(duì)照
。1)設(shè)置對(duì)照的主要目的是排除實(shí)驗(yàn)組中__________對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的________。
。2)對(duì)照實(shí)驗(yàn)是指除了________的條件以外,其他條件都______的實(shí)驗(yàn),其作用是比照實(shí)驗(yàn)組,排除任何其他可能原因的干擾,證明確實(shí)是所測(cè)試的條件引起相應(yīng)的結(jié)果。
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)包括對(duì)實(shí)驗(yàn)方案,所需儀器、材料,用具和藥品,具體的________以及時(shí)間安排等的綜合考慮和安排。關(guān)于土壤中某樣品細(xì)菌的分離與計(jì)數(shù)的實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:
1.土壤取樣
土壤中的微生物70%~90%是_____,絕大多數(shù)分布在距地表______的近____性土壤中。
2.樣品的稀釋
樣品的________將直接影響平板上生長的菌落數(shù)目。通常選用一定稀釋范圍的樣品液進(jìn)行培養(yǎng),以保證獲得菌落數(shù)在________之間、適于計(jì)數(shù)的平板。測(cè)定土壤中細(xì)菌的數(shù)量,一般選用____________倍的稀釋液進(jìn)行平板培養(yǎng)。第一次實(shí)驗(yàn)時(shí),可將稀釋范圍放寬一點(diǎn),以保證能從中選擇出適于計(jì)數(shù)的平板。
3.微生物的培養(yǎng)與觀察
不同種類的微生物,往往需要不同的培養(yǎng)______和培養(yǎng)______。細(xì)菌一般在30~37℃的溫度下培養(yǎng)1~2d,放線菌一般在25~28℃的溫度下培養(yǎng)5~7d,而霉菌一般在25~28℃的溫度下培養(yǎng)3~4d。
在菌落計(jì)數(shù)時(shí),每隔24h統(tǒng)計(jì)一次菌落數(shù)目。選取____________時(shí)的記錄作為結(jié)果,以防止因____________而導(dǎo)致遺漏菌落的數(shù)目。
一般來說,在一定的培養(yǎng)條件下(相同的培養(yǎng)基、溫度及培養(yǎng)時(shí)間),同種微生物表現(xiàn)出穩(wěn)定的菌落特征。菌落的特征包括______________和______等方面。
思考:土壤有“微生物的天然培養(yǎng)基”之稱,為什么?
三、操作提示
1.無菌操作
2.做好標(biāo)記
3.制定計(jì)劃
四、對(duì)分離得到的分解尿素的細(xì)菌的鑒定
1.在細(xì)菌分解尿素的化學(xué)反應(yīng)中,細(xì)菌合成的______將尿素分解成了____。氨會(huì)使培養(yǎng)基的堿性______,pH______。因此,可以通過檢測(cè)培養(yǎng)基____的變化來判斷該化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生。
2.在以______為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入______指示劑。培養(yǎng)某種細(xì)菌后,如果pH升高,指示劑將變____,說明該種細(xì)菌能夠________。
答案:一、1.氮氨脲酶(1)菌株溫度抑制阻止(2)特定種類抑制阻止
2.(1)活菌稀釋涂布平板法一個(gè)活菌菌落數(shù)30~300低菌落數(shù)(2)顯微鏡直接計(jì)數(shù)(3)濾膜已知體積伊紅美藍(lán)黑黑色菌落
3.(1)非測(cè)試因素可信度(2)被測(cè)試相同
二、實(shí)施步驟
1.細(xì)菌3~8cm中
2.稀釋程度30~300 104、105、106
3.溫度時(shí)間菌落數(shù)目穩(wěn)定培養(yǎng)時(shí)間不足形狀、大小、隆起程度顏色
思考:由于土壤具備了各種微生物生長所需的營養(yǎng)、水分、空氣、酸堿度、滲透壓和溫度等條件,是微生物生活的良好環(huán)境。
四、1.脲酶氨增強(qiáng)升高pH
2.尿素酚紅紅分解尿素
1.培養(yǎng)基的類型及其應(yīng)用
標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基類型配制特點(diǎn)主要應(yīng)用
物理
性質(zhì)固體培養(yǎng)基加入瓊脂較多菌種分離,計(jì)數(shù)
半固體培養(yǎng)基加入瓊脂較少觀察微生物的運(yùn)動(dòng)、鑒定菌種
液體培養(yǎng)基不加入瓊脂工業(yè)生產(chǎn),連續(xù)培養(yǎng)
化學(xué)
組成合成培養(yǎng)基由已知成分配制而成,培養(yǎng)基成分明確菌種分類、鑒定
天然培養(yǎng)基由天然成分配制而成,培養(yǎng)基成分不明確工業(yè)生產(chǎn)
目的
用途鑒別培養(yǎng)基添加某種指示劑或化學(xué)藥劑菌種的鑒別
選擇培養(yǎng)基添加(或缺少)某種化學(xué)成分菌種的分離
選擇培養(yǎng)基配制時(shí)可添加某種化學(xué)成分,這里的“添加”是在基本培養(yǎng)基的培養(yǎng)成分的基礎(chǔ)上加入的。配制固體培養(yǎng)基和半固體培養(yǎng)基時(shí)加入的瓊脂是從紅藻中提取的,其主要成分是水溶性多糖,在配制培養(yǎng)基中作為凝固劑。
2.選擇培養(yǎng)基
一般來說,選擇培養(yǎng)基是在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)成分,以抑制不需要的微生物的生長,促進(jìn)所需要的微生物的生長。如,加入青霉素可以抑制細(xì)菌、放線菌的生長,分離出酵母菌和霉菌;加入高濃度的食鹽可抑制多種細(xì)菌的生長,但不影響金黃色葡萄球菌的生長,從而分離得到該菌。
培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分的缺少也可達(dá)到分離微生物的目的。如培養(yǎng)基中缺乏氮源時(shí),可以分離固氮微生物,因?yàn)榉枪痰⑸锊荒茉诖伺囵B(yǎng)基上生存。
當(dāng)培養(yǎng)基的某種營養(yǎng)成分為特定化學(xué)成分時(shí),也具有分離效果。如石油是唯一碳源時(shí),可以抑制不能利用石油的微生物的生長,使能夠利用石油的微生物生存,達(dá)到分離能消除石油污染的微生物的目的`。
生物適應(yīng)一定環(huán)境,環(huán)境對(duì)生物具有選擇作用。所以通過配制選擇培養(yǎng)基、控制培養(yǎng)條件等均可以選擇出目的微生物,如將培養(yǎng)基放在高溫環(huán)境中培養(yǎng)只能得到耐高溫的微生物。
原則上只有目的微生物才能在選擇培養(yǎng)基上生長。但實(shí)際上,微生物培養(yǎng)是一個(gè)非常復(fù)雜的問題,有些微生物可以利用其他微生物的代謝產(chǎn)物生長繁殖,因此能夠在選擇培養(yǎng)基上生長的微生物是不是所需要的微生物,還需要進(jìn)一步的驗(yàn)證。
3.顯微鏡直接計(jì)數(shù)法與稀釋涂布平板法的比較
顯微鏡直接計(jì)數(shù)法是利用血球計(jì)數(shù)板在顯微鏡下直接計(jì)數(shù),是一種常用的微生物計(jì)數(shù)方法。此法是將經(jīng)過適當(dāng)稀釋的菌懸液放在血球計(jì)數(shù)板的載玻片與蓋玻片之間的計(jì)數(shù)室中,在顯微鏡下進(jìn)行計(jì)數(shù)。由于計(jì)數(shù)室的容積是一定的,所以可以根據(jù)在顯微鏡下觀察到的微生物數(shù)目來換算成單位體積內(nèi)的微生物總數(shù)目。由于此法計(jì)得的是活菌和死菌的總和,故又稱為總菌計(jì)數(shù)法。此法的優(yōu)點(diǎn)是直觀、快速,但需要與血球計(jì)數(shù)板配套使用,且計(jì)數(shù)隨機(jī)性大,所以對(duì)菌體數(shù)量不能做出較為宏觀、全面的反映。
平板菌落計(jì)數(shù)法通常做梯度稀釋,所以計(jì)數(shù)的線性范圍大。由于是菌懸液涂布,所以比較均勻,能較好地反映菌落的疏密程度,重復(fù)性、平行性好,是經(jīng)典的計(jì)數(shù)方法。但需要平板上長出菌落一段時(shí)間后才能計(jì)數(shù),因此速度慢是最大的缺點(diǎn)。
4.在土壤中采集菌樣的方法與要點(diǎn)
由于在土壤中幾乎可找到任何微生物,所以土壤往往是首選的采集目標(biāo)。土壤采樣必須考慮以下幾個(gè)問題:
。1)土壤中有機(jī)物的含量:有機(jī)物含量高,土質(zhì)較肥,一般在其中的微生物數(shù)量較多,反之微生物數(shù)量較少。
。2)采土的深度:土壤的深度不同,其通氣、養(yǎng)分和水分的分布情況也不同。表層的土壤直接受日光曝曬,故較干燥,微生物也不易大量繁殖。在離地面5~20cm處的土壤中,微生物含量最高。
(3)植被情況:植被的種類與微生物的分布有著密切的關(guān)系。例如,在冬天灌水的水稻田土壤中,真菌分布得較多。
。4)采土的季節(jié):以春秋兩季為宜。這時(shí)土壤中的養(yǎng)分、水分和溫度都較適宜,微生物的數(shù)量也最多。采土?xí)r尤其應(yīng)注意土壤的含水量,水分過多會(huì)造成厭氧環(huán)境,不利于放線菌的生長繁殖。真菌雖需要較高的相對(duì)濕度,但基質(zhì)中的水分卻不宜過多。因此要避免在雨季采集土樣。此外,土壤的pH也應(yīng)適當(dāng)注意,細(xì)菌和放線菌在中性或微堿性土壤中居多,而真菌則在偏酸性的土壤中較豐富。
(5)采土方法:選擇好適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)后,用小鏟子除去表土,取5~20cm處的土樣幾十克,盛入事先滅過菌的防水紙袋內(nèi),并在上面記錄采土?xí)r間、地點(diǎn)和植被等情況。
5.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
。1)設(shè)置重復(fù)組。實(shí)驗(yàn)要有足夠的次數(shù),才能避免結(jié)果的偶然性,使結(jié)論更有說服力與準(zhǔn)確性。如該實(shí)驗(yàn)中,可在每個(gè)稀釋度下設(shè)置3個(gè)選擇培養(yǎng)基平板;計(jì)數(shù)時(shí)在同一稀釋度下,至少對(duì)3個(gè)平板進(jìn)行重復(fù)計(jì)數(shù),求平均值。這樣也可以為實(shí)驗(yàn)是否成功提供參考,如重復(fù)組結(jié)果不一致,則意味著操作有誤,需要重新實(shí)驗(yàn)。
(2)設(shè)置對(duì)照。對(duì)照的設(shè)置也會(huì)增加實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度和說服力。如在該實(shí)驗(yàn)中,可在配制培養(yǎng)基時(shí),準(zhǔn)備牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基兩種,牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基作為對(duì)照,用來判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用,在相同的稀釋度下,牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上生長的菌落數(shù)應(yīng)明顯多于選擇培養(yǎng)基的。另外,要設(shè)置空白對(duì)照,即在培養(yǎng)基中不加土樣,如果空白對(duì)照的培養(yǎng)基上沒有菌落生長,則說明培養(yǎng)基沒有被雜菌污染。
題型一選擇培養(yǎng)基的特點(diǎn)與應(yīng)用
。2009上海高考)氯苯化合物是重要的有機(jī)化工原料,因其不易降解,會(huì)污染環(huán)境。某研究小組依照下列實(shí)驗(yàn)方案(圖1)篩選出能高效降解氯苯的微生物SP1菌。培養(yǎng)基配方如下表。
圖1
培養(yǎng)基的組成
液體培養(yǎng)基蛋白胨牛肉膏氯苯氯化鈉硝酸銨無機(jī)鹽(無碳)蒸餾水
、裉(hào)10g5g5mg5g——1L
、蛱(hào)——50mg5g3g適量1L
、筇(hào)——20~80mg5g3g適量1L
(1)配制Ⅱ號(hào)固體培養(yǎng)基時(shí),除添加Ⅱ號(hào)培養(yǎng)基成分外,還應(yīng)添加1%的________。
。2)培養(yǎng)基配制時(shí),滅菌與調(diào)pH的先后順序是________________________________
________________________________________________。
(3)從用途上來說,Ⅰ號(hào)培養(yǎng)基和Ⅱ號(hào)培養(yǎng)基分別屬于________培養(yǎng)基和________培養(yǎng)基。在Ⅱ號(hào)培養(yǎng)基中,為SP1菌提供氮源的成分是________。
(4)在營養(yǎng)缺乏或環(huán)境惡劣時(shí),SP1的菌體會(huì)變成一個(gè)圓形的休眠體,這種休眠體被稱為________。
。5)將SP1菌接種在含不同濃度氯苯的Ⅲ號(hào)培養(yǎng)液中培養(yǎng),得到生長曲線(如圖2)。從圖2可知,SP1菌在________培養(yǎng)條件下最早停止生長,其原因是____________________
_____________________________________________________________________________。
圖2
解析:(1)固體培養(yǎng)基必須含有適量的瓊脂。(2)配制培養(yǎng)基時(shí)應(yīng)先調(diào)pH后滅菌。(3)Ⅰ號(hào)培養(yǎng)基是為了獲得更多的菌株,屬于通用培養(yǎng)基,Ⅱ號(hào)培養(yǎng)基是為了選擇出SP1菌株,屬于選擇培養(yǎng)基,Ⅱ號(hào)培養(yǎng)基成分中含N物質(zhì)為硝酸銨,則應(yīng)由它為SP1菌株提供氮源。(4)在惡劣環(huán)境下一些菌體會(huì)形成芽孢休眠體,來度過不良環(huán)境。(5)SP1菌株是以氯苯為碳源,當(dāng)氯苯消耗盡菌株因缺少碳源而不能繼續(xù)生存,故氯苯含量越少,SP1菌株越早停止生長。
答案:(1)瓊脂(2)先調(diào)pH,后滅菌(3)通用選擇硝酸銨(4)芽孢(5)20mgL-1氯苯碳源最早耗盡
題型二測(cè)定細(xì)菌數(shù)量的原理與方法
用稀釋涂布平板法測(cè)定同一土壤樣品中的細(xì)菌數(shù),在對(duì)應(yīng)稀釋倍數(shù)為106的培養(yǎng)基中,得到以下幾種統(tǒng)計(jì)結(jié)果,正確的是()。
A.涂布了1個(gè)平板,統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)是230
B.涂布了2個(gè)平板,統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)是215和260,取平均值238
C.涂布了3個(gè)平板,統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是21、212和256,取平均值163
D.涂布了3個(gè)平板,統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)分別是210、240和250,取平均值233
解析:在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),一定要涂布至少3個(gè)平板,作為重復(fù)組,才能增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說服力與準(zhǔn)確性,所以A、B兩項(xiàng)不正確。C項(xiàng)雖涂布了3個(gè)平板,但是,其中1個(gè)平板的計(jì)數(shù)結(jié)果與另兩個(gè)相差太遠(yuǎn),說明在操作過程中可能出現(xiàn)了錯(cuò)誤,因此,不能簡單地用3個(gè)平板的計(jì)數(shù)值求平均值。
答案:D
反思領(lǐng)悟:在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),一定要涂布至少3個(gè)平板作為重復(fù)組;在分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí),一定要考慮所設(shè)置的重復(fù)組的結(jié)果是否一致,如果結(jié)果差別過大,則意味著操作有誤,需重新實(shí)驗(yàn)。
題型三設(shè)計(jì)微生物的選擇方案
用來判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了選擇作用需要設(shè)置的對(duì)照是()。
A.未接種的選擇培養(yǎng)基B.未接種的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基
C.接種了的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基D.接種了的選擇培養(yǎng)基
解析:將菌液稀釋相同的倍數(shù),在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上生長的菌落數(shù)目應(yīng)明顯多于選擇培養(yǎng)基上的數(shù)目,因此,以牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基作為對(duì)照。對(duì)照遵循的是單一變量原則,所以與選擇培養(yǎng)基一樣接種、培養(yǎng)。
答案:C
反思領(lǐng)悟:對(duì)照實(shí)驗(yàn)是指除了被測(cè)試的條件以外,其他條件都相同的實(shí)驗(yàn),其作用是比照實(shí)驗(yàn)組,排除任何其他可能原因的干擾,證明確實(shí)是所測(cè)試的條件引起相應(yīng)的結(jié)果。
1.下列是關(guān)于“檢測(cè)土壤中細(xì)菌總數(shù)”實(shí)驗(yàn)操作的敘述,其中錯(cuò)誤的是()。
A.用蒸餾水配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,經(jīng)高溫、高壓滅菌后倒平板
B.取104、105、106倍的土壤稀釋液和無菌水各0.1mL,分別涂布于各組平板上
C.將實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組平板倒置,37℃恒溫培養(yǎng)24~48h
D.確定對(duì)照組無菌后,選擇菌落數(shù)在300以上的實(shí)驗(yàn)組平板進(jìn)行計(jì)數(shù)
2.若大腸桿菌和圓褐固氮菌混合在一起,采用下列哪組培養(yǎng)基可將它們分離?()
A.加食鹽的培養(yǎng)基和牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基B.伊紅美藍(lán)培養(yǎng)基和無氮培養(yǎng)基
C.斜面培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基D.加青霉素的培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基
3.分析下面培養(yǎng)基的配方,回答下面的問題。
KH2PO41.4g
Na2HPO42.1g
MgSO47H2O0.2g
葡萄糖10.0g
尿素1.0g
瓊脂15.0g
用蒸餾水定容到1000mL
。1)在該培養(yǎng)基的配方中,為微生物的生長提供碳源和氮源的分別是________和________。
。2)按物理性質(zhì)劃分該培養(yǎng)基屬于________培養(yǎng)基,理由是培養(yǎng)基中含有________;該類培養(yǎng)基常用于微生物的純化、________和________。
(3)由于培養(yǎng)基中只有尿素一種______源,所以該培養(yǎng)基只能用于能夠合成________的微生物的培養(yǎng)。用此培養(yǎng)基培養(yǎng)土壤浸出液能夠從土壤中篩選出________細(xì)菌。
(4)在微生物學(xué)中,將允許特定種類的微生物生長,并能抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基,稱作________培養(yǎng)基。
4.(2011課標(biāo)全國理綜)有些細(xì)菌可分解原油,從而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同學(xué)欲從受原油污染的土壤中篩選出能高效降解原油的菌株;卮鹣铝袉栴}。
。1)在篩選過程中,應(yīng)將土壤樣品稀釋液接種于以________為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上,從功能上講,該培養(yǎng)基屬于________培養(yǎng)基。
。2)純化菌種時(shí),為了得到單菌落,常采用的接種方法有兩種,即________和________。
。3)為了篩選出高效菌株,可比較單菌落周圍分解圈的大小,分解圈大說明該菌株的降解能力________________________________________________________________________。
。4)通常情況下,在微生物培養(yǎng)過程中,實(shí)驗(yàn)室常用的滅菌方法有灼燒滅菌、________和________。無菌技術(shù)要求實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)在酒精燈________附近進(jìn)行,以避免周圍環(huán)境中微生物的污染。
答案:1.D檢測(cè)土壤中細(xì)菌總數(shù),用蒸餾水配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,經(jīng)高溫、高壓滅菌后倒平板,取104、105、106倍的土壤稀釋液和無菌水各0.1mL,分別涂布于各組平板上,將實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組平板倒置,37℃恒溫培養(yǎng)24~48h,在確定對(duì)照組無菌后,選擇菌落數(shù)在30~300的一組平板為代表進(jìn)行計(jì)數(shù)。
2.B大腸桿菌的代謝產(chǎn)物可與伊紅美藍(lán)結(jié)合,使菌落呈黑色,圓褐固氮菌能自行固氮,可用無氮培養(yǎng)基選擇。
3.解析:(1)碳源是提供碳元素的物質(zhì),氮源是提供氮元素的物質(zhì)。所以碳源是葡萄糖,氮源是尿素。(2)根據(jù)物理性質(zhì)可以將培養(yǎng)基分為固體培養(yǎng)基、液體培養(yǎng)基和半固體培養(yǎng)基,固體培養(yǎng)基中添加了瓊脂作凝固劑,常用于微生物的純化、分離和計(jì)數(shù)。(3)絕大多數(shù)生物都能利用葡萄糖,但是,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,所以此培養(yǎng)基對(duì)微生物有選擇作用,選擇對(duì)象是能夠利用尿素的微生物。
答案:(1)葡萄糖尿素(2)固體凝固劑瓊脂分離計(jì)數(shù)(3)氮脲酶分解尿素的(4)選擇
4.解析:(1)要獲得分解原油的細(xì)菌,應(yīng)選擇以原油為唯一碳源的培養(yǎng)基,以保證這種細(xì)菌可以大量繁殖,而其他細(xì)菌不能生存。此種培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基。
。2)純化菌種常用平板劃線法和稀釋涂布平板法。
。3)在以原油為唯一碳源的培養(yǎng)基上,在菌落周圍的原油被分解而形成分解圈,分解圈越大,說明該菌株降解能力越強(qiáng)。
。4)實(shí)驗(yàn)室滅菌有灼燒滅菌、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌,實(shí)驗(yàn)操作要在酒精燈火焰附近的無菌區(qū)進(jìn)行。
答案:(1)原油選擇(2)平板劃線法稀釋涂布平板法(3)強(qiáng)(4)干熱滅菌高壓蒸汽滅菌火焰
高二生物《分解纖維素的微生物的分離》典型教案分析
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時(shí)都會(huì)提前最好準(zhǔn)備,高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個(gè)高中教師都不可缺少的。教案可以讓講的知識(shí)能夠輕松被學(xué)生吸收,幫助高中教師在教學(xué)期間更好的掌握節(jié)奏。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的高中教案呢?下面是小編精心為您整理的“高二生物《分解纖維素的微生物的分離》典型教案分析”,但愿對(duì)您的學(xué)習(xí)工作帶來幫助。
高二生物《分解纖維素的微生物的分離》典型教案分析
纖維素,一種由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物,是地球上含量最豐富的多糖類物質(zhì)。
纖維素與纖維素酶
。1)棉花是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物,木材、作物秸稈等也富含纖維素。
。2)纖維素酶是一種復(fù)合酶,一般認(rèn)為它至少包括三種組分,即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶,前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖,第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。纖維素最終被水解成葡萄糖,為微生物的生長提供營養(yǎng)。
纖維素分解菌的篩選
。1)篩選方法:剛果紅染色法。能夠通過顏色反應(yīng)直接對(duì)微生物進(jìn)行篩選。
。2)剛果紅染色法篩選纖維素分解菌的原理
剛果紅是一種染料,它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物,但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。當(dāng)我們?cè)诤欣w維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時(shí),剛果紅能與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物。當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后,剛果紅-纖維素的復(fù)合物就無法形成,培養(yǎng)基中會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。這樣,我們就可以通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌。
分離分解纖維素的微生物的實(shí)驗(yàn)流程
土壤取樣→選擇培養(yǎng)(此步是否需要,應(yīng)根據(jù)樣品中目的菌株數(shù)量的多少來確定)→梯度稀釋→將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上→挑選產(chǎn)生透明圈的菌落
。1)土壤采集選擇富含纖維素的環(huán)境。
。2)剛果紅染色法分離纖維素分解菌的步驟倒平板操作、制備菌懸液、涂布平板
。3)剛果紅染色法種類
一種是先培養(yǎng)微生物,再加入剛果紅進(jìn)行顏色反應(yīng),另一種是在倒平板時(shí)就加入剛果紅。
課題延伸
對(duì)分解纖維素的微生物進(jìn)行了初步的篩選后,只是分離純化的第一步,為確定得到的是纖維素分解菌,還需要進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的實(shí)驗(yàn),纖維素酶的發(fā)酵方法有液體發(fā)酵和固體發(fā)酵兩種。纖維素酶的測(cè)定方法,一般是對(duì)纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進(jìn)行定量的測(cè)定。
疑難解答
。1)為什么要在富含纖維素的環(huán)境中尋找纖維素分解菌?
由于生物與環(huán)境的相互依存關(guān)系,在富含纖維素的環(huán)境中,纖維素分解菌的含量相對(duì)提高,因此從這種土樣中獲得目的微生物的幾率要高于普通環(huán)境。
(2)將濾紙埋在土壤中有什么作用?你認(rèn)為濾紙應(yīng)該埋進(jìn)土壤多深?
將濾紙埋在土壤中能使纖維素分解菌相對(duì)聚集,實(shí)際上是人工設(shè)置纖維素分解菌生存的適宜環(huán)境。一般應(yīng)將紙埋于深約10cm左右腐殖土壤中。
。3)兩種剛果紅染色法的比較
方法一是傳統(tǒng)的方法,缺點(diǎn)是操作繁瑣,加入剛果紅溶液會(huì)使菌落之間發(fā)生混雜;其優(yōu)點(diǎn)是這樣顯示出的顏色反應(yīng)基本上是纖維素分解菌的作用。方法二的優(yōu)點(diǎn)是操作簡便,不存在菌落混雜問題,缺點(diǎn)是由于纖維素和瓊脂、土豆汁中都含有淀粉類物質(zhì),可以使能夠產(chǎn)生淀粉酶的微生物出現(xiàn)假陽性反應(yīng)。但這種只產(chǎn)生淀粉酶的微生物產(chǎn)生的透明圈較為模糊,因?yàn)榕囵B(yǎng)基中纖維素占主要地位,因此可以與纖維素酶產(chǎn)生的透明圈相區(qū)分。方法二的另一缺點(diǎn)是:有些微生物具有降解色素的能力,它們?cè)陂L時(shí)間培養(yǎng)過程中會(huì)降解剛果紅形成明顯的透明圈,與纖維素分解菌不易區(qū)分。
。4)為什么選擇培養(yǎng)能夠“濃縮”所需的微生物?
在選擇培養(yǎng)的條件下,可以使那些能夠適應(yīng)這種營養(yǎng)條件的微生物得到迅速繁殖,而那些不適應(yīng)這種營養(yǎng)條件的微生物的繁殖被抑制,因此可以起到“濃縮”的作用。
物質(zhì)的分離與提純
班級(jí):高一()班姓名:學(xué)號(hào):成績:
第二單元研究物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法(第一課時(shí))
【名言警句】讀書改變命運(yùn),勤奮成就學(xué)業(yè),態(tài)度決定一切.
【學(xué)海導(dǎo)航】
1、通過學(xué)習(xí),能夠掌握物質(zhì)分離和提純的常用方法
2、能夠?qū)σ恍┗旌衔镞M(jìn)行分離和提純操作
【主干知識(shí)】
物質(zhì)的分離和提純的常用方法
根據(jù)混合物中各物質(zhì)溶解性、沸點(diǎn)、被吸附性能及在不同溶劑中溶解性的不同,可以選用過濾和結(jié)晶、蒸餾(或分餾)、紙上層析、萃取和分液等方法進(jìn)行分離和提純。
注意:不同的分離方法都有一定的適用范圍,要根據(jù)不同混合物的性質(zhì)選擇合適的方法進(jìn)行分離,且有時(shí)需要多種方法配合使用。
(1)過濾:適用于混合物的分離,過濾注意點(diǎn):
【實(shí)驗(yàn)探究1】請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案:如何將含有硫酸鈉,氯化鎂和泥沙等雜質(zhì)的粗食鹽提純?
(2)結(jié)晶:適用于
【實(shí)驗(yàn)探究2】現(xiàn)有氯化鉀和硝酸鉀的固體混合物50克,其中氯化鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案提純硝酸鉀?
(3)萃取是指
所用主要儀器,萃取劑要求一是,二是.常用萃取劑有。(酒精不能作為萃取劑)
【實(shí)驗(yàn)探究3】
溴水呈色,加CCl4振蕩靜置后,上層下層。碘水中加CCl4,振蕩靜置后,上層下層。
(4)分液:適用于混合物的分離
【實(shí)驗(yàn)探究4】如何分離CCl4和水的混合物?
(5)蒸餾:蒸餾是利用互溶的液體混合物中各組分沸點(diǎn)不同(通常沸點(diǎn)需相差30℃以上)進(jìn)行分離提純的操作。其過程是:蒸餾分為蒸餾蒸餾等。
【實(shí)驗(yàn)探究5】如何將含有Fe3+的自來水提純?
蒸餾操作注意事項(xiàng)
(6)層析:適用于
【實(shí)驗(yàn)探究6】紅、藍(lán)墨水混合物中的不同色的分離
【課堂探究】
例1.某溶液含有較多的Na2SO4和少量的Fe2(SO4)3。若用該溶液制取芒硝(Na2SO410H2O),可選擇的操作有(1)加適量H2SO4溶液;(2)加金屬鈉;(3)結(jié)晶;(4)加過量NaOH溶液;(5)加強(qiáng)熱脫結(jié)晶水;(6)過濾。正確的操作步驟是()
A.(2)(6)(3)B.(4)(6)(1)(3)C.(4)(6)(3)(5)D.(2)(6)(1)(3)(5)
例2.下列溶劑能溶解單質(zhì)碘和溴,但不能把碘和溴從碘水和溴水中提取出來的是
A.苯B.汽油C.酒精D.四氯化碳
【鞏固練習(xí)】
選擇題
題號(hào)12345678910111213
答案
一定要將答案寫在表格里噢!
1.欲將食鹽固體與碘的混合物分開,最好的方法是
A.溶解、過濾B.溶解、過濾、蒸發(fā)
C.溶解、加AgNO3、過濾D.升華(碘加熱后由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài))
2.進(jìn)行分液操作時(shí),下列實(shí)驗(yàn)儀器一定不會(huì)用到的是()
A錐形瓶B分液漏斗C燒杯D溫度計(jì)
3.不能從溴水中提取溴的試劑是()
A.酒精B.汽油C.燒堿溶液D.四氯化碳
4.下列除雜所選用的試劑及操作方法均正確的一組是(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))()
選項(xiàng)待提純的物質(zhì)選用的試劑操作方法
ANaCl(Na2CO3)鹽酸-
BCO2(CO)O2點(diǎn)燃
CFe(Zn)稀硫酸過濾
DCO2(HCl)NaOH溶液洗氣
5.下列各組溶液,不用其他試劑,就可將它們區(qū)別開的是()
A.鹽酸氫氧化鈉碳酸鈉硫酸銅
B.鹽酸硝酸銀氯化鈉硝酸鈉
C.氫氧化鈉硫酸鎂碳酸鈉硫酸氫鈉
D.氯化鋇硫酸鈉氯化鈣硝酸鈣
6.實(shí)驗(yàn)室用固態(tài)不純氯化鈉(含少量NH4HCO3和Na2SO4雜質(zhì))制取純凈氯化鈉溶液。下列操作可供選用:①逐滴加入稀鹽酸,調(diào)節(jié)pH值為5;②煮沸;③加蒸餾水溶解;④加熱至不再產(chǎn)生氣體為止;⑤加入稍過量的Na2CO3溶液;⑥加入稍過量的BaCl2溶液;⑦過濾。上述實(shí)驗(yàn)操作的正確順序應(yīng)是()已知NH4HCO3加熱生成NH3,H2O,CO2
A.①②⑤⑥⑦③④B.③④⑥⑤⑦①②
C.④③⑥⑤⑦①②D.④③⑤⑥⑦②①
7.實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過濾和蒸發(fā)操作時(shí),都要用到的儀器是()
A燒杯B玻璃棒C蒸發(fā)皿D酒精燈
8.已知丙酮通常是無色的液體,不溶于水,密度小于1g/ml,沸點(diǎn)約為55℃
要從水與丙酮的混合物中將丙酮分離出來,應(yīng)選用()
A蒸餾B分液C過濾D蒸發(fā)
9.現(xiàn)有燒杯、漏斗、分液漏斗、酒精燈、玻璃棒、量筒、蒸發(fā)皿、圓底燒瓶、鐵架臺(tái)(帶鐵圈)、三腳架、石棉網(wǎng)、火柴。若所需試劑均有提供,在以下5個(gè)實(shí)驗(yàn)中:①沉淀的過濾,②含泥沙的碘中提純碘,③溴的萃取,④蒸餾,⑤硫酸銅溶液的蒸發(fā)濃縮。其中因缺乏某種實(shí)驗(yàn)用品而不能完成的實(shí)驗(yàn)是()
A.①B.②和④
C.③和⑤D.①和④
10.下列各組混合物的分離或提純方法正確的是()
A.用過濾法分離Fe(OH)3膠體和FeCl3溶液的混合物
B.用結(jié)晶法提純NaCl和KNO3的混合物中的KNO3
C.用蒸餾法分離乙醇和苯酚(沸點(diǎn)為182℃)的混合物
D.用加熱法分離碘和氯化銨的混合物(NH4Cl加熱分解生成NH3,HCl)
11.用于分離或提純物質(zhì)的方法有:A.蒸餾(分餾)B過濾C.重結(jié)晶D.升華E.加熱分解。下列各組混合物的分離或提純應(yīng)選用上述哪一種方法最合適?(把選用的方法的標(biāo)號(hào)填入括號(hào)內(nèi))
。1)除去Ca(OH)2溶液中懸浮的CaCO3微粒()
(2)除去乙醇中的少量水()
。3)除去氧化鈣中的碳酸鈣()
。4)除去固體碘中混有的砂子()
12.要除去氫氣中混有的二氧化碳、氯化氫和水蒸氣,操作步驟最簡便的是下列的()
、偻ㄟ^盛有濃硫酸的洗氣瓶②通過盛有水的洗氣瓶③通過盛有氫氧化鈉溶液的洗氣瓶④通過裝有灼熱氧化銅的玻璃管⑤通過裝有P2O5的玻璃管⑥通過裝有堿石灰的干燥管
A.②③①B.②③⑤C.③⑤D.⑥
13.某氣體可能含有N2、HCl、CO中的一種或幾種,將其依次通入足量NaHCO3溶液和灼熱CuO,氣體的體積都沒有變化,再通過足量的堿石灰,氣體體積減小,但還有剩余氣體,以下對(duì)該氣體組分判斷正確的是()
A.一定沒有N2,CO和HCl至少有1種
B.一定有N2,HCl和CO
C.一定有N2,CO和HCl至少有1種
D.一定有N2和CO,沒有HCl
計(jì)算題
1、將3.22g芒硝(Na2SO410H2O)溶于水中,要使每100個(gè)水分子中溶有1個(gè)Na+,則需加入水的質(zhì)量為多少g?
2、在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氫氣和一氧化碳的混合氣體7L,質(zhì)量為2.25g,求H2和CO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和體積分?jǐn)?shù)。
分解纖維素的微生物的分離導(dǎo)學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.能簡述纖維素酶的種類及作用,2.能從土壤中分離出分解纖維素的微生物,了解這類微生物的應(yīng)用。
3.能掌握從土壤中分離某種特定微生物的操作技術(shù)。
二、學(xué)習(xí)重難點(diǎn)
從土壤中分離分解纖維素的微生物。
三、學(xué)法指導(dǎo):小組交流合作一對(duì)一檢查通關(guān)
四、自主學(xué)習(xí)
一、課題背景分析
纖維素是一種由首尾相連而成的高分子化合物,植物每年產(chǎn)生的纖維素能被土壤中的某些微生物分解利用,是因?yàn)樗鼈兡墚a(chǎn)生。對(duì)這些微生物的研究與利用,使人們能夠利用秸稈等廢棄物生產(chǎn),用處理服裝面料等。
二.基礎(chǔ)知識(shí)
。ㄒ唬├w維素和纖維素酶
閱讀課本27頁基礎(chǔ)知識(shí)部分第一、二段,回答下列問題:
1、纖維素在生物圈的分布狀況?
纖維素是地球上含量最豐富的多糖類物質(zhì)。植物的根、莖、葉等器官都含有大量的纖維素。其中是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物。
2、纖維素酶的組成及作用?
纖維素酶是一種復(fù)合酶,一般認(rèn)為它至少包括三種組分,即、和,前兩種酶使纖維素分解成,第三種酶將分解成葡萄糖。
。ǘ├w維素分解菌的篩選
閱讀課本課本28頁相關(guān)部分,回答下列問題:
1、纖維素分解菌的篩選方法--,這種方法能夠通過顏色反應(yīng)直接對(duì)微生物進(jìn)行篩選
2、纖維素分解菌的篩選方法的原理
剛果紅是一種染料,它可以與纖維素形成,但并不和、發(fā)生這種反應(yīng)。當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后剛果紅—纖維素的復(fù)合物就無法形成,培養(yǎng)基中會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解為中心的。這樣我們可以通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌
三、實(shí)驗(yàn)操作
分離分解纖維素的微生物實(shí)驗(yàn)流程:
土壤取樣→→梯度稀釋→→。
〖旁欄思考題〗取樣的環(huán)境是怎樣的,作出這種選擇的理由是什么?
選擇的環(huán)境,如樹林中多年落葉形成的腐殖土,多年積累的枯枝敗葉等等。根據(jù)生物與環(huán)境的互相依存關(guān)系,在富含纖維素的環(huán)境中的含量相對(duì)提高,因此從這種土壤中獲得目的微生物的幾率要高于普通環(huán)境。
〖旁欄思考題〗將濾紙埋在土壤中有什么作用?你認(rèn)為濾紙應(yīng)該埋進(jìn)土壤多深?
提示:將濾紙埋在土壤中能使,實(shí)際上是人工設(shè)置纖維素分解菌生存的適宜環(huán)境。一般應(yīng)將紙埋于深約cm左右腐殖土壤中。
。ǘ┻x擇培養(yǎng)
1.選擇培養(yǎng)的目的:增加,以確保能夠從樣品中分離到所需要的微生物。
2.制備選擇培養(yǎng)基:參照課本29頁旁欄中的比例配置,回答下列問題:
①旁欄中的配方是液體培養(yǎng)基還是固體培養(yǎng)基?為什么?
、谶@個(gè)培養(yǎng)基對(duì)微生物是否具有選擇作用?如果具有,是如何進(jìn)行選擇的?
、勰隳芊裨O(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn),說明選擇培養(yǎng)基的作用
3、選擇培養(yǎng)
〖旁欄思考題〗為什么選擇培養(yǎng)能夠“濃縮”所需的微生物?
(三)梯度稀釋
按照課題1的稀釋操作方法,將選擇培養(yǎng)后的培養(yǎng)基進(jìn)行等比稀釋101~107倍。將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上。
。ㄋ模⿲悠吠坎嫉借b別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上
1.制備培養(yǎng)基:參照課本旁欄中的比例配制。
2.倒平板操作。
3.涂布平板:將稀釋度為104~106的菌懸液各取0.1ml涂布到平板培養(yǎng)基上,30℃倒置培養(yǎng),菌落周圍會(huì)出現(xiàn)明顯的透明圈。
4.挑選產(chǎn)生透明圈的菌落(參照課本剛果紅染色法,挑選產(chǎn)生透明圈的菌落,一般即為分解纖維素的菌落。)
(五)剛果紅染色法
方法一:先,再加入剛果紅進(jìn)行顏色反應(yīng)。方法二:在時(shí)就加入剛果紅。
〖旁欄思考題〗這兩種方法各有哪些優(yōu)點(diǎn)與不足?
高中力的分解教案4
1、共點(diǎn)力的合成與分解
實(shí)驗(yàn)儀器:力的合成分解演示器(J2152)、鉤碼(一盒)、平行四邊形演示器
教師操作:把演示器按事先選定的分力夾角和分力大小,調(diào)整位置和選配鉤碼個(gè)數(shù);把匯力環(huán)上部連接的測(cè)力計(jì)由引力器拉引來調(diào)節(jié)角度,并還要調(diào)節(jié)拉引力距離,使匯力環(huán)懸空,目測(cè)與坐標(biāo)盤同心;改變分力夾角,重做上邊實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:此時(shí)測(cè)力計(jì)的讀數(shù)就是合力的大小;分力夾角越小合力越大,分力夾角趨于180度時(shí)合力趨近零。
力的合成分解演示器:
教師操作:用平行四邊形演示器O點(diǎn)孔套在坐標(biāo)盤中心桿上,調(diào)整平行四邊形重合實(shí)驗(yàn)所形成四邊形,用緊固螺帽壓緊,學(xué)生可直觀的在演示器上看出矢量作圖。
2、驗(yàn)證力的平行四邊形定則(學(xué)生實(shí)驗(yàn))
實(shí)驗(yàn)儀器:方木板、白紙、橡皮筋、細(xì)繩套2根、平板測(cè)力計(jì)2只、刻度尺、量角器、鉛筆、圖釘3-5個(gè)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)力合成的平行四邊形定則。
實(shí)驗(yàn)原理:一個(gè)力F的作用效果與兩個(gè)共點(diǎn)力F1和F2的共點(diǎn)作用效果都是把橡皮筋拉伸到某點(diǎn),所以F為F1和F2的合力。做出F的圖示,再根據(jù)平行四邊形定則做出F1和F2的合力F?的圖示,比較F?和F是否大小相等,方向相同。
學(xué)生操作:
(1)白紙用圖釘固定在方木板上;橡皮筋一端用圖釘固定在白紙上,另一端拴上兩根細(xì)繩套。
(2)用兩只測(cè)力計(jì)沿不同方向拉細(xì)繩套,記下橡皮筋伸長到的位置O,兩只測(cè)力計(jì)的方向及讀數(shù)F1、F2,做出兩個(gè)力的圖示,以兩個(gè)力為臨邊做平行四邊形,對(duì)角線即為理論上的合力F?,量出它的大小。
(3)只用一只測(cè)力計(jì)鉤住細(xì)繩套,將橡皮筋拉到O,記下測(cè)力計(jì)方向及讀數(shù)F,做出它的圖示。
(3)比較F?與F的大小與方向。
(4)改變兩個(gè)力F1、F2的大小和夾角,重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在誤差允許范圍內(nèi),證明了平行四邊形定則成立。
注意事項(xiàng):
(1)同一實(shí)驗(yàn)中的兩只彈簧測(cè)力計(jì)的選取方法是:將兩只彈簧測(cè)力計(jì)鉤好后對(duì)拉,若兩只彈簧測(cè)力計(jì)在拉的過程中讀數(shù)相同,則可選,若不同,應(yīng)另換,直到相同為止;使用時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)與板面平行。
(2)在滿足合力不超過彈簧測(cè)力計(jì)量程及橡皮筋形變不超過彈性限度的條件下,應(yīng)使拉力盡量大一些,以減小誤差。
(3)畫力的圖示時(shí),應(yīng)選定恰當(dāng)?shù)臉?biāo)度,盡量使圖畫得大一些,但也不要太大而畫出紙外;要嚴(yán)格按力的圖示要求和幾何作圖法作圖。
(4)在同一次實(shí)驗(yàn)中,橡皮筋拉長后的節(jié)點(diǎn)O位置一定要相同。
(5)由作圖法得到的F和實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的F?不可能完全符合,但在誤差允許范圍內(nèi)可認(rèn)為是F和F?符合即可。
誤差分析:
(1)本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來源——彈簧秤本身的誤差、讀數(shù)誤差、作圖誤差。
(2)減小誤差的方法——讀數(shù)時(shí)眼睛一定要正視,要按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄,兩個(gè)力的對(duì)邊一定要平行;兩個(gè)分力F1、F2間夾角θ越大,用平行四邊形作圖得出的合力F?的誤差ΔF也越大,所以實(shí)驗(yàn)中不要把θ取得太大。
3、研究有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡條件
實(shí)驗(yàn)儀器:力矩盤(J2124型)、方座支架(J1102型)、鉤碼(J2106M)、杠桿(J2119型)、測(cè)力計(jì)(J2104型)、三角板、直別針若干
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^實(shí)驗(yàn)研究有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體在外力作用下平衡的條件,進(jìn)一步明確力矩的概念。
教師操作:
(1)將力矩盤和一橫桿安裝在支架上,使盤可繞水平軸自由靈活地轉(zhuǎn)動(dòng),調(diào)節(jié)盤面使其在豎直平面內(nèi)。在盤面上貼一張白紙。
(2)取四根直別針,將四根細(xì)線固定在盤面上,固定的位置可任意選定,但相互間距離不可取得太小。
(3)在三根細(xì)繩的末端掛上不同質(zhì)量的鉤碼,第四根細(xì)繩掛上測(cè)力計(jì),測(cè)力計(jì)的另一端掛在橫桿上,使它對(duì)盤的拉力斜向上方。持力矩盤靜止后,在白紙上標(biāo)出各懸線的懸點(diǎn)(即直別針的位置)和懸線的方向,即作用在力矩盤上各力的作用點(diǎn)和方向。標(biāo)出力矩盤軸心的位置。
(4)取下白紙,量出各力的力臂L的長度,將各力的大小F與對(duì)應(yīng)的力臂值記在下面表格內(nèi)(填寫時(shí)應(yīng)注明力矩M的正、負(fù)號(hào),順時(shí)針方向的力矩為負(fù),反時(shí)針方向的力矩為正)。
(5)改變各力的作用點(diǎn)和大小,重復(fù)以上的實(shí)驗(yàn)。
注意事項(xiàng):
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)不應(yīng)使力矩盤向后仰,否則懸線要與盤的下邊沿發(fā)生摩擦,增大實(shí)驗(yàn)誤差。為使力矩盤能靈活轉(zhuǎn)動(dòng),必要時(shí)可在軸上加少許潤滑油。
(2)測(cè)力計(jì)的拉力不能向下,否則將會(huì)由于測(cè)力計(jì)本身所受的重力而產(chǎn)生誤差。測(cè)力計(jì)如果處于水平,彈簧和秤殼之間的摩擦也會(huì)影響結(jié)果。
(3)有的力矩盤上畫有一組同心圓,須注意只有受力方向與懸點(diǎn)所在的圓周相切時(shí),圓半徑才等于力臂的大小。一般情況下,力臂只能通過從轉(zhuǎn)軸到力的作用線的垂直距離來測(cè)量。
4、共點(diǎn)力作用下物體的平衡
實(shí)驗(yàn)儀器:方木板、白紙、圖釘、橡皮條、測(cè)力計(jì)3個(gè)(J2104型)、細(xì)線、直尺和三角板、小鐵環(huán)(直徑為5毫米的螺母即可)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?:通過實(shí)驗(yàn)掌握利用力的平行四邊形定則解決共點(diǎn)力的平衡條件等問題的方法,從而加深對(duì)共點(diǎn)力的平衡條件的認(rèn)識(shí)。
教師操作:
(1)將方木板平放在桌上,用圖釘將白紙釘在板上。三條細(xì)線將三個(gè)測(cè)力計(jì)的掛鉤系在小鐵環(huán)上。
(2)將小鐵環(huán)放在方木板上,固定一個(gè)測(cè)力計(jì),沿兩個(gè)不同的方向拉另外兩個(gè)測(cè)力計(jì)。平衡后,讀出測(cè)力計(jì)上拉力的大小F1、F2、F3,并在紙上按一定的標(biāo)度,用有向線段畫出三個(gè)力F1、F2、F3。把這三個(gè)有向線段廷長,其延長線交于一點(diǎn),說明這三個(gè)力是共點(diǎn)力。
(3)去掉測(cè)力計(jì)和小鐵環(huán)。沿力的作用線方向移動(dòng)三個(gè)有向線段,使其始端交于一點(diǎn)O,按平行四邊形定則求出F1和F2的合力F12。比較F12和F3,在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)它們的大小相等、方向相反,是一對(duì)平衡力,即它們的合力為零。由此可以得出F1、F2、F3的合力為零是物體平衡的條件,如果有更多的測(cè)力計(jì),可以用細(xì)線將幾個(gè)測(cè)力計(jì)與小鐵環(huán)相連,照步驟2、3那樣,畫出這些作用在小鐵環(huán)上的力F1、F2、F3、F4……,它們?nèi)允枪颤c(diǎn)力,其合力仍為零,從而得出多個(gè)共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件也是合力等于零。
注意事項(xiàng):
(1)實(shí)驗(yàn)中所說的共點(diǎn)力是在同一平面內(nèi)的,所以實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)使各個(gè)力都與木板平行,且與木板的距離相等。
(2)實(shí)驗(yàn)中方木板應(yīng)處于水平位置,避免重力的影響,否則實(shí)驗(yàn)的誤差會(huì)增大。
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