第一篇：《科學植物向光性的實驗》實驗報告

《科學植物向光性的實驗》實驗報告

（一）1、所需材料用具主要有：

豌豆種子、玉米種子、若干錫紙、不透光的紙盒二個，培養皿、剪刀、膠帶等。

2、實驗原理簡述 ：在單側光刺激下，植物表現出向光性

3、實驗設計及觀察

（二）植物的向光性實驗：準備好八個裝滿泥土的花盆，把預先泡好的豌豆和玉米種子均勻地播種在土壤中，澆水。放在溫暖、光線充足之處，等待發芽。五天后，小苗從土壤中鉆出來。再三天后長到近5厘米時分別裝入兩個紙盒中，用錫紙封存好，在向光處挖一個直徑3厘米的小洞。再后三天每天打開兩盒子觀察，玉米和豌豆都向小洞方向彎曲生長，現象顯著地表現出來，而玉米更加明顯，如圖（一.二.三）。

上述現象是單側光能引起生長素分布不均造成的，向光一側生長素分布得少，背光一側生長素分布得多，生長得快，所以彎向光源生長。

本實驗應注意及存在的問題。選擇透水好的花盆，便于排水透氣，有利于植物萌發、生長。豌豆入土深度為豌豆本身和兩倍，太淺小苗不穩，太深萌發過晚。紙盒不能太大，否則離小洞遠的那兩盒向光性就不明顯。低溫植物生長較緩慢，高度不夠也影響向光性現象。

（三）結論：植物在光線影響下，會保持向一定方向生長的特性。

初二（11）班

熊天46號

第二篇：植物的向光性研究

植物向光性的研究

摘要 植物的向光性反應的機理至今仍未完全揭示和證實。植物生長發生定向彎曲的現象稱為向光性(phototropism)。植物感受光的位置主要有莖尖、根尖、胚芽鞘尖端、葉片或生長中的莖。本文主要介紹與植物向光性有關的化學物質有各種光受體，生長素，鈣離子等；向光性的機理還在爭議之中。了解植物向光性原理對調節植物生長發育中具有重要作用。

關鍵詞 光受體；鈣離子；向光性機理

1． 光受體

光受體主要包括：

1)光敏色素(phytochrome, phy), 主要感受紅光(620-700nm)和遠紅光(700-800nm)。

2)藍光受體, 主要是隱花色素(cryptochrome, cry)感受藍光和近紫外光區域的光UV-A(320-380 nm);向光素(phototropin, phot), 感受藍光(380-500nm)。

3)吸收藍綠光的ZTLS(Zeit lupes)家族,主要感受藍綠光(450-520 nm)。4)未鑒定的UV-B 受體, 感受紫外光B區域的光(波長280-320 nm)

1.1光敏色素

光敏色素的生理作用從種子萌發到開花、結果影響到衰老。1959 年Butler等 用雙波長分光光度計觀測到對黃化玉米(Zeamays)幼芽或其蛋白提取液照射紅光后, 在RL區的吸收減少, 遠紅光區的吸收增加;而照射遠紅光后RL區的吸收增加,在FR區的吸收減少。這種吸收差異的光譜變化,可以反復發生多次。次年4月Harry Borthwick和物理化學家Sterling Browm Hendricks 把這種吸收紅光、遠紅光可逆轉換的色素命名為光敏色素。

光敏色素是植物體內含量甚微的、易溶于水的、淺藍色的色素蛋白質,是由2 個

亞基組成的二聚體, 相對分子質量為250 kD。光敏色素對生長素蛋白的磷酸化可能是光敏色素和IAA 調控植物發育的分子機制。

1.2藍光受體

植物具備一套復雜的由兩種藍光受體和多種信號轉導下游組分組成的藍光感應系統，通過感受光照強度、光的方向和光周期，調節自身對藍光的應答。

1.2.1隱花色素

隱花色素（擬南芥中包括CRY1和CRY2）是一種類光解酶的藍光受體，存在于細菌、植物、動物和人體內。現己知隱花色素在植物種子萌發中的去黃化作用、光周期誘導開花和調節晝夜節律中均起作用。即隱花色素的激活可以與COPI（光形態建成型蛋白nconstitutive photomorphogenic protein）相互作用, 以調節其自身與HY5(是第一個得到鑒定的HY5 的作用靶位)類似的正向調控能力。HY5積累之后可以促進光形態建成。隱花色素的活性是受磷酸化影響的。

1.2.2向光素

向光素分子量120kD，能夠結合黃素單核苷酸（FMN）進行自動磷酸化作用，它介導植物向光性運動、葉綠體移動與氣孔開放等反應，在藍光信號傳導反應中它啟動生長素載體的運動和誘導Ca2+ 的流動，從而調節植物細胞相關的反應。

1.2.3 UV-B受體

UV-B 受體主要吸收280-320 nm 光, 此受體吸收紫外光有利于保護植物其他代謝反應, 還可以合成花青苷和黃酮類物質, 保護細胞不受傷害.UV-B 或其他波長輻射都能提高植物細胞的響應。當光子被一些受體接收后則產生一種信號, 通過細胞信號途徑轉導直至細胞的響應部位作出反應。雖然紅光或藍光受體能吸收UV-B這一波長的光量子, 但一些研究指出, UV-B輻射的原初受體既不是光敏色素或隱花色素或受損(DNA受損、ROS產生)。Mackrness 等認為它們雖然不是UV-B 的光受體, 但DNA 受損、ROS的產生或膜損傷都能引起植物響應。

1.2.4 ZTLs(Zeit lupes)家族

該家族吸收藍綠光, 該類基因在擬南芥、鐵線蕨和粗糙脈胞菌中發現, 但含量較低ZTLS 家族可能是引起生物鐘降解反應中的成分。每個基因的突變或是錯誤表達都能影響晝夜節律, 表明ZTLs家族可能是新型藍光受體。該類受體有待進一步驗證和研究。

2.鈣離子在向光性應信號轉導中的作用

Ca2+ 作為細胞內、外信號的重要的第二信使, 在向性運動的信號轉導中起了重要的調節作用。用表達鈣結合熒光蛋白的轉基因擬南芥和煙草觀察到, 藍光可誘導胞質鈣瞬時快速升高, 藍光誘導野生型擬南芥幼苗的胞質鈣離子濃度瞬時升高, 而缺失向光素突變phototropin 1 的胞質鈣離子濃度無明顯變化, phototropin 1 有可能通過胞質鈣離子濃度的變化引起進一步的生理反應.由此看來, Ca2+ 通道介導的胞質Ca2+濃度的波動可能是向光性信號轉導的途徑之一。

3.向光性運動機理

目前,植物向光性運動機理有兩種假說:生長素分布不均勻假說和抑制物質分布不均勻假說。

3.1生長素分布不均勻假說

Cholodny(1927)&Went(1928)以燕麥胚芽鞘為材料研究發現在單側藍光作用下,背光側胚芽鞘頂端擴散到瓊脂中的生長刺激物質活性高于向光側,并認為該物質是生長素,據此提出向光性運動是由于在單側光作用下生長素分布不均勻引起的Thimann 等(1937)稱之為Cholodny2Went 學說,并應用該學說解釋植物向光性運動現象,沿用至今,成為解釋向光性運動的經典理論。Iino(1991)以玉米為材料,對玉米胚芽鞘向光側和背光側內源生長素含量的測定表明,單側藍光引起生長素分布不均勻,從而引起胚芽鞘向光彎曲,此結果支持了Cholodny2Went 學說。

3.2抑制物質分布不均勻假(Bruinsum2HasagawaTheory)

Hasagawa 等(1980～1986)以蘿卜等為材料,對向光性運動機理進行了詳細的研究時發現單側光引起向光側積累生長抑制物質,從而提出Bruinsum2Hasagawa

學說(1990),認為植物向光性運動是由于單側光引起生長抑制物質分布不均勻所致。一些研究表明,在不同植物中引起向光性運動的抑制物質有所不同。目前，兩種說法還在互相爭議之中，傳統的經典理論面臨嚴峻考驗，然而科學也正是在不斷的質疑中發展了。

展望

植物的生長發育被許多環境因子所刺激, 其中包括光，光具有特殊重要的地位.因為它不僅影響著植物幾乎所有的發育階段也可能通過影響光敏素、隱花色素和紫外光受體等蛋白質構像, 引起光信號傳導, 從而改變細胞激素水平和基因表達模式, 調節植物生長發育的各個方面，如引起植物的向光運動。研究植物的向光運動的相關化學物質及其機理可以幫助人們更好的了解植物的生長過程及影響因素。向性反應是植物生長發育中的重要生理過程。近十幾年來，模式植物擬南芥的蛋白互作分析和基因組的研究極大推動了向光信號轉導領域的發展，今后這些技術仍將是這一領域研究中的有力工具。相信隨著研究的深入，將有越來越多的向光反應受體功能及調控相關基因會被鑒定出來，從而全面了解植物的生長發育機制，在世界的糧食局勢、自然環境變動的嚴峻挑戰中，用光給未來以富足之光，希望之光。

參考文獻：

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第三篇：達爾文向光性實驗講課稿

講課稿

達爾文向光性實驗

導入（現象）：植物向光性（向日葵等）問題：向光性的原因

作出假設：光對植物的某個部位產生了某種刺激

預期：植物向光生長，幼苗經一定時間培養后，將彎曲向著光源生長。(植物向光面和背光面生長不一樣)

3、設計實驗驗證。怎樣來設計實驗的具體方法步驟。

設計實驗：（思路）{ 目的：研究光照對一種植物的胚芽鞘生長的影響

找自變量和因變量： 兩個變量：①單側光、無光②有尖端、無尖端 因變量：幼苗生長狀況

{ 選材： a：選幼苗b：分四組c：幼苗品種、大小、長勢相同

選取幾株品種、大小、長勢相同的真葉未突破胚芽鞘的金絲雀虉草的幼苗；分別栽種在四個同樣的花盆里，并編成1、2、3、4號。

3.3設計對照組：1.不作處理（其余3組實驗組，分別為：2，去除尖端；3，尖端遮光；4，尖端以下遮光）

3.4無關變量適宜性。各組實驗的其他條件該怎樣？ 3.5檢測。怎樣檢測此實驗的結果 3.6實驗結果。

觀察法

1號，4號向光彎曲生長；2號不生長，不彎曲；3號直立生長。

結論：單側光照射使胚芽鞘的尖端產生某種刺激，當這種刺激傳遞到下部的伸長區時，會造成背光面比向光面生長快，因而出現向光性彎曲

第四篇：植物向光性原因的探究教案

第四章生命活動的調節 植物向光性原因的探究

一、教學思路

（一）教材介紹

《植物的激素調節》是高中生物必修第一冊第四章第一節的內容。生命活動的調節是繼生命活動的物質基礎、結構基礎和新陳代謝之后的教學內容。生物體作為一個獨立的個體，各種新陳代謝活動及生殖發育能夠嚴格有序地進行，需要各系統、器官及基本單位的協調統一；生物體作為某一環境中的成員，能夠生存下來，需要自身對外界環境的變化做出相適應的反應。那么生物體內的協調統一，生物與環境的協調統一，內在因素就是生物體本身具有調節能力。可見，生命活動的調節對生物體的生存與發展是至關重要，由此也決定了本章在全書中的重要地位。第一章的細胞分裂、第五章的植物個體發育、第八章的生物因素對生物的影響和生物對環境適應等內容都滲透了本節植物激素調節的內容。

（二）教學目標

知識目標：使學生了解植物的向性運動；使學生了解生長素的發現過程及向光性的原因。能力目標：讓學生觀察自己設計的植物向性運動的實驗現象，通過引導、啟發學生提出問題，做出假設，設計植物生長素發現的系列實驗并預期、觀察、分析實驗結果，從而得出結論，使學生初步掌握科學研究的方法和過程，發展學生的科學思維，培養學生自主探索問題的方法和實踐能力。

德育目標：通過學生的研究性學習，培養學生執著探索的精神、科學的認知理念和新穎的獨特的創新思維品質，提高學生的科學素質。

（三）教學總體安排

兩課時，第一課時講述實驗設計，學生分組做關于植物向性運動的有關實驗。通過觀察實驗現象，讓學生在教師的引導下主動地完成第二課時植物向光性原因的研究。

二、教學設計 教學目標

1、知識目標：使學生了解生長素的發現過程及植物向光性的原因。

2、能力目標：使學生初步掌握科學實驗的設計程序、研究方法和過程。

3、德育目標：培養學生科學研究的執著精神和嚴謹態度，同時發揮并培養學生在思維新穎性和獨特性等方面的創新思維品質。

（二）教學重點和難點 教學重點：

生長素的發現：使學生初步掌握科學研究的方法和過程。教學難點：生長素發現的實驗設計 課前準備

用三周的時間來準備：第一周學生做實驗設計的報告；第二、三周學生開始做實驗，并紀錄分析實驗結果。教學過程

整個教學過程的設計目的：課前開展實驗使學生成為主動學習的研究者，教師成為教學活動的組織者、參與者和指導者。本課在植物向光性原因的研究過程中，引導學生設計一系列實驗展示對生長素發現過程的探究，使學生親自去經歷一個“發現的過程”。在實踐活動中，對于實驗過程的設計教師要鼓勵引導學生有新的發現，新的創新，而不是簡單的去重復科學家的工作，從而對經典實驗進行補充和完善。這樣學生是通過親自實踐獲取的直接經驗，從中初步學會了科學方法，培養了科學精神和科學態度及思維的新穎性與獨特性等創新思維品質。在本課的設計中教師的引導很關鍵，引導完全是從學生的認知角度出發。引言：

我們在緒論中學習了生物體具有應激性，應激性是生物體對外界的刺激做出的一定的反應，以適應環境的變化的過程，而生命活動的調節也是為了適應環境的變化。那么就植物來說是如何進行生命活動調節的呢？ 在課前，同學們分組作了幾個相關的實驗，下面我們就請這幾組同學來介紹一下他們所做的實驗：向水性、向光性、向重力性、莖的背地性。（學生介紹實驗）目的：培養學生的試驗操作能力和語言的表達能力。幾組同學都介紹的很詳細，實驗結果也很清楚，我們通過觀察幾組實驗的結果會發現植物的向性運動其實就是對環境的一種適應，而這種適應性都是為了使植物體自身獲得更好的生存條件。

那么植物體為什么會表現出這種適應性？現在我們就以植物向光性為例來研究一下：

同學們作了向光性這個實驗，幼苗一個放在黑暗中，一個放在單側光下。(圖一)同學們看到的實驗結果是已經長出幼葉的植物的向光性，其實植物一出芽就具有向光性，所以我們今天利用胚芽鞘來研究向光性，幼芽外包有胚芽鞘（看圖解釋），我們現在看到的這個圖就是被胚芽鞘包著的幼芽。

結果：黑暗中直立生長、單側光下彎向光源生長。這個實驗說明：植物具有向光性，其彎曲生長與單側光有關。

目的：培養學生觀察總結的能力。

問：彎曲與生長有關，那么胚芽鞘究竟哪個部位明顯生長了？采用什么方法去研究？提示：生長一定有變化，如何看到這個變化這就需要做標記。（討論）（讓學生做出預期）（圖二）目的：培養學生創新思維和預期實驗結果的能力。可能情況：

①切去尖端：不可以，尖端切下來，下部長或不長都不能證明尖端是否生長了，也不能證明尖端存在是否會影響下部的生長，只能在整體情況下才能研究。②染色：可以，生長部可能會變淺，但很難設計對照，實驗結論不嚴密。（讓學生做出預期）③畫等距離的橫線：可以，精確的測量，并且每一段都要測量，操作復雜。（學生作預期結果）

④畫一條豎線：可以，實線都斷開說明都長；只有上部斷開說明尖端長；只有下部斷開說明尖端下部明顯生長。

證明：尖端下部明顯生長了，而尖端不長。

問：尖端不長，那么尖端對向光性生長有什么作用，如何設計實驗來研究尖端對向光性的作用？提示：尖端沒有行不行（討論）（圖三）

目的：培養學生發現問題、提出問題、剖析問題的能力。①切去尖端：可能會出現什么結果，說明什么問題？ ②直立生長：生長與尖端無關 ③彎曲生長：彎曲與尖端無關

④不長也不彎曲：尖端對生長和向光性都有明顯的作用 所以：尖端存在植物才表現出向光彎曲生長。說明：尖端對生長和向光性都有明顯的作用 問：那么尖端是如何對尖端以下部位造成影響的？提示：是尖端本身還是尖端產生某種物質引起的下部的生長？假設：尖端產生的物質運輸到下部，對下部產生的影響。目的：進一步培養學生利用假設來研究問題，設計實驗并完善實驗的能力，著重培養學生嚴謹的科學思維。

怎樣設計實驗去驗證假設是否成立？提示：如果產生了某種物質，物質與尖端不分開，就無法研究是那個因素在起作用，分開用什么方法？(討論)學生：提取。

如何提取？把尖端切下來（演示：用瓊脂塊來提取。）把尖端放在瓊脂塊上一段時間后會怎樣？接下來如何通過實驗來判斷提取物的作用？（討論）（圖四）

切下放過尖端的瓊脂塊，放在正上方去尖端的胚芽鞘上，預期可能現象： ①直立生長：有物質產生

②沒有生長：沒有產生任何物質 結果：直立生長證明產生了物質，那么是尖端產生了物質還是瓊脂的作用使下部生長了？怎么證明？

學生：對照。沒有放過尖端的瓊脂也放在沒有尖端的胚芽鞘上看有沒有生長：長：沒有產生物質；不長：確實產生了某種促進生長的物質。

結論：有物質產生運輸到下面促進下部生長——是生長素。

問：如果放置在一側會怎樣？預測：向有瓊脂塊的一方彎曲，可能是壓的；向放瓊脂塊的對側彎曲，應該是物質向下運輸有瓊脂塊的一側生長造成的。結論：生長素分布不均引起彎曲。目的：培養學生知識遷移的能力。問：向光性中的彎曲也應該是生長素的分布不均造成的，那么單側光照在胚芽鞘哪個部位才會引起向光性？設計實驗

提示：是照在尖端還是照在尖端下部？（討論，設計實驗并作預期）（圖五）

目的：思考時，簡化問題，學會從簡單入手來剖析科學真理的能力。

①如果照尖端，尖端下部遮上：直立生長，彎曲與尖端無關；彎曲生長，彎曲與尖端有關 ②如果照尖端下部，尖端遮上：直立生長，彎曲與尖端下部無關；彎曲生長，彎曲與尖端下部有關。

結論：感光部位是尖端。

我們從觀察現象，看到向光彎曲生長，生長部位是尖端下部，彎曲部位是由于兩側生長素分布不均，生長素是由尖端產生的，分布不均是由于尖端出現了橫向運輸，橫向運輸的出現又是由于尖端是感光部位。最后總結： 結論：

①向光性與植物的生長素有關

②生長素有植物胚芽鞘的尖端產生向下運輸引起尖端以下部位的生長 ③尖端是感光部位 通過這節課的研究，同學們感覺向光性原因的研究過程難嗎？但科學家為了弄清向光性的原因卻研究了50年，可見同學們都是很聰明，很有潛質的，只要勤于觀察積極思考，成為科學家也不難。

練習：都在單側光下的生長情況： 圖一圖二 圖三圖四 圖五 練習

教學后記：

該課例對于教師：課前準備要十分充分，把課上“發現的過程”每個環節所遇到的問題，學生將可能出現的想法要盡可能的考慮周到，這樣能夠對課堂出現的問題做好靈活的處理。還要注意教師的引導要正確到位，并對學生的新想法給予及時鼓勵和評價。對于學生在課前開展實驗活動，讓學生親歷實踐獲取直接經驗，可以培養學生的實驗能力和獨立設計、思考解決問題的能力；在課堂不僅能夠調動學生的積極性，使學生成為主動學習的研究者，還培養了學生的科學精神和科學態度及思維的新穎性與獨特性等創新思維品質。通過本節課的學習研究，學生能夠清楚的掌握實驗設計的方法和原則。

第五篇：植物營養學實驗報告

實驗：過磷酸鈣中有效磷的測定

實驗學時：3 實驗類型：驗證性實驗 實驗要求：必修

一、實驗目的

過磷酸鈣與重過磷酸鈣均為水溶性磷肥，所含有的能被植物吸收利用的不僅是水溶性的速效磷，也有一部分為不溶于水但能被檸檬酸提取的磷。測定其有效磷的含量對評定肥料品質、合理施用磷肥均具有重要意義。通過本實驗的學習，使學生掌握過磷酸鈣中有效磷的測定方法，理解影響過磷酸鈣中有效磷變化的因素。

二、實驗內容

（1）用2%檸檬酸浸提過磷酸鈣，制備待測液。（2）用釩鉬黃比色法定量測定，并計算出過磷酸鈣中的有效磷的含量。

三、實驗原理、方法和手段

用2%檸檬酸浸提過磷酸鈣(或重過磷酸鈣)中的有效磷(其中包括Ca(H2PO4)2·CaHPO4和游離H3PO4)，浸出液中的正磷酸鹽利用釩鉬黃比色法定量測定。

四、實驗組織運行要求

本實驗采用集中授課形式；2人為1組，共同完成實驗操作。

五、實驗條件

儀器設備:分光光度計、振蕩機、電子天平、容量瓶、小漏斗、三角瓶、濾紙等。試劑：(1)50mg/LP標準溶液：準確稱取105℃烘干的磷酸二氫鉀KH2PO4(AR)0.2195g溶于約400ml蒸餾水中，加入25ml 3mol/L H2SO4，定容至1L，即為50mg/L的標準溶液，可長期保存使用。

(2)2%檸檬酸溶液：稱取20g結晶檸檬酸(H3C6H5O7·H2O，AR)溶于水中，定容至1L即可。

(3)3mol/L H2SO4：量取濃硫酸166.7ml，用蒸餾水稀釋至1L。

(4)釩鉬酸銨顯色劑：稱取12.5g(NH4)6Mo7O24·4H2O(鉬酸銨)溶于約200ml水中。另將0.625gNH4VO3(偏釩酸銨)溶于150ml沸水中，冷卻后加入125ml濃硝酸，再冷至室溫。然后將鉬酸銨溶液緩緩倒入偏釩酸銨的硝酸溶液中，隨倒隨攪拌，最后用水稀釋至500ml。

六、實驗步驟

1．稱取通過100目篩孔的過磷酸鈣樣品0.5～1.0000g于150ml三角瓶中，加入2%檸檬酸溶液50ml，用橡皮塞塞緊瓶口，振蕩30min，立即用干濾紙過濾，最初7—8ml濾液棄去。2．吸取清亮濾液1～5.00ml于50ml容量瓶中，加水至約35ml，準確加入10ml釩鉬酸銨顯色劑，定容、靜置30分鐘后用490nm波長，1cm光徑比色皿在光電比色計上進行比色(以空白調節比色計吸收值為零點)。

3．標準曲線的制備：吸取50mg/L(ppm)的P標準溶液0、2.5、5.0、7.5、12.5、15.0、20分別放入50ml容量瓶中，加水至35ml，準確加入10ml釩鉬酸銨顯色劑，定容，15～20min后用490nm波長、1cm光徑比色皿在光電比色計上比色。以吸收率為縱坐標，五氧化二磷的濃度(mg/L)為橫坐標，繪制標準曲線。

4．結果計算：P2O5%=A×顯色體積×分取倍數/m×10×100×2.291 A：從標準曲線查得待測液中P2O5濃度mg/L； m：樣品質量g； 10：將mg/L換算成g； 100：換算為百分含量； 2.291：將P轉換為P2O5的系數。6

6七、思考題

靜置是目的是什么？

八、實驗報告

根據貴州大學實驗報告的格式按時完成實驗報告，特別要分析實驗結果。

九、其它說明

（1）本方法顯色時間較短，常溫下15～20min即可顯色完全。但在冬季較低溫度下顯色慢。

（2）根據比色時磷含量的多少，選擇合適的比色波長，2～10mg/kgP2O5選用420nm，14～40mg/kgP2O5選用490nm，待測液中鐵含量高而產生黃色干擾時，通常選用較長的波長如450nm或470nm。本法比色選用的波長范圍為400～490nm，然而值得注意的是波長由400nm增加到490nm時，靈敏度會降低10倍。

實驗：植物全氮、磷、鉀的測定

實驗學時：3 實驗類型：驗證性實驗 實驗要求：必修

一、實驗目的

在植物必需的常量元素中，氮、磷、鉀的測定更為經常和重要。不論在診斷作物氮、磷、鉀的營養水平和土壤供應各該元素的豐缺情況時，或者在確定作物從土壤攝取各元素的數量和施肥效應時，都經常要測定植物全株或某些部位器官中有關元素的含量。通過本實驗的學習，使學生了解植物中的氮磷鉀的存在形態與消化的關系，掌握植物中全氮磷鉀的測定方法，了解測定時應注意的事項。

二、實驗內容

（1）植物樣品的消煮—待測液的制備。（2）植物全氮的測定(半微量蒸餾法)。（3）植物全磷的測定(釩鉬黃吸光光度法)。（4）植物全鉀的測定(火焰光度法)。

三、實驗原理、方法和手段

（一）植物樣品的消煮(H2SO4—H2O2法)方法原理植物中的氮磷大多數以有機態存在，鉀以離子態存在。樣品經濃H2SO4和氧化劑H2O2消煮，有機物被氧化分解，有機氮和磷轉化成銨鹽和磷酸鹽，鉀也全部釋出。消煮液經定容后，可用于氮、磷、鉀等元素的定量。

本法采用H2O2加速消煮劑，不僅操作手續簡單快速，對氮磷鉀的定量沒有干擾，而且具有能滿足一般生產和科研工作所要求的準確度，但要注意遵照操作規程的要求操作，防止有機氮被氧化成N2或氮的氧化物而損失。

（二）植物全氮的測定(半微量蒸餾法)植物樣品經開氏消煮、定容后，吸取部分消煮液堿化，使銨鹽轉變成氨，經蒸餾和擴散，用H3BO3吸收，直接用標準酸滴定，以甲基紅—溴甲酚綠混合指示劑指示終點。

（三）植物全磷的測定(釩鉬黃吸光光度法)

植物樣品經濃H2SO4消煮使各種形態的磷轉變成磷酸鹽。待測液中的正磷酸與偏釩酸和鉬酸能生成黃色的三元雜多酸，其吸光度與磷濃度成正比，可在波長400～490nm處用吸光光度法測定磷。磷濃度較高時選用較長的波長，較低時選用較短的波長。此法的優點是操作簡便，可在室溫下顯色，黃色穩定。在HNO3，HCl,HClO4和H2SO4等介質中都適用，對酸度和顯色劑濃度的要求也不十分嚴格，干擾物小。在可見光范圍內靈敏度較低，適測范圍廣(約為1—20mg/L，P)故廣泛應用于含磷較高而且變幅較大的植物和肥料樣品中磷的測定。

（四）植物全鉀的測定(火焰光度法)植物樣品經消煮或浸提，并經稀釋后，待測液中的K可用火焰光度法測定。

②① 3

四、實驗組織運行要求

本實驗采用集中授課形式；2人為1組，共同完成實驗操作。

五、實驗條件

1．儀器設備：

2．試劑：)硫酸(化學純、比重1.84)、30%H2O2(分析純)、40%(m/v)NaOH溶液、2%H3BO3—指示劑溶液、標準溶液［C(HCl或1/2H2SO4)=0.01mol/L］、堿性溶液、釩鉬酸銨溶液、6mol/LNaOH溶液、0.2%二硝基酚指示劑、磷標準液［C(P)＝50mg/L］、K標準溶液[C(K)＝100mg/L]。

六、實驗步驟

（一）消煮：稱取植物樣品(0.5mm)0.3～0.5g(稱準至0.0002g)，放入100ml開氏瓶中，加1ml水潤濕，加入4ml濃H2SO4搖勻，分兩次各加入H2O22ml，每次加入后均搖勻，待激烈反應結束后，置于電爐上加熱消煮，使固體物消失成為溶液，待H2SO4發白煙，溶液成褐色時，停止加熱，此過程約需10分鐘。待冷卻至瓶壁不燙手，加入H2O22ml，繼續加熱消煮約5—10分鐘，冷卻，再加入H2Ｏ2消煮，如此反復一直至溶液呈無色或清亮后(一般情況下，加H2O2總量約8—10ml)再繼續加熱5—10分鐘，以除盡剩余的H2O2。取下冷卻后用水將消煮液定量地轉移入100ml容量瓶中，定容(v1)。

同時做空白試驗，校正試劑和方法誤差。

（二）全氮的測定

吸取定容后的消煮液5.00—10.00ml，(V2，含NH4—N約1ml)，注入半微量蒸餾器的內室，另取150ml三角瓶，內加入5ml2%H3BO3—指示劑溶液，放在冷凝管下端，管口置于H3BO3液面以下，然后向蒸餾器內室慢慢加入約3ml40%(m/v)NaOH溶液，通入蒸氣蒸餾，(注意開放冷凝水，勿使餾出液的溫度超過40℃)待餾出液體積約達50～60ml時，停止蒸餾，用少量已調節至pH為4.5的水沖洗冷凝管末端。用酸標準溶液滴定餾出液至由藍綠色突變為紫紅色(終點的顏色應和空白測定的終點相同)。用酸標準溶液，同時進行空白液的蒸餾測定，以校正試劑和滴定誤差。

結果計算

全N%=C(v-v0)×0.041×100/(m×v2/v1)式中

C—酸標準溶液濃度，mol/L； v—滴定試樣所用的酸標準液，ml； v0—滴定空白所用的酸標準液，ml； 0.041—N的毫摩爾質量，g/mmol； m—稱樣量，g；

v1—消煮液定容體積，ml；

v2—吸取測定的消煮液體積ml。

（三）全磷的測定

吸取定容、過濾或澄清后的消煮液10.00ml(V2含磷0.05～0.75mg)放入50ml容量瓶中，加2滴二硝基酚指示劑，滴加6mol/LNaOH中和至剛呈黃色，加入10.00ml釩鉬酸銨試劑，用水定容(V3)。15分鐘后用1cm光徑的比色杯在波長440mm處進行測定，以空白溶液(空白試驗消煮液按上述步驟顯色)調節儀器零點。

標準曲線或直線回歸方程 準確吸取50mg/LP標準液0，1，2.5，5，7.5，10，15ml分別放入50ml容量瓶中，按上述步驟顯色，即得0，1.0，2.5，5.0，7.5，10，15mg/LP的標準系列溶液，與待測液一起測定，讀取吸光度，然后繪制標準曲線或求直線回歸方程。

結果計算

全P，%＝Ｃ(P)×(v１/m)×(v3/v2)×104

－式中C(P)—從校準曲線或回歸方程求得的顯色液中磷濃度，mg/L； v3—顯色液體積，ml；

v2—吸取測定的消煮液體積，ml； v1—消煮液定容體積，ml； m—稱樣量，g；

104—將mg/L濃度單位換算為百分含量的換算因數。－

（四）全鉀的測定

吸取定容后的消煮液5.00—10.00ml(v２)放入50ml容量瓶中，用水定容(v3)。直接在火焰光度計上測定，讀取檢流計讀數。

標準曲線或直線回歸方程 準確吸取100mg/LＫ標準溶液0，0.5，1.0，2.5，5.0，10，20ml，分別放入50ml容量瓶中，加入定容后的空白消煮液5或10ml(使標準溶液中的離子成分和待測液相近)，加水定容。即得0，1，2，5，10，20，40mg/LK的標準系列溶液。以濃度最高的標準溶液定火焰光度計檢流計的滿度(一般只定到90)，然后從稀到濃依次進行測定，記錄檢流計讀數，以檢流計讀數為縱坐標繪制標準曲線或求直線回歸方程。

結果計算

全K，%＝Ｃ(Ｋ)×(v3/m)×(v1/v2)×10-4 式中

C(K)—從標準曲線或回歸方程求得的測讀液中K的濃度，mg/L； v1——消煮液定容體積，ml； v2——消煮液的吸取體積，ml； v3——測讀數定容體積，ml； m——稱樣量，g；

10-4——將mg/L濃度單位換算為百分含量的換算因數。