制取沼气的探索

一、活动目的

通过本活动，使学生了解生物科技与社会生活的密切关系；了解在实验室制取沼气的方法，并探索利用当地常见材料制取沼气的方法。

二、活动设计及原理

微生物在厌氧条件下将有机物分解发酵成沼气等的过程称为沼气发酵。沼气是一种可燃的混合气体，以甲烷为主（约占 60～70%），其次为 CO2

（约占 30～40%），此外还有极少数其它气体如 NH3、H2S、H2、N2 等。17 世纪就有人发现了沼气，19 世纪巴斯德就提出可利用沼气加热和照明。由于沼气发酵既可解决环境污染问题，又可开发新的、经济的能源，因而有广泛的应用前景。

沼气制取的生化过程极为复杂，通常要经过两个阶段：第一阶段是许多异养微生物把大分子有机化合物分解成小分子的化合物。如简单的有机酸、醇、CO2 等；第二阶段则是由产甲烷细菌将乙酸、CO2 和 H2 等在厌氧条件下转化为甲烷。

本活动采用简单器材在实验室制取沼气，探索制取沼气的最佳原材料配比（图 20－1）。