振荡对绿豆的呼吸作用有影响吗

2022-06-14 06:29福建省泉州实验中学初三康琳斐
发明与创新 2022年20期
关键词:石灰水瓜果绿豆

福建省泉州实验中学初三(6)班 康琳斐

近年来,随着交通和物流的不断完善,在家就能品尝来自各地的蔬菜瓜果。

采摘后的蔬菜瓜果一般采用简易包装,此时它们尚能维持一定的“呼吸”。但在运输过程中车辆会引发有规律的振荡,可能对蔬菜瓜果的呼吸作用带来一定影响。基于此,本文以绿豆为例,通过实验了解振荡对植物呼吸作用的影响。

一、实验设计

根据绿豆呼出的CO2可使澄清石灰水(氢氧化钙的水溶液)变浑浊的原理,我进行了如下实验设计。

共设置5个实验组,每组2支试管。每支试管各放入5颗大小均等的绿豆。在每支试管中倒入等量的水,在水中培养绿豆。再将导管的一端连接试管,另一端接入25 mL的吸收液(清水或石灰水)中。将实验装置一并放入恒温振荡机。

在室温条件下,通过设定不同的光照、吸收液和振荡等条件,观察绿豆的生长和石灰水沉淀的情况,并对比实验结果。

表1 5组实验设计的条件

1.无光环境有利于绿豆的呼吸作用,因此可以使用不透光塑料纸包裹整根试管以达到遮光效果。

2.使用型号为SPCC-SHA-C的恒温振荡机(室温条件),设定振荡速度为50 rpm。将第5组放置在稳定试管架上,不进行振荡。

3.绿豆在有水的环境中生长速度快,确定本次实验时间为3天。

二、绿豆发芽情况及分析

3天后,观察5组实验绿豆的发芽情况,统计发芽数量和芽长,结果如表2。

表2 5组实验绿豆的发芽情况

从实验结果可发现,第1组、第3组和第5组均使用石灰水作为吸收液,由于石灰水能较好地吸收绿豆呼出的CO2,这3组绿豆的发芽情况较好,不仅全部发芽,而且平均芽长为5 mm~10 mm。

第2组和第4组采用清水作吸收液,发芽情况不佳,发芽率仅为20%和40%,平均芽长为2 mm~4 mm。

第5组绿豆处于无振荡的环境条件下,绿豆芽长小于第1组和第3组,可见振荡环境有利于绿豆的呼吸作用,也能促进绿豆的生长。

三、石灰水沉淀现象分析

第2组和第4组以清水为吸收液,试管内无沉淀。第1组、第3组和第5组均采用石灰水为吸收液,试管底部均有沉淀。将第1组、第3组和第5组试管底部的沉淀进行充分过滤,过滤后的沉淀放入烘箱用105 ℃烘2小时后,再冷却至常温,用万分之一天平对沉淀进行称重,各组沉淀的质量见表3。

表3 5组实验吸收液中沉淀的质量

从实验结果可以发现,石灰水吸收了绿豆呼出的CO2,溶液中形成了沉淀。清水吸收液无沉淀现象。第1组和第3组处于振荡的环境条件下,沉淀质量大于无振荡环境条件下的第5组,说明绿豆在振荡环境条件下的呼吸量更大,生成的沉淀更多。

四、结论

1.石灰水对绿豆呼出的CO2有吸收作用,促进了绿豆的生长,而清水对CO2的吸收作用较弱,对绿豆生长的促进作用不明显。

2.车辆行驶过程中产生的振荡有利于蔬菜瓜果的呼吸作用,也能促进其新陈代谢,从而降低其新鲜程度。若要保持蔬菜瓜果的新鲜,应为蔬菜瓜果增加用于减震的外包装。

五、进一步改进

绿豆在生长过程中需要消耗氧气,但振荡机内的绿豆在遮光环境中仅能消耗试管内的氧气,因氧气含量少,绿豆生长缓慢,后续实验需考虑为绿豆持续供氧,以促进其更好地生长。

专家点评

作者从日常生活中发现“车辆在运输过程中会引发有规律的振荡”这一现象,作出“该现象可能对蔬菜瓜果的呼吸作用带来一定影响”的假设,然后利用呼吸作用产生的CO2能使澄清石灰水变浑浊的原理来设计实验并进行验证,最后对观察记录到的实验结果进行分析,得出相应的结论,整个过程遵循了科学探究的一般过程。在这个过程中,作者加深了对科学的兴趣,学习了科学方法,提高了探究能力,值得赞赏。

需要改进的是:首先,实验分组不科学,第1组与第3组、第2组与第4组的实验条件完全一致,每组又分两根试管,显得繁琐;其次,第5组与前面4组有光照条件(遮光与有光)和环境条件(振荡与稳定)两个自变量,违背了单一变量原则;最后,在设计实验和分析实验结果时,还应考虑CO2浓度、振荡强度及振荡本身是否会加快石灰水对CO2的吸收等影响因素。

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