实验21：流动的水

 

学习目标：

了解“水分”是如何“进出”蔬菜的。

实验简介：

将胡萝卜块和芹菜块放入水中和盐水溶液中，观察会发生什么。

前期知识准备：

完成这个实验，学生不需要任何相关知识。

科学背景知识：

这个实验背后的科学道理是渗透作用，渗透作用指的是水分透过半透膜从溶解物低浓度的溶液向溶解物高浓度的溶液移动的过程。渗透作用的进行需要两种不同浓度的溶液，并且有半透膜隔开。例如，如果将盐加入水中，与不加盐的水相比，盐水中水分子的浓度就会降低。在本实验中，胡萝卜块和芹菜块分别被放入盐水和普通水中，半透膜即为胡萝卜和芹菜的表皮细胞，水分子的流动方向取决于胡萝卜和芹菜里面的水与烧杯中的水哪个浓度更高。如果烧杯中的水比胡萝卜或芹菜中的水含有更多的溶液，水分就会从胡萝卜或芹菜流入烧杯，胡萝卜或芹菜就会变得皱缩。如果胡萝卜或芹菜中的水比烧杯中的水还有更高的溶液，水分就会从烧杯流入胡萝卜或芹菜内部，使之变得膨胀。植物通过渗透作用从土壤中摄取水分，植物根部的水分比土壤中的水分浓度更高，使得水分从土壤流入植物根部。

国家课程对接：

■一年级课程：植物

——识别并描述多种常见开花植物及树木的基本构造。

■二年级课程：植物

——了解并描述植物为什么需要水分、光照以及适宜温度才能健康生长。

■三年级课程：植物

——识别并描述开花植物不同部位的不同功能：根部、茎部、叶子及花朵。

——了解植物体内的水分是通过什么方式运输的。

所需材料：

■胡萝卜。　　　　　　　 ■温水。　　　　　　　　■天平。

■芹菜。　　　　　　　　 ■盐。　　　　　　　　　■小刀。

■烧杯。　　　　　　　　 ■茶匙。　　　　　　　　■标签。

安全及技术注意事项：

■应告知学生不要吃胡萝卜或者芹菜块。

■这个实验所使用的水不需要煮沸，热水龙头的水温足够。

■这个实验需要花费几天的时间，最好周一开始，周五结束。

实验方法：

教师准备工作：

将胡萝卜或芹菜切成小块（大约2厘米），如果学生自己完成不了，由老师帮忙完成。

学生任务：

1. 你需要两块胡萝卜，两块芹菜，四个烧杯。

2. 将烧杯盛满热水龙头的水。

3. 加几茶匙的盐到两个烧杯中，搅拌使其溶解，在两个烧杯标签上注明“盐水”，另两个烧杯标签注明“普通水”。

4. 使用天平为胡萝卜和芹菜块称重，将其质量计入结果表，将胡萝卜和芹菜的样子画出来并做一下简单描述。

5. 将一块胡萝卜放入盐水烧杯中，另一块放入普通水烧杯中。

6. 将一块芹菜放入盐水烧杯中，另一块放入普通水烧杯中。

7. 将烧杯放入安全地点，每天观察，最后一天再次称重胡萝卜和芹菜，并将结果计入结果表，再次将胡萝卜和芹菜的样子画出来并简单描述。

数据收集：

 

 

差异化实验：

■降低难度：学生可能需要老师协助来称重胡萝卜和芹菜。

■提高难度：实验结束时，学生可以将胡萝卜或芹菜块放入相反量杯中，看下实验结果会不会反转，之前要先将胡萝卜或芹菜上的盐分洗干净。

备选问题：

■你认为胡萝卜或芹菜为什么会皱缩？

■你认为胡萝卜或芹菜为什么会膨胀？

■水可以“流动”的这个事实对植物有怎样的帮助？

拓展任务：

这个实验可以联系到植物，以及植物的根部如何从土壤吸收水分。