Тест-тренажёр «Опыт с осмосом на растительной ткани» для 6–10 классов: ответы и объяснения
На столе стоят пять стаканов с растворами сахарозы. Кусочки картофеля выглядят одинаково, но после опыта одни прибавят в массе, другие потеряют её. Вопрос не в том, чтобы угадать направление, а в том, чтобы связать результат с осмосом и дизайном опыта.
Содержание статьи4 раздела
Лабораторная ситуация
Пять цилиндров картофеля одинакового диаметра помещают на одинаковое время в растворы 0%, 5%, 10%, 15% и 20% сахарозы. До и после опыта измеряют массу, каждый образец перед повторным взвешиванием одинаково промакивают. В нескольких вопросах ниже используйте эту логику как модель.
Что происходит с водой и как это увидеть в данных
1. Что называют осмосом?
2. Кусочки картофеля одинакового размера поместили в воду и концентрированный раствор сахарозы. Какой результат наиболее ожидаем?
3. Почему кусочки ткани перед опытом делают одинаковыми по размеру?
4. Какой показатель удобнее сравнивать между кусочками разной исходной массы?
5. Образец имел массу 5,0 г, а после опыта — 5,5 г. Каково процентное изменение массы?
6. Почему после извлечения кусочка ткани его перед взвешиванием аккуратно промакивают?
7. В какой точке графика «концентрация сахарозы — процентное изменение массы» можно искать приближение к изотоническому состоянию?
8. Почему температура должна быть одинаковой для всех стаканов?
9. Что произойдёт с тургором растительной клетки в сильно гипертоническом растворе?
10. Почему клеточная стенка не препятствует самому факту осмоса через мембрану?
11. Ученик одновременно изменил концентрацию сахарозы и время выдержки. Почему вывод слабый?
12. В опыте три повторных кусочка при одной концентрации дали +4%, +5% и +18%. Что разумно сделать?
13. Какая гипотеза проверяется, если меняют только концентрацию сахарозы вокруг одинаковых кусочков картофеля?
14. Почему увеличение массы ткани не означает, что сахароза вошла в клетки в большом количестве?
15. Если кусочек в растворе почти не изменил массу, какой вывод наиболее осторожен?
16. Какое изменение повысит точность оценки изотонической концентрации?
17. Почему важно подписывать стаканы до начала опыта?
18. Что будет более сильным доказательством влияния концентрации: один кусочек или несколько повторов?
19. В серии данных по мере роста концентрации сахарозы процентное изменение массы постепенно переходит от положительного к отрицательному. Что это показывает?
20. Какой вывод из опыта с картофелем нельзя делать без дополнительных данных?
Разбор логики опыта
Что повторить по ошибкам: осмос, гипертоническая и гипотоническая среда, процентное изменение массы, изотоническая точка, независимая/зависимая переменная и повторы.
Открытые мини-задания
- Объясните, почему нулевое изменение массы не означает отсутствие движения молекул воды.
- Предложите способ повысить точность оценки изотонической концентрации.
- Назовите три контролируемые переменные в опыте с картофелем.
- Объясните, зачем использовать процентное, а не только абсолютное изменение массы.
Ключ и объяснения
- B — Перемещение воды через избирательно проницаемую мембрану в ответ на различие концентрации растворённых веществ. Осмос касается движения воды через мембрану.
- C — В воде масса обычно увеличится, а в концентрированной сахарозе уменьшится. В воде вода входит в клетки, поддерживая тургор, а в гипертоническом растворе часть воды выходит.
- A — Чтобы уменьшить влияние площади поверхности и исходной массы на результат. Размер влияет на отношение площади поверхности к объёму и на абсолютное изменение массы.
- D — Процентное изменение массы. Процентное изменение нормирует результат относительно исходного значения.
- B — +10%. Изменение составляет 0,5 г.
- A — Чтобы удалить жидкость с поверхности, не учитывая её как часть массы ткани. Капли на поверхности дают ложное увеличение массы.
- C — Там, где изменение массы близко к нулю. Если нет заметного чистого изменения массы, приток и отток воды примерно уравновешены.
- D — Она может влиять на скорость движения молекул и состояние клеток. Температура — потенциальная посторонняя переменная.
- B — Он уменьшится, потому что вода будет выходить из клетки. При потере воды вакуоль и протопласт уменьшаются, а давление на клеточную стенку падает.
- C — Стенка пориста, а избирательность для воды и растворённых веществ в основном задаёт плазматическая мембрана. Клеточная стенка обеспечивает механическую поддержку, но не заменяет мембрану.
- A — Нельзя понять, какая из двух переменных вызвала различие. Эксперимент должен по возможности изменять одну независимую переменную.
- D — Проверить возможную ошибку у выброса и использовать повторы при анализе. Сильно отличающееся значение может быть следствием размера, промакивания или взвешивания.
- B — Концентрация внешнего раствора влияет на направление и величину изменения массы ткани. Независимая переменная здесь — концентрация раствора, а измеряемая — изменение массы.
- A — Масса может увеличиваться главным образом из-за входа воды по осмосу. В школьной модели изменение массы используют как индикатор движения воды.
- C — Чистое движение воды было небольшим при данных условиях и времени. Даже при нулевом чистом изменении отдельные молекулы воды продолжают двигаться в обоих направлениях.
- D — Использовать несколько близких концентраций около точки нулевого изменения массы. Более плотная серия концентраций около перехода от прироста к потере массы позволяет точнее оценить нулевую точку.
- A — Чтобы не перепутать концентрации и результаты. Связь образца с его условием — основа достоверных данных.
- B — Несколько независимых повторов при каждой концентрации. Повторы позволяют оценить вариабельность и уменьшают влияние случайной ошибки отдельного образца.
- C — Изменение водного баланса ткани в зависимости от внешней концентрации. Такой тренд соответствует изменению направления чистого движения воды.
- D — Что точно такая же изотоническая концентрация будет у любой растительной ткани. Разные ткани имеют разный состав клеточного сока и состояние клеток.
Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.