氣泡蒸騰計

 觀察以下裝置:

                                                  

有關實驗裝置的問題:

1.      以上的實驗裝置名稱是甚麼?

2.      以上的實驗裝置的目的是甚麼?

3. 試說明以上實驗裝置的原理。

4. 要達到以上實驗裝置的目的，需要甚麼假設(assumption)?

5. 中間的貯水器有甚麼功能?

6. 如實驗結束後，氣泡沒有移動的話，試估計可能出錯的地方?

7. 如實驗結束後，氣泡向右(燒杯方向)移動的話，試估計可能出錯的地方?

8. 如何裝置時不停漏水，試估計可能的原因。

9. 以上實驗裝置其實準確無法量度一株植物的蒸騰速率，為甚麼?

10.如何弄一個氣泡入管內?

11. 把帶葉枝條放在管Z時，如何可確保密封?

12. 處理帶葉枝條時，要注意甚麼步驟，以確保枝條能吸水?

12. 以下哪項能提高量度該帶葉枝條吸水速率的準確性？

(1)   用較窄的管代替管X

(2)   用較窄的管代替管Y

(3)   用較短的管代替管Z

 

其他相關問題:

1.      如真正量度植株的蒸騰速率，其實使用重量計便更佳。但如要比較不同環境因素對蒸騰速率的影響，以上氣泡蒸騰計反而更佳。試加以解釋。

2.      正常來說，植物的吸水率一定要高於失水率。為甚麼?

3.      如真的使用以上裝置量度失水率，量度出來的失水率遠較實際少。為甚麼?

4.      如何裝置一實驗以量度一盆栽的失水速率?

 

 

建議答案如下:

有關實驗裝置的問題:

1.      以上的實驗裝置名稱是甚麼?

答: 氣泡蒸騰計

2.      以上的實驗裝置的目的是甚麼?

答: 比較不同環境因素對植物蒸騰速率的影響。

備註: 雖然許多時會說氣泡蒸騰計的作用是量度蒸騰速率，但實際上僅用以比較是可以的。因為植株沒有根部，吸水速率較較正常少。

3. 試說明以上實驗裝置的原理。

   答: 水分從植株葉片散失，

產生蒸騰拉力，水分沿植物莖部向上運送，使水分自植株底部進入，

裝置內的水分向植株底部移動，使管內氣泡亦跟著移動，

可利用氣泡移動的速率作為植株蒸騰速率的指標。

備註: 根據以上原理，制訂實驗步驟。（參考最後的資料）

3.      要達到以上實驗裝置的目的，需要甚麼假設(assumption)?

植物失水速率與吸水速率存在一定的比例。

備註: 如寫: 失水速率=吸水速率 也勉強可以。

4.      中間的貯水器有甚麼功能?

答: 可用以把氣泡推回原來位置，以便重做實驗。

解: 扭開開關時，貯水器的水向下流動，使氣泡向管口位置移動，重回實驗開始時的位置，可重複實驗。不應祇列出讓水分流動! 如果祇是做一次的話，便不需要貯水器。但一般來說，實驗是不會做一次的，會做很多次，取平均數值。

5.      如實驗結束後，氣泡沒有移動的話，試估計可能出錯的地方?

答：氣泡體積太大，附著管壁，使氣泡不易隨水移動。

或 植株底部阻塞，水分無法進入。

6.      如實驗結束後，氣泡向左移動的話，試估計可能出錯的地方?

答： 接口位置漏氣，包括植株位置、貯水器或膠管接駁位

7.      如何裝置時不停漏水，試估計可能的原因。

答： 接口位置漏氣情況極嚴重。如果是植株位置的話，那是實驗者的操作技巧問題。如是貯水器或膠管接駁位，則可能儀器損壞。

9. 以上實驗裝置其實準確無法量度一株植物的蒸騰速率，為甚麼?

   答： 蒸騰速率受多種外在及內在因素決定，包括根的多少，部份水分亦會被植物使用，因此吸水速率不相等於吸水速率。

備註: 僅用以比較是可以的。

10.如何弄一個氣泡入管內?

          答：於玻管末端輕按一段時間，便可能把一個氣泡放進去，然後再把玻管末端放回水中。

11. 把帶葉枝條放在管Z時，如何可確保密封?

          答：用封口膜好好密封(要適當技巧)或用凡士林塗在接口位置。處理時先把管內注滿水，並密封末端。

12. 處理帶葉枝條時，要注意甚麼步驟，以確保枝條能吸水?

          答: 於水中用鋒利的刀片於枝條末端斜斜切割。

          解: 如於空氣中處理的話，空氣可能進入木質部，阻塞木質導管。當然，空氣亦可能溶於水，未必會阻塞。用鋒利刀片切割更重要，這樣做切口會較齊整，木質導管的開口較不易阻塞。

12. 以下哪項能提高量度該帶葉枝條吸水速率的準確性？

(1)   用較窄的管代替管X

(2)   用較窄的管代替管Y

(3)   用較短的管代替管Z

   答: 使用以上氣泡蒸騰計時，是使用氣泡移動的速率來計算的。而氣泡移動的刻度是於管X位置的，因此用較窄的管X才有效。較窄的話，氣泡會較細小，距離的距離便較大，較易觀察。

 

其他相關問題:

1.      量度植株的蒸騰速率，其實使用重量計便更佳。但如要比較不同環境因素對蒸騰速率的影響，以上氣泡蒸騰計反而更佳。試加以解釋。

答: 使用重量計的好處是容易操作及量度，但實驗所需時間較長。氣泡蒸騰計裝置有些困難，但量度氣泡移動速率所需時間短得多。

2.      正常來說，植物的吸水率一定要高於失水率。為甚麼?

答: 吸水率高於失水率，代表植物需要消耗一定的水分。水是植物進行光合作用所需原料之一，進行光合作用時會把水分解成氧及氫，然後用以制造食物，以便植物進行生長之用。

3.      如真的使用以上裝置量度失水率，量度出來的失水率遠較實際少。為甚麼?

答: 以上的帶葉枝條沒有根部，根部分支大，可大大增加吸收水分的表面積。

4.      如何裝置一實驗以量度一盆栽的失水速率?

答: 使用天秤便可以。但要用膠袋包著盆栽，以免水分於泥土表面蒸發掉。

 

附加資料

 

實驗設計原理	相應方法
植株會透過葉片散失水分，	摘取一株帶葉的枝條，
產生蒸騰拉力，水分自植株底部進入，	於水中斜切枝條底部，
水分流向植株底部，使氣泡沿著水流的方向移動，	於水中把枝條插入氣泡蒸騰計內，密封裝置所有接口， 於管口弄一個小氣泡，
因此，氣泡的移動速率可作為散失水分的指標。	一段時間後，量度氣泡移動速率