1.5.11. Обнаружение испаряемой листом воды (опыт с конденсацией паров)

Цель опыта - показать, что листья испаряют воду.

Объекты и оборудование. 2-3-недельные растения фасоли, выращенные в почве или в пробирках с водой (см. 1.2), или комнатные растения плектрантус, пеларгония, бегония и др.; электролампа, подвешенная на штативе, для постановки опыта при отсутствии прямого солнечного освещения (солнца). Для первого варианта опыта: колба или широкогорлая бутылка на 125-300 см³; пластилин или вата и пинцет; штатив лабораторный или широкогорлая стеклянная банка на 0,35-0,5 л (или вазон с почвой); картонный стакан (вазон) - подставка для пробирок. Для второго варианта опыта: небольшой неповрежденный полиэтиленовый пакет; нитки.

Постановка опыта. Для первого варианта выбирают лист подходящего размера без признаков отмирания пластинки или повреждения черешка. У фасоли удаляют все листья, кроме одного - опытного. Не отделяя лист от растения, свертывают его трубкой (продольно по отношению к центральной жилке) и осторожно вводят в сухую колбу вместе с черешком, а для фасоли - со стеблем. Колбу укрепляют в лапке штатива или помещают на банку (рис. 22), на вазон с почвой. Колба должна располагаться так, чтобы собирающаяся в ней вода не могла вытекать. Пробирку с растением закрепляют в лапке штатива или устанавливают в картонный вазон-стакан (из-под молока и т. п., см. 1.2), в котором делают вырезы для пробирок на разной высоте (см. рис. 22). В опыте на растениях фасоли, выращенных в почве, вазон удобно поставить наклонно или положить боком на стол. Отверстие колбы запечатывают пластилином или плотно закрывают ватной пробкой, вводя ее осторожно (чтобы не надломить черешок или стебель) в горловину колбы с помощью пинцета. Почву в вазоне обильно поливают водой комнатной температуры или слегка подогретой.

Рис. 22. Постановка опыта 'Испарение воды листом' с колбой

Рис. 23. Постановка опыта 'Испарение воды листом' с использованием полиэтиленового пакета

Электролампу размещают над колбой на высоте, равной примерно удвоенному расстоянию, указанному в таблице 2. Если в помещении жарко, а форточка далеко, можно усилить охлаждение колбы, положив ее на влажную почву в вазоне или на воду, налитую в банку-подставку, на блюдце с водой. В солнечную погоду опыт лучше ставить на окне (на солнце) под открытой форточкой. Хорошие результаты - появление капель, а затем и лужицы воды в колбе - под лампой или на солнце получаются за 2-4 ч. На несолнечном окне продолжительность опыта 1-3 дня, при этом может быть получено лишь запотевание стенки колбы (без свободной воды) и только в случае запечатывания колбы пластилином. Результаты опыта, проведенного под лампой или на солнце, хорошо сохраняются несколько дней, если сосуд запечатан пластилином, а вся установка хранится на окне. Растения, выращиваемые в почве, при этом регулярно поливают.

Второй вариант. Листья вводят в пакет из прозрачной полиэтиленовой пленки, края пакета аккуратно собирают и прикрепляют нитками к прочному черешку комнатного растения или к стеблю фасоли (рис. 23). Растение помещают у лампы или на окно с прямым солнечным освещением (на солнце). В этих условиях стенки пакета покрываются капельками воды через 2-4 ч, а типичное запотевание можно наблюдать в течение урока, если опыт поставлен вблизи открытой форточки. На несолнечном окне получается только запотевание пакета - за 1 день. Опыт во втором варианте технически проще, в пакете лучше, чем в колбах, сохраняется испарина. Но опыт в первом варианте нагляднее тем, что в нем образуется лужица от испаренной листом воды.

Если опыт ставится на фасоли, выращенной в пробирках с водой, то можно плотно закрыть отверстие пробирки пластилином и отметить уровень воды в ней на начало опыта. Это позволит установить не только испарение воды листом, но и убыль ее в пробирке в результате испарения, что повысит дидактическую ценность учебного эксперимента. Так же можно поставить опыт со срезанным листом комнатного растения, помещенным черешком в пробирку с водой. Желательно поставить и дополнительный опыт: налить воду в чашку Петри с сухой изнутри крышкой, поставить чашку на окно или под лампу. Запотевание крышки, появление на ней капелек (спустя 1-2 ч) покажет учащимся явление конденсации паров.

Вопросы на осмысление методики опыта. Зачем лист помещают в закрытую колбу (пакет)? Почему колбу с листом ставят на солнечное окно (или под лампу)? С какой целью почву поливают подогретой водой (если это имело место в опыте)? Для чего отмечают уровень воды в пробирке?