Informe resumido
1. El propósito y la importancia de la investigación
A través de esta actividad de investigación, los estudiantes se dieron cuenta del impacto. de la lluvia ácida sobre los daños a los organismos, mejorando aún más la conciencia ambiental, destacando el cultivo de las habilidades de investigación científica de los estudiantes y la formación de métodos científicos en la investigación; Como registrar y procesar los datos en la consulta; diseñar grupos repetidos y grupos de control y explorar más a fondo el fenómeno de que el ácido acético glacial 3 no brota durante el proceso de exploración. La educación de las emociones, actitudes y valores de los estudiantes se realiza plenamente a través de la indagación. Por ejemplo, durante las actividades, los estudiantes se mostraron activos y entusiastas, fueron activa y persistentemente al laboratorio a observar, registraron cuidadosa y verazmente, y los miembros del equipo cooperaron de manera ordenada.
En segundo lugar, el proceso de exploración
[1] Pregunta:
¿Tiene la lluvia ácida un efecto adverso sobre la tasa de germinación de las semillas y el crecimiento de las plántulas? ¿Cuáles son los efectos adversos? Bajo el mismo valor de pH, ¿los diferentes ácidos tienen efectos diferentes sobre la tasa de germinación de las semillas y el crecimiento de las plántulas de la misma planta?
¿Tiene la lluvia ácida efectos adversos sobre la tasa de germinación de las semillas y el crecimiento de las plántulas? ¿Cuáles son los efectos adversos? Bajo el mismo valor de pH, ¿los diferentes ácidos tienen efectos diferentes sobre la tasa de germinación de las semillas y el crecimiento de las plántulas de la misma planta?
[2] Hipótesis:
La lluvia ácida tiene un efecto adverso sobre la tasa de germinación de las semillas y el crecimiento de las plántulas. Puede reducir la tasa de germinación de las semillas y causar manchas en la superficie de las hojas de las plántulas. Los efectos de diferentes ácidos sobre la tasa de germinación de las semillas y el crecimiento de las plántulas de la misma planta al mismo pH son básicamente similares.
[3] Plan de consulta:
(1) Materiales y utensilios: ① 5 × 3 × 100 semillas de col china (semillas enteras y libres de enfermedades) ② 5 placas de petri ×3 juegos (misma especificación) ③Papel absorbente ④5 pajitas ⑤Solución de ácido clorhídrico con pH = 3 ⑥Solución de ácido sulfúrico con pH = 3 Solución de ácido acético glacial con pH = 7 Agua clara.
⑵Pasos del interrogatorio: ①Observar el estado de germinación de las semillas y el estado de crecimiento de las plántulas después de la germinación. Colocar las semillas de col china en una placa de petri cubierta con papel absorbente y mantenerlas húmedas (humedecer con la solución correspondiente). de cada grupo) ), colocar en un lugar soleado. El número de semillas de col china en cada placa de Petri es 100.
②Registros de observación
[4] Registros de observación y análisis:
1. El impacto de la lluvia ácida en la tasa de germinación de las semillas
Cuarto. Los registros de observación y análisis del primer día y el octavo día son los siguientes
Nota: El ácido acético glacial 3 y 4 representan PH=3 y PH=4. El ácido acético glacial 4 son los datos obtenidos mediante exploración y comparación adicionales al cuarto día, cuando el ácido acético glacial 3 aún no ha germinado.
Análisis: La tasa de germinación de las semillas se refiere al porcentaje de semillas que germinan dentro de un número específico de días en condiciones óptimas. Como puede verse en la tabla anterior, la tasa de germinación del grupo de control en agua clara es la más alta: el cuarto día es 22 ℅, seguida por el ácido clorhídrico 16 ℅, el ácido sulfúrico 8 ℅ y el ácido acético glacial 3. 0 el octavo día es 45℅, seguido por ácido acético glacial 4 21℅, ácido clorhídrico 18℅ y ácido sulfúrico 12℅ ilustran dos puntos: primero, la lluvia ácida reduce la tasa de germinación de las semillas, lo que concuerda con la hipótesis; en segundo lugar, diferentes ácidos con el mismo pH tienen diferentes efectos sobre la tasa de germinación de las semillas, lo que no coincide con la hipótesis. Hay dos razones: primero, el ácido clorhídrico es muy volátil. Aunque la placa de Petri esté cubierta con cultivo, todavía se evapora una pequeña cantidad de ácido clorhídrico, lo que reduce la acidez alrededor de las semillas a medida que germinan. En segundo lugar, diferentes ácidos tienen diferentes grados de ionización. Se analizó la ecuación de ionización de cada ácido: HCL=H++Cl- (el ácido clorhídrico es un ácido fuerte, completamente ionizado), h2so 4 = h++ HSO 4-; HSO4-=H++SO42- (el ácido sulfúrico es un dibásico; ácido, la primera ionización está completamente ionizada, afectada por [H+]. Cuando [H+] es grande, la segunda constante de equilibrio de ionización Ka = 1,20 × 10-2), HAc = H++Ac- (el ácido acético es un ácido débil). .)
Cuando PH = 3, se puede ver en el análisis anterior que la concentración de ácido acético es la mayor, seguida por el ácido sulfúrico y el ácido clorhídrico. Durante la germinación de las semillas, con el consumo de H+, aumenta el grado de ionización de los electrolitos débiles, los iones sulfato y el ácido acético. Dado que el Ka de los iones sulfato es mucho mayor que el del ácido acético, en el ambiente ácido donde germinan las semillas, con el tiempo, el valor de pH del ácido acético es el más pequeño, seguido del ácido sulfúrico y el ácido clorhídrico.
Se analizaron los registros de observación de cogollos podridos, raíces podridas, manchas en hojas y moho alrededor de raíces en los días 4 y 8.
Nota: Las semillas de ácido acético glacial 3 no germinaron y el tiempo de observación de ácido acético glacial 4 fue corto.
Análisis: La tabla anterior muestra el daño causado por el ácido sulfúrico a las plántulas, mientras que el ácido clorhídrico es relativamente suave.
La razón principal puede ser que el ácido sulfúrico es un ácido dibásico. Cuando PH=3, no está completamente ionizado y es más ácido que el ácido clorhídrico, por lo que tiene un impacto adverso relativamente mayor en las plántulas.
En tercer lugar, los resultados de la exploración
Se puede ver en el análisis anterior que cuanto menor es el valor del PH de la lluvia ácida, es decir, cuanto mayor es la acidez, mayores son los efectos adversos. impacto en el crecimiento biológico. El mecanismo fisiológico es principalmente que el H+ en la lluvia ácida reduce el valor del pH de las células y cambia el valor del pH normal requerido para el crecimiento, desarrollo y reproducción biológicos. El exceso de H+ aportado por la lluvia ácida desplazará a otros elementos, incluidos el potasio, el magnesio, el calcio y otros nutrientes, afectando así el crecimiento de las plantas. Altas concentraciones de H+ también pueden disolver el aluminio que se encuentra naturalmente en el suelo. Una vez que el aluminio se descompone y se libera, bloquea la capacidad de las raíces de las plantas para absorber agua y nutrientes, especialmente magnesio. La deficiencia de magnesio puede causar que las plantas se marchiten. Los metales pesados como el manganeso, el cromo, el plomo y el mercurio también pueden convertirse en sustancias solubles bajo la acción del ácido. No sólo envenenan las plantas, sino que también contaminan las aguas subterráneas, los ríos y los lagos, poniendo en grave peligro su supervivencia. de otros organismos.
Cuarto, reflexión
Precisamente porque la lluvia ácida es perjudicial para las plantas y amenaza el entorno de vida humano, es necesario utilizar energías limpias y no contaminantes, como la energía solar, las mareas y aguas subterráneas, energía térmica, desarrollo de biogás, uso de carbón bajo en azufre. Para purificar los gases de escape de los automóviles, se debe utilizar metanol y gas en lugar de gasolina. Además, existe un fuerte sentido de participación pública. Por ejemplo, podemos plantar algunas plantas que sean sensibles a la lluvia ácida en el campus o al borde de la carretera para observar el impacto de la lluvia ácida en el medio ambiente. O proteger y cultivar cultivos económicos, flores, etc. resistentes a la lluvia ácida. para cambiar el ambiente. Como estudiantes de secundaria, debemos mejorar nuestra conciencia y conocimiento ambientales.