まとめ
【定義】
気体の体積とは、一定の空間を占める気体の「かさ」を指し、温度や圧力、または化学反応や生体活動に伴う気体の出入りによって変化する量のことである。
学習の要点
- 蒸散量の算出：葉の表、裏、茎の各部位における蒸散量を、条件の異なる試験管を用いた実験値から比較・計算する。
- 呼吸による体積変化：呼吸によって消費される酸素と放出される二酸化炭素の収支、および生成された二酸化炭素が薬品に吸収されることで生じる体積の減少を理解する。
解説
植物の蒸散作用に関する実験では、ワセリンを塗る部位を変えた複数の試験管を用いて、水の減少量を測定する。未処理の個体、葉の表にワセリンを塗った個体、裏に塗った個体、葉を取り除いた個体の数値を比較することで、葉の表、裏、茎のそれぞれから放出された水分の割合を算出することが可能である。蒸散は主に気孔を通じて行われるため、気孔の分布密度の違いが体積（水の減少量）の差として現れる。
発芽する種子の呼吸に関する実験では、密閉容器内の気体体積の変化を観察する。種子は呼吸によって酸素を取り込み、二酸化炭素を放出する。このとき、装置内に水酸化ナトリウム水溶液を置くと、放出された二酸化炭素が反応して吸収される。その結果、消費された酸素の分だけ容器内の気体体積が減少し、接続されたガラス管内の液面が移動する。この仕組みを利用して、生物の呼吸量を定量的に測定することができる。
補足
二酸化炭素の吸収には水酸化ナトリウム水溶液のほか、水酸化カリウム水溶液などが用いられることもある。これらは塩基性溶液であり、酸性酸化物である二酸化炭素を中和反応によって固定する性質を持つ。
参照: 学習指導要領準拠資料
小学生のみなさんへ
気体の体積とは、空気などのかさ（大きさ）のことです。植物や種子が生きて活動すると、この気体のかさが変化することがあります。
植物の葉からは、水が水蒸気になって出ていきます。これを「蒸散（じょうさん）」といいます。葉の表側、裏側、くきのどこから多くの水が出ているかは、ワセリンをぬって水の出口をふさぐ実験で調べることができます。それぞれの試験管で減った水の重さを比べることで、場所ごとの蒸散の量が見えてきます。
また、発芽する種子はわたしたちと同じように「呼吸（こきゅう）」をしています。呼吸では酸素が使われ、二酸化炭素が出されます。実験装置の中に二酸化炭素を吸収する薬品を入れておくと、種子が使った酸素の分だけ、びんの中の空気のかさが減ります。空気のかさが減ることで、つながっているガラス管の中の液が吸い寄せられるように動くため、種子が呼吸していることを確かめられます。
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