まとめ
【定義】
クロモは、トチカガミ科に属する淡水性の沈水植物である。光合成の実験において、酸素の発生を視覚的に観察しやすい試料として広く用いられる。
学習の要点
- 重要語句:二酸化炭素濃度、限定要因、光の強さ、熱吸収用の水槽、線香の燃焼反応
- 用語の意義:光合成に必要な条件(光・水・二酸化炭素・葉緑体)と、生成物(デンプン・酸素)の因果関係を実証する。
解説
光合成の効率は、二酸化炭素濃度や光の強さに依存する。二酸化炭素濃度と光合成量の関係を示すグラフでは、濃度の上昇に伴い光合成量は増加するが、一定の濃度に達すると飽和状態となり、それ以上は増加しなくなる。現在の大気中の二酸化炭素濃度は約0.04%であり、この数値付近での変動が光合成量に与える影響は大きい。
実験装置の構成においては、光源とクロモを入れた試験管の間に「水槽」を設置することが重要である。これは、光源から発せられる熱を水で遮断し、温度変化という変数を排除して、純粋に光の強さが光合成に与える影響のみを観察するためである。クロモに光を当てた際に発生する気泡の数を数えることで、光の強さと光合成の活性度合いを相対的に測定できる。
また、光合成の結果として発生した気体が酸素であることを確認するため、試験管内に集まった気体に火のついた線香を入れる操作を行う。線香の炎が激しく燃え上がる反応が見られれば、助燃性を持つ酸素が発生したことが証明される。
補足
クロモ(Hydrilla verticillata)は、光合成の研究において「炭酸水素ナトリウム水溶液」を加えて二酸化炭素濃度を人工的に調整する実験にも多用される。
参照: 学習指導要領準拠資料
小学生のみなさんへ
クロモは、川や池などの水の中で育つ植物の仲間です。理科の実験では、光合成(植物が光を浴びて栄養を作ること)を調べる時によく使われます。
光を当てると、クロモの葉っぱから小さなあわが出てきます。このあわを集めて、火のついた線香を近づけると、線香の火がパッと激しく燃えます。このことから、あわの正体が「酸素」であることが分かります。
光を強くしたり、水の中の二酸化炭素を増やしたりすると、光合成がさかんになって、あわが出る量も増えていきます。ただし、どこまでも増え続けるわけではなく、ある程度のところで限界(いっぱいいっぱい)になります。
実験の時は、ライトの熱で水の温度が変わらないように、水を入れた入れ物を置いて熱をさえぎる工夫をします。こうすることで、光の強さだけが原因であわが増えたことを正しく確かめることができます。
記事の内容に誤りがありますか?
⚠️ 修正を提案する