◎湖南省沅陵縣溪子口小學(xué) 宋珂珂
學(xué)校的百花園里種著各種各樣的花,我發(fā)現(xiàn)有些花會變色,比如,繡球無盡夏買來時花是藍色的,種了一年后花色變成了粉色;牽牛花在早晨是紫藍色的,而到了中午和傍晚卻變成了紅色。這些花為什么會變色呢?同學(xué)們也很好奇。我所在的探究小組決定圍繞“繡球花為什么會變色”這一主題開展實踐活動。
通過在網(wǎng)上查找繡球花變色的原理,我們了解了繡球花是否變色是由鋁離子和酸堿度共同決定的。鋁離子在酸性環(huán)境中處于游離態(tài),被繡球根部吸收后運輸?shù)交ɑ芙M織,存在細胞的液泡中,保持酸性。它在堿性環(huán)境中處于結(jié)合態(tài),不能被繡球花吸收。所以在酸性環(huán)境中,繡球花中控制花的顏色的飛燕草素與鋁離子結(jié)合,花色為藍色,而在堿性環(huán)境中花色由藍色變?yōu)榧t色。
化學(xué)老師全老師又給我們講解了土壤酸堿度與pH 值的關(guān)系:當pH 值小于7 時,土壤呈酸性,而且pH 值越小,酸性越強;當pH 值大于7 時,土壤呈堿性,而且pH 值越大,堿性越強;當pH 值等于7 時,土壤呈中性。我們可用pH 試紙或土壤酸堿度測試儀來測定土壤的pH 值。
根據(jù)查找的資料和全老師講解的知識,我們制訂了3 套讓繡球花變色的方案。第一套方案需要使用含有鋁離子的硫酸鋁和稀硫酸,第二套方案需要使用含有鋁離子的氯化鋁和稀鹽酸,第三套方案需要使用硫酸鋁和稀醋酸。通過討論,大家認為硫酸和鹽酸的酸性太強,繡球可能會受不了,最后確定采用第三套方案。
我們栽種了4 盆繡球,其中有3 盆無盡夏和1 盆玫紅媽媽。在我們的精心護理下,這4 盆繡球都長得很好,特別是玫紅媽媽,葉子又大又綠。
根據(jù)探究方案,科學(xué)老師羅老師給我們準備了4 種物質(zhì)——硫酸鋁、白醋、草木灰和石灰石,并對它們作了簡單介紹:硫酸鋁可提供鋁離子,其溶液本身呈酸性;白醋是酸性物質(zhì);草木灰可作鉀肥,能使花開得更艷,本身是堿性物質(zhì);石灰石不溶于水,能與酸性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。之后,她向我們交代了一些注意事項。
接下來,我們便開始進行變色探究。我們配制溶液、測土壤酸堿度、做記錄,往4 盆繡球澆灌溶液。一番忙碌后,我們發(fā)現(xiàn)繡球的葉子有些枯萎。羅老師叫我們馬上給繡球澆清水,多澆一些,我們照辦。
繡球的葉子為什么會枯萎呢?我們立馬查找原因,原來繡球容易缺水,我們澆灌的溶液濃度過高,缺乏水分,所以導(dǎo)致繡球的葉子枯萎了。
要進行繡球變色探究,就必須保證繡球活著,而且要健康地活著。絕大多數(shù)植物適宜生長的環(huán)境為中性或接近中性的土壤,土壤pH 值過大或過小都不行。我們配制的溶液pH 值過小,酸性太強,繡球當然發(fā)育不好。好在我們及時澆灌了大量清水,4 盆繡球又都恢復(fù)了勃勃生機。
我們調(diào)整思路,重新用硫酸鋁和水配制溶液。我們用1 克硫酸鋁兌1000 毫升純凈水,每10 天至15 天將等量的硫酸鋁溶液噴在4盆繡球的葉片上;用1 克硫酸鋁兌600 毫升純凈水,每20 天左右用硫酸鋁溶液澆灌一次繡球。在開花期只澆水,不噴施硫酸鋁溶液,而在花蕾形成前或現(xiàn)蕾時,每月澆灌3 次白醋溶液。同時,我們調(diào)節(jié)土壤酸堿度:分別通過添加草木灰、石灰石、白醋將土壤調(diào)成堿性、中性和酸性,并且每周測量土壤酸堿度。
圖1 澆水
圖2 澆灌硫酸鋁溶液
圖3 用土壤酸堿度測試儀測量土壤酸堿度
經(jīng)過近一年的探究,我們讓無盡夏呈現(xiàn)了多種顏色,并記錄了土壤pH 值與無盡夏顏色之間的關(guān)系:pH 值為5.5 時,無盡夏呈藍色;pH 值在5.5 至6.5 之間,無盡夏呈紫色;pH 值大于或等于6.5 時,無盡夏呈粉色。玫紅媽媽不會變色,不管土壤酸堿度如何變化,它都是玫紅色的。所以,不是所有的繡球花都會變色。
圖4 粉紅色的無盡夏
圖5 藍色的無盡夏
圖6 玫紅媽媽
繡球花有玫紅色的、粉色的、藍色的、紫色的,超級夢幻!通過繡球花變色探究,我們更加了解繡球,學(xué)到了課堂之外的知識,體會了勞動的艱辛和收獲的喜悅,深知科學(xué)數(shù)據(jù)來之不易。
之后,我們還要嘗試讓同一朵繡球花一半變色一半不變色。期待我們的成果吧!