小孔扩散观察实验

叶片上的气孔是二氧化碳和气态水分子进出的主要通道。叶表面气孔虽然很多,但面积很小,只占叶片总面积的1~2﹪,可是,水分通过气孔而散失的速度(即蒸腾速率)却很快。有些植物当叶表面的气孔充分张开时,其蒸腾速率接近于叶片同样大小的自由水面的蒸发速率。这样高的效率是小孔扩散的边缘效应造成的。在任一蒸发面上,处于蒸发面中心的气体分子由于分子间的相互干扰,向大气扩散的速度较慢,在蒸发面边缘的气体分子则因干扰少而扩散较快。孔愈小,周长与面积的比例愈大,边缘效应愈显著。所以,若以同样的蒸发面积计算,孔愈小,单位面积上蒸发的水量也愈大。这正是小面积的气孔能大量散失水分的重要原因。

1. 设备制作

(1)准备两个同样大小的培养皿(直径9 cm),两张直径11 cm经浸蜡的道林纸,在其中一张的中央钻出一个直径 3cm的圆形孔,在另一张纸上钻出225个直径0.2 cm的小圆孔,225个小圆孔排成15排,每排15个,这样,两张纸上开孔的总面积相同,但孔的总周长不同。

(2)将开好孔的道林纸复盖住培养皿口,纸的边缘向下折,用胶水粘在培养皿壁上,干后待用。

2. 测定

将两个培养皿分别放在天平两端的称盘上,先用砝码调节平衡,然后用滴管吸取石油醚(或其他低沸点液体)加到两个培养皿中约0.5 cm深,调节石油醚的量使天平达到平衡状态。由于石油醚通过纸上孔口向外扩散,数分钟后,可明显看出小孔一方重量变轻,说明小孔一方比大孔一方扩散要快。

2014-12-12