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生物探究实验虚拟实验

探究酒精对水蚤心率的影响

用显微镜观察水蚤的心跳,探究不同浓度的酒精对水蚤心率的影响,学习设计对照实验、处理实验数据,认识酗酒的危害。

动手做实验 · Virtual Lab

在显微镜下数水蚤的心跳,看不同浓度的酒精怎样影响它

实验步骤

正在搭建 3D 实验台

水蚤、蒸馏水、95% 的酒精、量筒、烧杯、滴管、载玻片、棉花纤维、显微镜、计时器

第 1 步

设计实验方案

配制不同浓度的酒精,想清楚:怎样使用水蚤?怎样设置对照?每种浓度用几只水蚤?

第 1 步「配」:配制不同浓度的酒精。

方案
  1. 配配制不同浓度的酒精
  2. 一只还是多只怎样使用水蚤
  3. 几只每种浓度用几只水蚤
怎样配制(每 100 mL)
浓度95% 酒精加蒸馏水到
1%1.1 mL100 mL
5%5.3 mL100 mL
10%10.5 mL100 mL
15%15.8 mL100 mL
20%21.1 mL100 mL

稀释前后酒精的体积不变:95% × V = 浓度 × 100 mL。

文字版:器材、步骤与结论适合备课、打印+

器材

  • 水蚤
  • 体积分数 95% 的酒精
  • 蒸馏水
  • 量筒
  • 烧杯
  • 滴管
  • 载玻片
  • 棉花纤维
  • 显微镜
  • 计时器

记忆口诀

一蚤一用,先清水后酒精

每只水蚤只用一次,先在清水中计数作对照。

记忆口诀

多只重复取平均

每种浓度用 3 只以上的水蚤,取平均值。

  1. 01

    用 95% 的酒精和蒸馏水配制 1%、5%、10%、15%、20% 的酒精溶液,另取一杯清水作对照。

  2. 02

    用吸管吸取一只水蚤放在载玻片的水滴中,加几丝棉花纤维限制它的活动,用低倍镜找到心脏。

  3. 03

    数出 10 秒内的心跳次数,换算成每分钟的心率。

    要点心跳太快时,可以按心跳的节奏用笔在纸上点点,再数点数。

  4. 04

    吸去清水,滴加一种浓度的酒精,约 1 分钟后再数心率。每只水蚤只用一次。

  5. 05

    每种浓度用 3 只水蚤,记录数据,计算平均值,以酒精浓度为横坐标、心率为纵坐标画出曲线。

现象

水蚤在清水中的心率约为每分钟 210 次;在 1% 的酒精中略有加快;在 5%、10%、15% 的酒精中心率越来越慢;在 20% 的酒精中心脏很快停止跳动,水蚤死亡。

结论

低浓度的酒精使水蚤心率略有加快,随着酒精浓度升高,水蚤心率逐渐减慢,浓度过高会导致水蚤死亡。由此推测,饮酒,特别是酗酒,会危害人的心血管系统和身体健康。

记忆口诀

低浓度略快,高浓度变慢,过高致死

酒精对水蚤心率的影响。

01 — Principle

实验原理

水蚤是一种小型甲壳动物,身体透明,在低倍镜下能看到它背部的心脏一下一下地跳动。酒精能透过体表进入水蚤体内,影响心脏的活动。实验用 95% 的酒精加蒸馏水配制一系列不同浓度的酒精溶液,以清水作对照。每只水蚤只能用一次:先在清水中数心率,再放入一种浓度的酒精中数心率,否则前一种酒精的影响会带到后面的实验中。每种浓度用多只水蚤,取平均值,减少偶然误差。水蚤的心率每分钟 200 次左右,可以数 10 秒或 15 秒再换算成每分钟的次数,来不及数时可以按心跳的节奏在纸上点点,再数点数。

02 — Pitfalls

易错点

Q1为什么不能把同一只水蚤依次放入不同浓度的酒精中?+

酒精会进入水蚤体内,前一次的酒精会影响后面的测定,测得的心率就不能反映后一种浓度的作用;高浓度酒精还可能把它杀死。

Q2为什么要先在清水中数心率?+

清水中的心率是对照。每只水蚤的心率本来就不同,先在清水中计数,可以和它自己在酒精中的心率比较。

Q3为什么每种浓度要用多只水蚤?+

只用一只,结果可能有偶然性。用多只水蚤取平均值,结果更可靠。

Q4为什么要在水滴中加几丝棉花纤维?+

限制水蚤的活动范围,便于在显微镜下观察心脏、数心率。

03 — Practice

典型例题

点选答案,立即查看解析答对 0 / 4
  1. 例 1

    在「探究酒精对水蚤心率的影响」实验中,对照组是( )

  2. 例 2

    某同学数出水蚤 10 秒心跳 35 次,它的心率是( )

  3. 例 3

    随着酒精浓度的升高,水蚤的心率( )

  4. 例 4

    下列关于这个实验的做法,正确的是( )

04 — In Life

生活中的应用

酒精危害神经系统和心血管系统

青少年不饮酒

青少年的大脑和身体正在发育,饮酒会造成伤害,开始饮酒的年龄越小,越容易产生酒精依赖。

酒精影响神经系统

酒后不开车

酒精使人反应变慢、判断力下降,酒后驾车很容易造成交通事故,是违法行为。

酒精损害多种器官

长期酗酒的危害

长期大量饮酒会导致心血管疾病、肝病等,增加患癌症的风险。

05 — Extension

拓展

拓展:水蚤在不同浓度酒精中的平均心率(示例数据)

酒精浓度清水1%5%10%15%20%
平均心率(次/min)210228186132900(死亡)

不同小组、不同季节测得的数值会有差别,但变化趋势相同。

06 — Safety

安全提示

  • 酒精易燃,配制和使用时要远离火源。
  • 实验后把水蚤放回培养缸,不要随意丢弃;用显微镜时注意规范操作。

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