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。
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- 45 min
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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
正在搭建 3D 实验台
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。
- 配配制不同浓度的酒精
- 一只还是多只怎样使用水蚤
- 几只每种浓度用几只水蚤
| 浓度 | 95% 酒精 | 加蒸馏水到 |
|---|---|---|
| 1% | 1.1 mL | 100 mL |
| 5% | 5.3 mL | 100 mL |
| 10% | 10.5 mL | 100 mL |
| 15% | 15.8 mL | 100 mL |
| 20% | 21.1 mL | 100 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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
例 1
在「探究酒精对水蚤心率的影响」实验中,对照组是( )
例 2
某同学数出水蚤 10 秒心跳 35 次,它的心率是( )
例 3
随着酒精浓度的升高,水蚤的心率( )
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) | 210 | 228 | 186 | 132 | 90 | 0(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。