从清洗水果的经验中发现微皱的水果经过浸泡-大湾高中.DOC

PAGE PAGE 1 台灣省第四十六屆高級中等學校第五分區科學展覽會 作品說明書 科別：化學科 組別：高中組 作品名稱：觀察果皮滲透作用與食鹽水濃度及水溫的變化 關係 關鍵詞：滲透作用、食鹽水濃度 目錄 壹、摘要 貳、研究動機 參、研究目的 肆、研究設備及器材 伍、研究過程或方法 陸、研究結果 柒、討論與結論 捌、實驗誤差探討 玖、參考文獻及其他 拾、實驗日誌 摘要 生活中，我們發現清洗水果，並浸泡於鹽水中時，水果表皮會有微皺甚至破裂的現象，亦有時發現同一次購買的水果，浸泡於不同濃度的食鹽水溶液中，竟然連甜度都有明顯的差異，這裡頭究竟暗藏什麼玄機，正待我們一探所以？而經過查詢各大網站及校內圖書館的各類書籍，卻均僅輕描淡寫的說明此現象與滲透有些關聯，並無其他更深入探討，又碰巧上課時，課本曾提到：半透膜與滲透作用，使我們立即聯想到：以水果表皮充當半透膜來探討其種種影響滲透的因素。 我們以市售的巨峰葡萄、小蕃茄來實驗。分別將巨峰葡萄浸泡於蒸餾水、0.9M、1.21M等各種不同濃度的食鹽水溶液，小蕃茄浸泡於蒸餾水、0.6M、1.52M等各種不同濃度的食鹽水溶液，放置於室溫下＜因為在冬天，約為17℃＞，以及將巨峰葡萄浸泡於蒸餾水、0.3M、0.6M、1.52M等各種不同濃度的食鹽水溶液，小蕃茄浸泡於蒸餾水、0.6M、1.09M、1.21M、1.52M等各種不同濃度的食鹽水溶液，放置於5℃恆溫冰箱中，並觀察水果重量的變化情形，希望能藉由此觀察來預測水果果肉細胞的濃度。幸運的是，我們發現巨峰葡萄果肉細胞的濃度低於0.3M食鹽水溶液，小蕃茄果肉細胞的濃度則是介於0.9M與1.21M食鹽水溶液之間。在實驗的過程中，我們發現溫度對於滲透現象亦有極大影響，所以又利用恆溫水槽將環境溫度調整成26℃和40 經過實驗結果發現，浸泡於濃度愈高的食鹽水溶液，以及置放於溫度愈高的食鹽水溶液，水果的平均每克重量變化量幅度愈大，這與未來高三將要學習的滲透壓關係式： π=iCMRT吻合。且我們發現：生長在不同環境下的水果所適應的溫度及濃度，亦有所差別。 貳、研究動機： 從清洗水果的經驗中發現：微皺的水果經過清水浸泡，會變得飽滿；浸泡時間過久，甚至會有表皮脹破的現象發生。這個現象與高一基礎化學所學的：水分子會穿過半透膜滲透到濃度較高的食鹽水中結果相似。遂引起做進一步觀察的動機，於是設計一些實驗來觀察下列現象： 不同種類果皮滲透現象的發生與泡水時間長短的關係。 不同種類果皮滲透現象與水溫高低的關係。 不同種類果皮滲透現象與浸泡不同濃度食鹽水的關係。 希望藉此實驗觀察，能更進一步得知：當水分子不再滲透到水果內部時，約可推測得水果的濃度。 參、研究目的 探討不同水溫時，對葡萄、小蕃茄的滲透影響程度。 探討浸泡於不同食鹽水溶液時，對葡萄、小蕃茄的滲透影響程度。 藉由食鹽水濃度的改變，觀察葡萄、小蕃茄浸泡在何種濃度的食鹽水中，滲透現象幾乎未發生，進而推測葡萄果肉細胞的濃度、小蕃茄果肉細胞的濃度。 肆、研究設備及器材： 購自傳統市場之季節性水果：巨峰葡萄、小蕃茄 配製不同濃度之食鹽水溶液 5℃ 電子天平 恆溫水槽 燒杯 溫度計 衛生紙 舀勺 伍、研究過程 收集實驗材料：購自傳統市場之季節性水果巨峰葡萄、小蕃茄洗淨、擦乾備用。 將未浸泡過水的葡萄用衛生紙擦乾淨並稱重後浸泡在內裝蒸餾水之燒杯中，再將燒杯放置於室溫下，每隔2小時取出水中的葡萄用衛生紙擦乾並稱重，記錄葡萄重量的變化。 配製0.9M食鹽水溶液，將未浸泡過水的葡萄用衛生紙擦乾淨並稱重後浸泡在內裝0.9M食鹽水溶液之燒杯中，再將燒杯放置於室溫下，每隔2小時取出水溶液中的葡萄用衛生紙擦乾並稱重，記錄葡萄重量的變化。 同步驟三，將葡萄浸泡於1.21M食鹽水溶液，記錄葡萄重量的變化。(結果列於表1~3) 將小蕃茄稱重後浸泡在內裝蒸餾水之燒杯中，再將燒杯放置於室溫下，每隔2小時取出水中的小蕃茄用衛生紙擦乾並稱重，記錄小蕃茄重量的變化。 分別配製0.6M、1.52M食鹽水溶液，將未浸泡過水的小蕃茄用衛生紙擦乾淨並稱重後分別浸泡在內裝0.6M、1.52M食鹽水溶液之燒杯中，再將燒杯放置於室溫下，每隔2小時取出水溶液中的小蕃茄用衛生紙擦乾並稱重，記錄小蕃茄重量的變化。(結果列於表4~6) 將未浸泡過水的葡萄用衛生紙擦乾淨並稱重後分別浸泡在內裝蒸餾水、0.3M、0.6M及1.52M食鹽水溶液之燒杯中，再將燒杯放置於5℃恆溫冰箱，每隔2小時取出水溶液 將未浸泡過水的小蕃茄用衛生紙擦乾淨並稱重後分別浸泡在內裝蒸餾水、0.6M、1.09M、1.21 M及1.52M食鹽水溶液之燒杯中，再將燒杯放置於5℃恆溫冰箱，每隔2小時取出水溶液 (結果列於表11~15) 觀察溫度變化對滲透現象之影響: 將未