中学受験の理科 植物の蒸散量を比較する問題演習と解説

この演習問題は、かならず以下の学習を終えてから取り組んでください。

植物の蒸散
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【問題】

ある植物の新しい小枝を使って、条件が異なる7つの状態にして、明るい窓ぎわにしばらくのあいだ放置しました。

容器の大きさと水の量は同じで、葉の大きさ・葉の枚数・茎の太さと長さなどはほぼ同じです。

• A：葉には何もぬらない。
• B：葉には何もぬらない。とうめいなポリエチレンのふくろをかぶせ、ふくろの内と外で空気が出入りしないようにする。
• C：葉の表だけワセリンをぬる。
• D：葉の裏だけワセリンをぬる。
• E：葉の表と裏にワセリンをぬる。
• F：葉には何もぬらない。水面に油を浮かべる。

すべての条件で水の量は減りましたが、減少した水の量から①～⑤の量を求めようと考えています。

• ① 葉の表と裏のみから蒸散した水の量
• ② 葉の表のみから蒸散した水の量
• ③ 葉の裏のみから蒸散した水の量
• ④ 茎のみから蒸散した水の量
• ⑤ 葉いがいから減少した水の量

7つの条件で減少した水の量をそれぞれA～Fとしたとき、①～⑤の値は次のどれに近いでしょうか？

• ア： C － D
• イ： C ＋ D
• ウ： A － F
• エ： A － E
• オ： B ＋ C
• カ： D － E
• キ： A － B
• ク： A － C
• ケ： C － E
• コ： D － C
• サ： C ＋ D － B
• シ： C ＋ D － E
• ス： C ＋ D － A
• セ： E ＋ F － A

解答と解説

【解答】

① エ　② カ、ク　③ ケ　④ セ　⑤ ス

【解説】

多くの解説書では、水が蒸散・蒸発する部分を、表にまとめて整理している例が多いようです。ただし、当サイトではその方法をオススメしません（理由は後ほど解説）。

下図で、「〇：蒸散または蒸発が行われた部分」「×：蒸散または蒸発が行われない部分」を意味します。

なお、ふくろをかぶせたBは内部の湿度が高まって葉の蒸散が弱くなり、正しい量を求められないため表から除いておきます。

• A： 葉の表 〇　葉の裏 〇　茎 〇　水面 〇
• C： 葉の表 ×　葉の裏 〇　茎 〇　水面 〇
• D： 葉の表 〇　葉の裏 ×　茎 〇　水面 〇
• E： 葉の表 ×　葉の裏 ×　茎 〇　水面 〇
• F： 葉の表 〇　葉の裏 〇　茎 〇　水面 ×

多くの解説書で述べている上図のような表を、試験の本番で書くと、時間がかかってしまいます。ごていねいに、縦と横の線まで書く人もいるからです。

もし表を書くのであれば、せめて縦横の線がない、下図のようなものにしましょう。

それにしても、上図では「葉の表」「葉の裏」「茎」「水面」と書くのに時間がかかるため、本番むけではありません。もう少し工夫が必要でしょう。

時間をかけない1つの方法として、問題で与えられた図に、以下のような文字を記入していきます。

• 葉の表で蒸散 → 「お」
• 葉の裏で蒸散 → 「う」
• 茎で蒸散 → 「く」
• 水面から蒸発 → 「す」

Aは何もぬらないので、「葉の表で蒸散」「葉の裏で蒸散」「茎で蒸散」「水面から蒸発」となり、「お　う　く　す」です。

Bは先ほど説明したように、検討から除きますから、何も書きません。

Cは葉の表にワセリンをぬるため、「葉の裏で蒸散」「茎で蒸散」「水面から蒸発」で、「う　く　す」。

Dは葉の裏にワセリンをぬるため、「葉の表で蒸散」「茎で蒸散」「水面から蒸発」で、「お　く　す」。

Eは葉の表と裏にワセリンをぬるから、「茎で蒸散」「水面から蒸発」で、「く　す」。

Fは水面に油を浮かべるだけのため、「葉の表で蒸散」「葉の裏で蒸散」「茎で蒸散」となり、「お　う　く」。

これらを問題の図に書きこんだのが、下図です。

上図をもとに、問題に示された計算式ア～セの意味を考えていきます。

【ア】
C － D ＝「う く す」－「お く す」＝ 「う－お 」（意味なし）

【イ】
C ＋ D ＝「う く す」＋「お く す」＝ 「う お く く す す 」（意味なし）

【ウ】
A － F ＝「お う く す」－「お う く」＝ 「す」（水面の蒸発のみ）

【エ】
A － E ＝「お う く す」－「く す」＝ 「お う」（葉の表と裏による蒸散）

【オ】
B ＋ C → Bが含まれるため、意味なし

【カ】
D － E ＝「お く す」－「く す」＝ 「お」（葉の表による蒸散のみ）

【キ】
A － B → Bが含まれるため、意味なし

【ク】
A － C ＝「お う く す」－「う く す」＝ 「お」（葉の表による蒸散のみ）

【ケ】
C － E ＝「う く す」－「く す」＝ 「う 」（葉の裏による蒸散のみ）

【コ】
D － C ＝「お く す」－「う く す」＝ 「お－う」（意味なし）

【サ】
C ＋ D － B → Bが含まれるため、意味なし

【シ】
C ＋ D － E ＝「う く す」＋「お く す」－「く す」＝ 「お う く す 」（葉の表と裏および茎による蒸散 ＋ 水面の蒸発）

【ス】
C ＋ D － A ＝「う く す」＋「お く す」－「お う く す」＝ 「く す 」（茎による蒸散＋水面の蒸発 → 葉いがいから水が減少）

【セ】
E ＋ F － A ＝「く す」＋「お う く」－「お う く す」＝ 「く 」（茎による蒸散のみ）

植物の蒸散に、もどりましょう。
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