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

                          

2021/06/27

 

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
中学受験の理科 植物の蒸散

 

 

【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。
中学受験の理科 植物の蒸散

 

 

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