繡球花變色的奧秘

◎湖南省沅陵縣溪子口小學(xué) 宋珂珂

學(xué)校的百花園里種著各種各樣的花，我發(fā)現(xiàn)有些花會(huì)變色，比如，繡球無(wú)盡夏買(mǎi)來(lái)時(shí)花是藍(lán)色的，種了一年后花色變成了粉色；牽牛花在早晨是紫藍(lán)色的，而到了中午和傍晚卻變成了紅色。這些花為什么會(huì)變色呢？同學(xué)們也很好奇。我所在的探究小組決定圍繞“繡球花為什么會(huì)變色”這一主題開(kāi)展實(shí)踐活動(dòng)。

一、了解相關(guān)知識(shí)

通過(guò)在網(wǎng)上查找繡球花變色的原理，我們了解了繡球花是否變色是由鋁離子和酸堿度共同決定的。鋁離子在酸性環(huán)境中處于游離態(tài)，被繡球根部吸收后運(yùn)輸?shù)交ɑ芙M織，存在細(xì)胞的液泡中，保持酸性。它在堿性環(huán)境中處于結(jié)合態(tài)，不能被繡球花吸收。所以在酸性環(huán)境中，繡球花中控制花的顏色的飛燕草素與鋁離子結(jié)合，花色為藍(lán)色，而在堿性環(huán)境中花色由藍(lán)色變?yōu)榧t色。

化學(xué)老師全老師又給我們講解了土壤酸堿度與pH 值的關(guān)系：當(dāng)pH 值小于7 時(shí)，土壤呈酸性，而且pH 值越小，酸性越強(qiáng)；當(dāng)pH 值大于7 時(shí)，土壤呈堿性，而且pH 值越大，堿性越強(qiáng)；當(dāng)pH 值等于7 時(shí)，土壤呈中性。我們可用pH 試紙或土壤酸堿度測(cè)試儀來(lái)測(cè)定土壤的pH 值。

二、制訂方案

根據(jù)查找的資料和全老師講解的知識(shí)，我們制訂了3 套讓繡球花變色的方案。第一套方案需要使用含有鋁離子的硫酸鋁和稀硫酸，第二套方案需要使用含有鋁離子的氯化鋁和稀鹽酸，第三套方案需要使用硫酸鋁和稀醋酸。通過(guò)討論，大家認(rèn)為硫酸和鹽酸的酸性太強(qiáng)，繡球可能會(huì)受不了，最后確定采用第三套方案。

三、變色探究

我們?cè)苑N了4 盆繡球，其中有3 盆無(wú)盡夏和1 盆玫紅媽媽。在我們的精心護(hù)理下，這4 盆繡球都長(zhǎng)得很好，特別是玫紅媽媽?zhuān)~子又大又綠。

根據(jù)探究方案，科學(xué)老師羅老師給我們準(zhǔn)備了4 種物質(zhì)——硫酸鋁、白醋、草木灰和石灰石，并對(duì)它們作了簡(jiǎn)單介紹：硫酸鋁可提供鋁離子，其溶液本身呈酸性；白醋是酸性物質(zhì)；草木灰可作鉀肥，能使花開(kāi)得更艷，本身是堿性物質(zhì)；石灰石不溶于水，能與酸性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。之后，她向我們交代了一些注意事項(xiàng)。

接下來(lái)，我們便開(kāi)始進(jìn)行變色探究。我們配制溶液、測(cè)土壤酸堿度、做記錄，往4 盆繡球澆灌溶液。一番忙碌后，我們發(fā)現(xiàn)繡球的葉子有些枯萎。羅老師叫我們馬上給繡球澆清水，多澆一些，我們照辦。

繡球的葉子為什么會(huì)枯萎呢？我們立馬查找原因，原來(lái)繡球容易缺水，我們澆灌的溶液濃度過(guò)高，缺乏水分，所以導(dǎo)致繡球的葉子枯萎了。

要進(jìn)行繡球變色探究，就必須保證繡球活著，而且要健康地活著。絕大多數(shù)植物適宜生長(zhǎng)的環(huán)境為中性或接近中性的土壤，土壤pH 值過(guò)大或過(guò)小都不行。我們配制的溶液pH 值過(guò)小，酸性太強(qiáng)，繡球當(dāng)然發(fā)育不好。好在我們及時(shí)澆灌了大量清水，4 盆繡球又都恢復(fù)了勃勃生機(jī)。

我們調(diào)整思路，重新用硫酸鋁和水配制溶液。我們用1 克硫酸鋁兌1000 毫升純凈水，每10 天至15 天將等量的硫酸鋁溶液噴在4盆繡球的葉片上；用1 克硫酸鋁兌600 毫升純凈水，每20 天左右用硫酸鋁溶液澆灌一次繡球。在開(kāi)花期只澆水，不噴施硫酸鋁溶液，而在花蕾形成前或現(xiàn)蕾時(shí)，每月澆灌3 次白醋溶液。同時(shí)，我們調(diào)節(jié)土壤酸堿度：分別通過(guò)添加草木灰、石灰石、白醋將土壤調(diào)成堿性、中性和酸性，并且每周測(cè)量土壤酸堿度。

圖1 澆水

圖2 澆灌硫酸鋁溶液

圖3 用土壤酸堿度測(cè)試儀測(cè)量土壤酸堿度

經(jīng)過(guò)近一年的探究，我們讓無(wú)盡夏呈現(xiàn)了多種顏色，并記錄了土壤pH 值與無(wú)盡夏顏色之間的關(guān)系：pH 值為5.5 時(shí)，無(wú)盡夏呈藍(lán)色；pH 值在5.5 至6.5 之間，無(wú)盡夏呈紫色；pH 值大于或等于6.5 時(shí)，無(wú)盡夏呈粉色。玫紅媽媽不會(huì)變色，不管土壤酸堿度如何變化，它都是玫紅色的。所以，不是所有的繡球花都會(huì)變色。

圖4 粉紅色的無(wú)盡夏

圖5 藍(lán)色的無(wú)盡夏

圖6 玫紅媽媽

四、收獲與感受

繡球花有玫紅色的、粉色的、藍(lán)色的、紫色的，超級(jí)夢(mèng)幻！通過(guò)繡球花變色探究，我們更加了解繡球，學(xué)到了課堂之外的知識(shí)，體會(huì)了勞動(dòng)的艱辛和收獲的喜悅，深知科學(xué)數(shù)據(jù)來(lái)之不易。

之后，我們還要嘗試讓同一朵繡球花一半變色一半不變色。期待我們的成果吧！