水そう内のメダカと水草の呼吸のつり合いの問題。理科

Question

AからDの下の4つのボトルの中にメダカや水草を入れたボトルがある。水の水温、水に溶けている物質、水草の面積、メダカも全て同じにした。ABは夜間、CDは昼間に5時間置いた。5時間後にボトルの酸素の量が最も多い順に並べ替えよ。　小学生理科　少し難しい問題。


こちら自作の問題で自分で考えた問題になります。分野が植物の分野と化学の分野の融合問題です。
答え　
C、D、B、A
それとも、
C、D、B＝A

答えはどちらでしょうか？　それとも全然違う答えでしょうか？　それとも問題として成立しないとかでしょうか？
回答よろしくお願いいたします。

自作問題の解説:
Aは夜間なので、メダカと水草が共に呼吸をするので水そうの酸素が使われ、二酸化炭素の量が多くなる。
Bは夜間なので、水草の呼吸により水そうの酸素が使われ、二酸化炭素の量が多くなる。ただし呼吸するのは水草のみなのでAよりは水そうの酸素の量は多くなる。
Cは昼間なので、水草の光合成により水そうの二酸化炭素が減り、酸素が増える。
Dは昼間なので、水草の光合成により水そうの二酸化炭素が減り、酸素が増えるがメダカの呼吸により酸素が使われるて、二酸化炭素も同時に放出されるので、水そうの酸素の量と二酸化炭素の量がつり合う。

taunamlz · Accepted Answer

No.2です。

私も気づきませんでしたが、１さんの言うとおりですね。
夜水草が1Lの酸素を消費し、昼1Lの酸素を生産する時、メダカが1Lの酸素を消費すれば、C>D>B>Aとなります。
夜水草が1Lの酸素を消費し、昼1Lの酸素を生産する時、メダカが2Lの酸素を消費すれば、C>D=B>Aとなります。
夜水草が1Lの酸素を消費し、昼1Lの酸素を生産する時、メダカが3Lの酸素を消費すれば、C>B>D>Aとなります。

phage · Answer

問題文の「夜間」「昼間」という表現が気になります
高学年の子なら「先生、昼間でも暗い所に置いてあるかもしれませ～ん」と
生意気に突っ込んできます
時間帯ではなく、日光が当たっているか・いないかにした方が
誤解がないかと思います

また、ボトルはふたをして密閉しないと
大気と酸素・二酸化炭素の出入りがあるため
水草・メダカの光合成・呼吸による
酸素・二酸化炭素の増減に影響を及ぼします
実際には、影響が出るところまではいかないと思いますが
これも、生意気な子は突っ込んできます

そして、密閉したボトルを日光のあたるところに５時間もおいていたら
必ず水温も変化します
また、メダカが死んでしまうかもしれません

また、解説文について
問題文には「ボトル」とあるので
解説も「水そう」ではなく、表現を合わせる方がよろしいかと思います

Dの解説ですが「酸素の量と二酸化炭素の量がつり合う」はおかしいです
メダカの出す二酸化炭素と水草が出す酸素量は
メダカの数や水草の葉面積によって変わります
例えば、メダカが１匹で水草がたくさんある場合は
メダカが呼吸で利用する酸素よりも水草が産生する酸素量が多いです
どの程度でつり合う＝同量になるかどうかは
実験してみないとわかりません

taunamlz · Answer

気になった点を伝えます。

１．論理的にはCDBAになるとは思いますが、空気中の酸素が水に溶けるので、ボトルを密閉しないと正確なことは言えないと思います。

２．ただの昼ではなく晴れた日にしたほうが良いと思います。

３．解説に二酸化炭素の量について重点的に説明しているように感じます。
しかし、問題では酸素の量について聞いているので、酸素の量を重要視したほうが良いと思います。

４．Dの説明に「酸素と二酸化炭素の量が釣り合う」とありますが、釣り合うかどうかは水草の量と種類や、メダカの数で変わるのでわかりません。
また、釣り合うかどうかは今回の問題の趣旨とはずれています。

yhr2 · Answer

どこまで問題文を正確に書きうつされているのか分かりませんが、与えられた条件だけであれば「問題として成立しない」ことになります。

なぜなら、「メダカの酸素消費量」と「水草の光合成による酸素生産量」の大小関係が分からないと、ＢとＤの比較ができないからです。

「C」が最も「酸素量が多い」ことが分かりますが、
Ｂ：Ｃから「水草の光合成による酸素生産量」だけマイナス
Ｄ：Ｃから「メダカの酸素消費量」だけマイナス
なので、どちらの酸素が多いのか判断できません。

水そう内のメダカと水草の呼吸のつり合いの問題。 理科

No.2です。

問題文の「夜間」「昼間」という表現が気になります

気になった点を伝えます。

どこまで問題文を正確に書きうつされているのか分かりませんが、与えられた条件だけであれば「問題として成立しない」ことになります。

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