IMSO 2008 Khoa học Quốc tế - Thí nghiệm thực hành

### Giới thiệu thí nghiệm

Cá vàng là một trong những loài cá phổ biến ở Indonesia, được ưa chuộng để nuôi trong bể cá cảnh. Tài liệu nêu rằng các nhà khoa học xác định sự sinh sản của cá vàng chịu ảnh hưởng của quang chu kỳ hoặc sự sục khí vào nước, nhưng chưa biết tác động của cả hai yếu tố. Em được yêu cầu thiết kế thí nghiệm về tác động của quang chu kỳ, sự sục khí hoặc cả hai.



### A. MỘT SỐ VẬT LIỆU EM CÓ THỂ CẦN ĐỂ MÔ PHỎNG THÍ NGHIỆM

| Vật liệu | Số lượng |
| --- | --- |
| Giấy màu xanh lam | 1 |
| Giấy màu xanh lục | 1 |
| Giấy màu vàng | 1 |
| Đồng xu | 2 |
| Thẻ hình cá vàng | 100 |

### B. NHIỆM VỤ

1. Thiết kế một thí nghiệm để thể hiện mối quan hệ giữa hai yếu tố môi trường.

- Có thể dùng giấy xanh lam cho ao có hệ thống sục khí, giấy xanh lục cho ao có hệ thống điều chỉnh quang chu kỳ, và giấy vàng cho ao có cả hai hệ thống.
- Có thể dùng hai đồng xu để mô phỏng sự tăng số cá trên giấy. Khi tung hai đồng xu cùng lúc, có ba kiểu kết hợp:
- a. Mặt hình - mặt số: thêm hai cá vào giấy xanh lam.
- b. Mặt số - mặt số: thêm hai cá vào giấy xanh lục.
- c. Mặt hình - mặt hình: thêm hai cá vào giấy vàng.
- Ghi số cá em dùng trên mỗi tờ giấy lúc bắt đầu:
- a. Giấy xanh lam: ___
- b. Giấy xanh lục: ___
- c. Giấy vàng: ___

2. Tung hai đồng xu cùng lúc 30 lần.
3. Có thể đặt thẻ cá vàng lên tờ giấy tương ứng với kết quả tung và ghi kết quả vào bảng trong phiếu trả lời.
4. Sau khi hoàn thành thí nghiệm, cất các thẻ cá từ mỗi tờ giấy vào những túi riêng và ghi nhãn.
5. Vẽ đồ thị từ bảng kết quả. Ghi tổng số cá vàng của quần thể trên trục Y và lần tung trên trục X; chỉ rõ hoặc ghi nhãn đường biểu diễn em dùng.

### Dựa vào thí nghiệm, trả lời các câu hỏi sau

1. Ao nào có số cá lớn nhất sau 30 lần tung?
2. Yếu tố nào thúc đẩy sự sinh sản của cá vàng?
3. Yếu tố nào không kìm hãm sự sinh sản của quần thể cá vàng? Giải thích.
4. Điểm yếu của thí nghiệm này là gì? Giải thích câu trả lời.

### Bảng phiếu trả lời được vẽ lại đầy đủ

Phiếu gốc đặt cột “Số cá”/“Số cá thể” bên cạnh “Tổng số cá trong quần thể”. Sau dòng ban đầu, cột thứ nhất của mỗi màu ghi số cá được thêm ở lần tung đó, không phải tổng lũy kế. Ghi đúng kết quả thực tế của em; những ô trống này không phải dữ liệu quan sát.

| Lần tung | Lam: thêm | Lam: tổng | Lục: thêm | Lục: tổng | Vàng: thêm | Vàng: tổng |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| Ban đầu | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 1 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 2 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 3 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 4 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 5 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 6 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 7 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 8 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 9 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 10 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 11 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 12 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 13 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 14 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 15 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 16 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 17 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 18 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 19 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 20 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 21 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 22 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 23 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 24 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 25 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 26 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 27 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 28 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 29 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |
| 30 | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ | ___ |

### Giấy vẽ đồ thị, bản vẽ lại song ngữ

Chọn thang đo phù hợp cho trục đứng và ghi nhãn ba đường. Lưới gốc được giữ trong tài liệu nguồn và phần đáp án của nguồn.



**Lưu ý thực hành do biên soạn:** Đây là mô phỏng bằng giấy và đồng xu; không thay bằng thí nghiệm trên cá sống. Để đồng xu và thẻ nhỏ xa trẻ nhỏ, giữ bàn làm việc gọn gàng. Bản chuyển đổi này không cung cấp kết quả quan sát đã thực hiện.

**Lưu ý an toàn và tính chính xác do biên soạn, đặt trước phần giới thiệu gốc:** Chỉ thực hiện dưới sự giám sát của giáo viên, đeo kính chống bắn hóa chất và bảo hộ phù hợp. Không nếm hoặc uống bất kỳ chất lỏng nào dùng trong hoạt động, kể cả nước quả; điện cực và thuốc thử làm chúng nhiễm bẩn. Nước vôi trong là dung dịch canxi hiđroxit, không phải nước chanh, và có thể gây hại mắt/da. Dùng nước vôi trong loãng do giáo viên chuẩn bị, tránh bắn tóe, báo ngay khi đổ tràn. Giữ thiết bị điện khô, chỉ dùng vôn kế và pin điện áp thấp, không dùng điện lưới. Tuân theo hướng dẫn xử lý chất thải và rửa tay. Chỉ độ axit hoặc màu quỳ không đủ xác định thực phẩm an toàn. Việc nguồn đồng nhất “không axit” với “bazơ” chưa đầy đủ vì còn có dung dịch trung tính. Đây là các sửa chữa được ghi rõ; nguyên văn nguồn bên dưới được giữ để đối chiếu.

### I. Giới thiệu (bản dịch nội dung gốc)

Độ axit là một tính chất của chất có thể cảm nhận bằng vị. Thực phẩm có độ axit nhất định để có vị ngon và an toàn khi ăn. Quá nhiều hoặc quá ít axit làm thực phẩm có hại khi ăn. Điều này thường xảy ra với thực phẩm hết hạn. Hãy chú ý đến hạn sử dụng của thực phẩm. **Đoạn này giữ phát biểu của nguồn; không dùng nó làm hướng dẫn nếm hoặc kiểm tra an toàn thực phẩm.**

Một cách rất đơn giản để xác định tính axit của chất là dùng giấy quỳ. Giấy quỳ đơn giản có hai màu: đỏ và xanh. Nếu nhúng quỳ đỏ vào chất axit, màu không đổi; khi nhúng vào chất không axit, nó đổi sang xanh (nguồn cũng gọi chất không axit là chất bazơ). Nếu nhúng quỳ xanh vào chất bazơ, màu không đổi; khi nhúng vào chất axit, nó đổi sang đỏ.

| | Axit | Bazơ (không axit, theo nguồn) |
| --- | --- | --- |
| Quỳ đỏ | Vẫn đỏ | Chuyển xanh |
| Quỳ xanh | Chuyển đỏ | Vẫn xanh |

Chất axit hoặc bazơ cũng có thể được dùng để làm pin hóa học. Bằng cách nhúng hai loại kim loại khác nhau (một cặp điện cực) vào chất đó, ta có thể đo hiệu điện thế do cặp điện cực tạo ra.

### II. Mục tiêu

Các mục tiêu chính của hoạt động khám phá:

[1] Phân loại các chất thành axit hoặc bazơ bằng giấy quỳ.

[2] Xác định hiệu điện thế do các pin làm từ những chất khác nhau và các cặp điện cực khác nhau tạo ra.

### III. Dụng cụ và vật liệu

[1] Bốn loại nước quả: dâu tây, dứa, cam, mãng cầu xiêm.

[2] Nước vôi trong.

[3] Nước xà phòng.

[4] Bốn loại điện cực: sắt, kẽm, đồng và thép không gỉ.

[5] Nước tinh khiết.

[6] Cốc nhựa.

[7] Dây nối.

[8] Giấy quỳ xanh và đỏ.

[9] Vôn kế.

[10] Thìa.

### IV. Tiến hành

#### IV.A. Nhận biết một chất là axit hay bazơ

[1] Cho một thìa nước dâu tây vào cốc nhựa.

[2] Nhúng giấy quỳ trong 1 phút để thử tính axit.

[3] Kết luận chất đó là axit hay bazơ.

[4] Ghi kết quả quan sát vào phiếu trả lời.

[5] Lặp lại các bước [1]–[4] với các nước quả khác, nước vôi trong và nước xà phòng.

[6] Phân loại chất nào là axit, chất nào là bazơ.

#### IV.B. Thay đổi độ axit

Trộn một thìa nước cam với một thìa nước vôi trong, đo bằng thìa.

[1] Quan sát màu của giấy quỳ đỏ khi nhúng vào hỗn hợp.

[2] Nếu giấy quỳ ở [1] không đổi màu, thêm nước vôi trong vào hỗn hợp. Xác định thể tích nước vôi trong, tính bằng số thìa, tại đó quỳ đỏ đột ngột chuyển sang xanh.

[3] Nếu giấy quỳ ở [1] chuyển sang xanh, thêm nước cam vào hỗn hợp. Xác định thể tích nước cam, tính bằng số thìa, tại đó giấy quỳ đỏ không đổi màu.

#### IV.C. Làm pin

[1] Đổ nước dâu tây vào cốc sạch đến khoảng ba phần tư thể tích cốc.

[2] Nhúng một cặp điện cực vào nước dâu tây và đo hiệu điện thế do cặp đó tạo ra.

[3] Lặp lại bước [2] với mọi cách ghép cặp điện cực. Ghi quan sát vào phiếu trả lời và xác định cặp tốt nhất hoặc có hiệu điện thế lớn nhất.

[4] Dùng cặp điện cực tạo hiệu điện thế lớn nhất, thay nước dâu tây bằng các nước quả khác để xác định nước quả tốt nhất.

[5] Với một cặp điện cực nhất định, đo hiệu điện thế khi nhúng trong một loại nước quả ở các thể tích khác nhau. Hiệu điện thế có phụ thuộc thể tích nước quả không?

[6] Khi một thìa nước quả được pha loãng với 5 thìa, 10 thìa, 15 thìa nước, hiệu điện thế do cặp điện cực tạo ra có thay đổi không?

### V. Kết luận

Viết kết luận chung em rút ra từ hoạt động khám phá.


### Phiếu ghi kết quả, bản dựng lại để trống do biên soạn

Các biểu mẫu giữ đủ nhiệm vụ và dòng đo của nguồn. Chỉ điền quan sát thực tế; không có kết quả số được cung cấp ở đây.

**IV.A**

| Chất | Quỳ đỏ sau khi thử | Quỳ xanh sau khi thử | Phân loại |
| --- | --- | --- | --- |
| Nước dâu tây | ___ | ___ | ___ |
| Nước dứa | ___ | ___ | ___ |
| Nước cam | ___ | ___ | ___ |
| Nước mãng cầu xiêm | ___ | ___ | ___ |
| Nước vôi trong | ___ | ___ | ___ |
| Nước xà phòng | ___ | ___ | ___ |

**IV.B:** Màu hỗn hợp ban đầu: ___. Chất lỏng đã thêm: ___. Số thìa thêm: ___. Tổng số thìa mỗi chất lỏng tại thời điểm quan sát đổi màu: ___.

**IV.C[3]** Phiếu chấm có bốn cặp cùng kim loại bên cạnh sáu cặp khác kim loại, dù danh sách chỉ nêu bốn loại điện cực. Nhờ giáo viên cung cấp hai miếng cùng kim loại khi cần; không bịa số đo nếu không có đủ hai miếng.

| Điện cực 1 | Điện cực 2 | Hiệu điện thế đo được và đơn vị |
| --- | --- | --- |
| Sắt | sắt | ___ |
| Sắt | kẽm | ___ |
| Sắt | đồng | ___ |
| Sắt | thép không gỉ | ___ |
| Kẽm | kẽm | ___ |
| Kẽm | đồng | ___ |
| Kẽm | thép không gỉ | ___ |
| Đồng | đồng | ___ |
| Đồng | thép không gỉ | ___ |
| Thép không gỉ | thép không gỉ | ___ |

**IV.C[4]:** Cặp điện cực đã chọn: ___.

| Nước quả | Hiệu điện thế đo được và đơn vị |
| --- | --- |
| Dâu tây | ___ |
| Dứa | ___ |
| Cam | ___ |
| Mãng cầu xiêm | ___ |

**IV.C[5]:** Nước quả: ___. Cặp điện cực: ___.

| Thể tích nước quả (ghi đơn vị) | Hiệu điện thế đo được |
| --- | --- |
| Thể tích 1: ___ | ___ |
| Thể tích 2: ___ | ___ |
| Thể tích 3: ___ | ___ |

**IV.C[6]:** Nước quả: ___. Cặp điện cực: ___. Nêu rõ lượng nước là tổng hay lượng thêm trong quy trình pha nối tiếp.

| Nước thêm vào một thìa nước quả | Hiệu điện thế đo được |
| --- | --- |
| 5 thìa | ___ |
| 10 thìa | ___ |
| 15 thìa | ___ |