Question

20．為探究“植物的呼吸作用和光合作用”，某同學在老師的指導下設計了圖甲所示的裝置，圖乙為C裝置葉片在晴朗的夏季一天內(nèi)呼吸作用和光合作用的變化曲線．據(jù)圖回答下列問題：（提示：氫氧化鈉溶液具有吸收二氧化碳的作用）

（1）為了確保實驗的科學性，該興趣小組的同學對圖甲中的葉片先進行了暗處理，這樣做的目的是把葉片內(nèi)原有的淀粉運走耗盡．
（2）圖甲所示的實驗設計能探究水、光、二氧化碳等因素對光合作用的影響．
（3）一段時間后，抽取B裝置中的氣體注入澄清的石灰水中，出現(xiàn)的現(xiàn)象是澄清的石灰水變渾濁，原因是呼吸作用釋放了大量的二氧化碳．
（4）D裝置彎玻璃管中紅墨水的移動方向是向左（填寫向左、向右或者不動）．圖乙中的曲線Ⅱ與D裝置內(nèi)葉片的生理活動相對應．
（5）對圖甲C裝置中的葉片進行脫水稱重，欲使其質(zhì)量最大，結(jié)合圖乙中的曲線應選擇18點左右摘取葉片．

Answer 1

分析 （1）《綠葉在光下制造有機物》的實驗步驟：暗處理→部分遮光→光照→摘下葉片→酒精脫色→漂洗加碘→觀察顏色．實驗要點：光合作用需要光、光合作用的原料是二氧化碳和水、光合作用制造淀粉、碘遇到淀粉變藍色，酒精溶解葉片中的葉綠素．關鍵是確定控制實驗變量、設置對照實驗．
（2）光合作用與呼吸作用的關系如表：

	區(qū)別					聯(lián)系
	場所	原料	條件	產(chǎn)物	能量
光合作用	葉綠體	二氧化碳、水	光	有機物、氧氣	儲存能量	相互聯(lián)系 相互依存
呼吸作用	所有的活細胞	有機物、氧氣	有無光皆可	二氧化碳、水	釋放能量

（3）植物的蒸騰作用是指植物體內(nèi)的水通過氣孔以水蒸氣的形式散發(fā)到大氣中去的過程．
（4）從圖甲所示的實驗裝置來看，該生物興趣小組設計了兩組對照實驗：A葉片是以水分為變量的對照試驗，目的是探究光合作用的原料是水；B葉片和C葉片是以光為變量形成一組對照實驗，目的是探究光合作用的條件是光；C葉片和D葉片以二氧化碳（氫氧化鈉溶液有吸收二氧化碳的作用）為變量形成一組對照實驗，目的是探究光合作用的原料是二氧化碳；圖乙中，曲線Ⅰ表示光合作用、曲線Ⅱ表示呼吸作用．

解答 解：（1）選作實驗的植物實驗前已經(jīng)進行了光合作用，里面儲存了豐富的有機物（淀粉）．如不除去會對實驗結(jié)果造成影響．所以“為了確保實驗的科學性，該興趣小組的同學對圖甲中的葉片先進行了暗處理”，這樣做的目的是把葉片內(nèi)原有的淀粉運走耗盡．
（2）圖甲中，A葉片割斷主葉脈，導管被切斷，這樣A葉片的前端部分就得不到從根運輸來的水分，因此，A葉片割斷處的前端和后端部分就形成以水為惟一變量的對照實驗組；B葉片和C葉片，唯一不同的變量是光，是以光為變量的對照實驗；C葉片和D葉片，唯一不同的變量是二氧化碳，是以二氧化碳為變量的對照實驗．因此，圖甲所示的實驗設計能探究水、光、二氧化碳等因素對光合作用的影響．
（3）B裝置中葉片不能進行光合作用，而進行呼吸作用吸收氧氣，釋放二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁．因此“一段時間后，抽取B裝置中的氣體注入澄清的石灰水中”，出現(xiàn)的現(xiàn)象是澄清的石灰水變渾濁，原因是呼吸作用釋放了大量的二氧化碳．
（4）D裝置中葉片進行呼吸作用吸收氧氣、釋放二氧化碳，而釋放的二氧化碳被氫氧化鈉溶液吸收了．導致D裝置中氣體減少，氣壓降低．因此D裝置彎玻璃管中紅墨水的移動方向是向左（填寫向左、向右或者不動）．
　　圖乙中，曲線Ⅰ主要在6～18點有光時進行，因此曲線Ⅰ表示光合作用；曲線Ⅱ在0～24點都能進行，因此曲線Ⅱ表示呼吸作用．D裝置內(nèi)的葉片不能進行光合作用，而能進行呼吸作用．所以圖乙中的曲線Ⅱ與D裝置內(nèi)葉片的生理活動相對應．
（5）光合作用制造有機物，光合作用的時間越長，制造的有機物越多，葉片脫水后質(zhì)量越大．因此，“對圖甲C裝置中的葉片進行脫水稱重，欲使其質(zhì)量最大”，結(jié)合圖乙中的曲線應選擇18點左右摘取葉片．
故答案為：（1）把葉片內(nèi)原有的淀粉運走耗盡
（2）水、光、二氧化碳
（3）澄清的石灰水變渾濁；呼吸作用釋放了大量的二氧化碳
（4）向左；Ⅱ
（5）18

點評 解答此類題目的關鍵是理解掌握綠葉在光下制造有機物的實驗以及對照實驗的特點．