Question

16．以下是有关光合作用探究的一系列的实验材料，请认真分析后回答问题：
实验材料一：十七世纪，比利时科学家海尔蒙特做了如下实验（如图1），他把一棵2.5kg的柳树种在装有90kg的泥土的桶里，只浇雨水，5年后，柳树长到85kg，而泥土的重量只少了不到100g，由于水是加到桶里的惟一物质，所以，海尔蒙特认为使柳树生长的物质是水．
实验材料二：十八世纪，英国科学家普利斯特利做了如下实验，他把一支点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放到密闭的玻璃钟罩里，蜡烛不久熄灭了，小白鼠很快死去（如图2甲所示），把一盆植物和一只点燃的蜡烛长时间活着，蜡烛也没有熄灭（如图2乙所示），把一盆植物和一只小白鼠一同放到一个密闭的玻璃罩，植物和小白鼠都能正常活着（如图2丙所示）．

（1）实验材料一中，泥土的重量减少了，这主要是由于植物吸收泥土中的无机盐，学习了光合作用的知识后，我们知道外界环境中促进柳树生长的物质除了水之外，还有二氧化碳．
（2）实验材料二中，图甲所示实验中蜡烛熄灭，小白鼠死亡的原因缺少氧气，图乙、丙所示的实验现象说明，密闭玻璃罩内有了满足动物生活、蜡烛燃烧和植物生活所需的氧气和二氧化碳，运用你所学的知识分析普里斯特利所做的实验，得出的实验结论是光合作用产生氧气．
（3）后人又在科学家探究的基础上设计了如下探究过程，选取生长正常的牵牛花进行如图3所示的光合作用实验：将此装置经黑暗环境处理一昼夜后，移至光下数小时，再将这三片叶取下，经过酒精脱色后，分别滴加碘液，比较叶片甲不同部位颜色的差异可以说明光合作用需要光；比较叶片乙和丙叶片颜色的差异可以说明光合作用需要二氧化碳．

Answer 1

分析 绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程，叫做光合作用，绿色植物通过光合作用不断消耗大气中的二氧化碳，维持了生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡．

解答 解：（1）实验中泥土的重量减少了，说明土壤中的部分物质被柳树吸收并利用了，而植物从土壤中吸收的除了水还有可溶性无机盐；由光合作用的定义可知：外界环境中促进柳树生长的物质除了水之外，还有二氧化碳．
（2）如图所示，在密闭装置中，图甲中的小白鼠逐渐将装置中的氧气消耗尽，最终因缺氧而死亡；由于蜡烛燃烧或动物呼吸排出的二氧化碳是绿色植物光合作用的原料．而光合作用产生的氧，除了满足植物自己呼吸的需要外，还供给了蜡烛燃烧和小白鼠呼吸．因此绿色植物能长时间地活着，蜡烛也没有熄灭，小白鼠能够长时间地活着．
（3）叶片的未遮盖部分与叶片的遮盖部分对照，实验变量是光照，说明光合作用需要光．叶片乙与丙对照，实验变量是二氧化碳（二氧化碳能被氢氧化钠吸收），说明光合作用需要二氧化碳．
得出结论：叶片的未遮盖部分遇碘变蓝，叶片的遮盖部分遇碘没有变蓝，说明光合作用需要光；在含有氢氧化钠溶液乙瓶中的牵牛花的叶子没有变色，而无氢氧化钠溶液丙瓶的牵牛花的叶子变成蓝色，说明光合作用需要二氧化碳．
故答案为：（1）植物吸收泥土中的无机盐；二氧化碳
（2）缺少氧气；氧气和二氧化碳；光合作用产生氧气；
（3）光合作用需要光；光合作用需要二氧化碳

点评 植物的呼吸作用、光合作用的综合运用，多以材料分析题的形式考查，难度较大．