Question

20．某同学在学习中非常重视理论联系实践，根据图一植物生理作用的示意图，设计了用玉米幼苗作实验材料的实验装置（图二）进行探究活动．图二装置中隔板与无色透明钟罩之间以及隔板中央小孔与玉米茎之间都用凡士林密封，钟罩内放一盛有某种液体的小烧杯．

（1）如果图一表示植物的光合作用，则图中①、②、④表示的物质分别是：二氧化碳、氧气、有机物．
（2）如果图一表示植物的呼吸作用，该同学想研究气体②，那么对图二装置所做的处理应是遮光，小烧杯中盛澄清的石灰水．
（3）若图二小烧杯中是氢氧化钠溶液（吸收二氧化碳），要探究植物的光合作用需要的图一中箭头①（ 填序号）所示物质；在设计对照实验时，应将类似于图二的实验装置作何修改？小烧杯中盛清水．
（4）若要探究图一②中有没有水蒸气，图二装置需做改变的是倒掉小烧杯中的液体．
（5）图二培养液中，除了玉米苗所需的水分之外，还应加入一定种类和浓度的无机盐．

Answer 1

分析 （1）绿色植物的光合作用吸收二氧化碳，释放氧；呼吸作用吸收氧气，呼出二氧化碳，根据图一中箭头可判断，当此图表示光合作用时，①表示二氧化碳，②表示氧气，③表示水，④表示有机物；当此图表示呼吸作用时①表示氧气，②表示二氧化碳．
（2）图示二，从实验装置来看，该同学设计的实验因小烧杯里的液体的不同，而有不同的实验目的：当小烧杯里的液体是澄清的石灰水时，是为了验证植物的呼吸作用释放二氧化碳；当小烧杯里的液体是氢氧化钠溶液时，是为了验证光合作用的原料是二氧化碳．据此解答．

解答 解：（1）光合作用的公式如图：二氧化碳+水$→_{叶绿体}^{光能}$有机物（储存能量）+氧气，可见光合作用是把二氧化碳和水合成有机物，同时放出氧气，其中二氧化碳是通过叶片的气孔进入的，水是由植物的根自下而上吸收来的，它合成的有机物由筛管自上向下运送．因此表示进入的①是二氧化碳，表示放出的②是氧气，表示向上的③是水，表示向下的④是有机物．由公式可以看出光合作用的场所是叶绿体，能量的转化是由光能转化为化学能中的能量；
（2）根据分析可知，如果图一表示植物的呼吸作用，该同学想研究气体②是二氧化碳，那么应对图二装置做的处理是图二小烧杯中的液体是澄清的石灰水，将装置放在黑暗处后，由于在黑暗环境中植物不能进行光合作用，只进行呼吸作用，一段时间后，钟罩内会积聚大量大量的二氧化碳气体，这些气体会使澄清的石灰水变浑浊；从而证明植物的呼吸作用释放二氧化碳．
（3）若图二小烧杯中是氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳，探究的问题是二氧化碳是光合作用的原料，即图示①表示二氧化碳．设置一组对照实验，变量是二氧化碳，其对照实验装置中小烧杯里的液体应为清水，清水不吸收二氧化碳．
（4）若要探究图一中的②有没有水蒸气，图二该装置需改变的是移除小烧杯，看钟罩有无小水珠即可．
（5）植物通过根吸收土壤中的水分和无机盐，并通过根、茎、叶的导管运输到植物体的各个部分，无机盐对植物的生长发育起着重要的作用．
故答案为：（1）二氧化碳；氧气；有机物；
（2）遮光，小烧杯中盛澄清的石灰水；
（3）①小烧杯中盛清水；
（4）倒掉小烧杯中的液体；
（5）无机盐．

点评 掌握植物的呼吸作用和光合作用、蒸腾作用的概念是解题的关键．