Question

【题目】完善实验步骤、回答问题。用真空渗水法验证二氧化碳浓度对光合作用的影响。

（1）实验原理：用仪器使叶肉细胞间隙中的气体全部逸出，细胞间隙充满了水而使浮力减 小，叶片沉入水底。由于植物光合作用产生的氧气在细胞间积累，浮力增大，叶片又会由原来的下沉状态而重新上浮。根据单位时间内叶圆片上浮的数量来推测光合作用的速率。

（2）材料用具和叶圆片制备方法：（略）

（3）实验步骤：

步骤一：取5只烧杯，1号烧杯中加入30mL蒸馏水，2-5号烧杯中分别加入30mL浓度为0.5%、1%、1.5%和2%的NaHCO3溶液；

步骤二：每只烧杯中分别放入15片完全摊开的叶圆片，①。

步骤三：将1-5号烧杯等距离置于100W的白炽灯光源下，开启电源后立即开始计时，观察并记录5min每个烧杯中叶圆片上浮数量，②取重复小组的平均值。实验室室温25℃。步骤二中①是_________________。

步骤三中②取重复小组的平均值的目的是________________________________。

（4）实验结果：

不同浓度NaHCO3条件下叶圆片上浮的数量（5min）

	1号	2号	3号	4号	5号
上浮数量的平均值	0.00	9.12	10.33	13.51	14.05

（5）结果分析：

③1号烧杯中没有叶圆片上浮，原因是________________________________。

④有一组学生在做实验过程中发现上浮的叶圆片会缓缓下沉。你认为合理的解释是：____________。

⑤还有一组学生在做完本实验后还想知道关闭电源后，继续保持其他的条件不变，叶圆片会不会再下沉？_________，理由是________________________________。

Answer 1

【答案】 使其均匀置于烧杯底部 提高实验的准确性 在缺少二氧化碳的条件下，植物不能进行光合作用产生氧气 烧杯中的二氧化碳逐渐消耗，导致光合作用速率小于呼吸作用速率，氧气越来越少 会 呼吸作用消耗氧气使叶圆片下沉

【解析】试题分析：本实验的目的是用真空渗水法验证二氧化碳浓度对光合作用的影响，NaHCO3溶液可为光合作用提供CO２。依题意和给出的不完善的实验步骤可知：自变量是不同浓度的NaHCO3溶液，因变量是根据单位时间内叶圆片上浮的数量来推测光合作用的速率，而叶圆片的沉浮于取决于光合作用和呼吸作用导致的气体是否在细胞间积累。据此围绕问题情景进行相关问题的解答。

(3)依题意可知：本实验是根据单位时间内叶圆片上浮的数量来推测光合作用的速率，因此在步骤二中，每只烧杯中放入叶圆片后，①应为“使其均匀置于烧杯底部”。步骤三中②取重复小组的平均值的目的是减少误差，提高实验准确性。

(4) ③与其他烧杯加入的不同浓度的NaHCO3溶液不同，一号烧杯加入的是蒸馏水，无法为植物的光合作用提供二氧化碳。在缺少二氧化碳的条件下，植物不能进行光合作用产生氧气，因此1号烧杯中没有叶圆片上浮。④叶片先上浮，是因为光合作用产生的氧气多于呼吸作用消耗的氧气，多余的氧气排出到细胞间隙；然后在下沉，是因为烧杯中的二氧化碳逐渐消耗，导致光合作用速率小于呼吸作用速率，氧气越来越少。⑤关闭电源后，植物无法进行光合作用，但可进行呼吸作用；呼吸作用消耗氧气，没有气体在细胞间积累，使叶圆片下沉。