Question

3．科學(xué)探究是研究生物學(xué)的重要方法，為了探究綠色植物的呼吸作用和光合作用，某生物興趣小組的同學(xué)在老師指導(dǎo)下設(shè)計(jì)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(xiàn)．請(qǐng)根據(jù)圖回答下列問(wèn)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(shí)驗(yàn)的科學(xué)性，該興趣小組的同學(xué)對(duì)圖甲中的葉片先進(jìn)行了暗處理，這樣做的目的是把葉片內(nèi)原有的淀粉運(yùn)走耗盡．
（2）仔細(xì)觀(guān)察圖甲中的A、B、C、D等處的操作，圖甲所示的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能探究水、光、二氧化碳等因素對(duì)光合作用的影響．
（3）一段時(shí)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(dòng)方向是向左（填寫(xiě)向左、向右或者不動(dòng)）．圖乙中的曲線(xiàn)Ⅰ和曲線(xiàn)Ⅱ，其中與D裝置內(nèi)葉片的生理活動(dòng)相對(duì)應(yīng)的哪一曲線(xiàn)？Ⅱ．
（5）對(duì)圖甲C裝置中的葉片進(jìn)行脫水稱(chēng)重，欲使其質(zhì)量最大，結(jié)合圖乙中的曲線(xiàn)應(yīng)選擇18點(diǎn)左右摘取葉片．

Answer 1

分析 （1）《綠葉在光下制造有機(jī)物》的實(shí)驗(yàn)步驟：暗處理→選葉遮光→光照→摘下葉片→酒精脫色→漂洗加碘→觀(guān)察顏色．實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：光合作用需要光、光合作用制造淀粉、淀粉遇到碘液變藍(lán)色，酒精溶解葉片中的葉綠素．氫氧化鈉吸收二氧化碳．
（2）對(duì)照實(shí)驗(yàn)：在探究某種條件對(duì)研究對(duì)象的影響時(shí)，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行的除了該條件不同以外，其他條件都相同的實(shí)驗(yàn)．
（3）葉脈內(nèi)有導(dǎo)管和篩管，導(dǎo)管運(yùn)輸水和無(wú)機(jī)鹽；篩管運(yùn)輸有機(jī)物．
（5）光合作用和呼吸作用的相互關(guān)系：

	區(qū)別					聯(lián)系
	場(chǎng)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(jī)物、氧氣	儲(chǔ)存能量	相互對(duì)立 相互依存
呼吸作用	所有的活細(xì)胞	有機(jī)物、氧氣	有無(wú)光皆可	二氧化碳、水	釋放能量

解答 解：（1）選作實(shí)驗(yàn)的植物實(shí)驗(yàn)前已經(jīng)進(jìn)行了光合作用，里面儲(chǔ)存了豐富的有機(jī)物（淀粉）．如不除去會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響．所以“為了確保實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性，該興趣小組的同學(xué)對(duì)圖甲中的葉片先進(jìn)行了暗處理”，這樣做的目的是把葉片內(nèi)原有的淀粉運(yùn)走耗盡．
（2）圖甲中，A葉片割斷主葉脈，導(dǎo)管被切斷，這樣A葉片的前端部分就得不到從根運(yùn)輸來(lái)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(duì)照實(shí)驗(yàn)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(duì)照實(shí)驗(yàn)；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(duì)照實(shí)驗(yàn)．因此，圖甲所示的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能探究水、光、二氧化碳等因素對(duì)光合作用的影響．
（3）B裝置中葉片不能進(jìn)行光合作用，而進(jìn)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(shí)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(jìn)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(dǎo)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(dòng)方向是向左（填寫(xiě)向左、向右或者不動(dòng)）．
　　圖乙中，曲線(xiàn)Ⅰ主要在6～18點(diǎn)有光時(shí)進(jìn)行，因此曲線(xiàn)Ⅰ表示光合作用；曲線(xiàn)Ⅱ在0～24點(diǎn)都能進(jìn)行，因此曲線(xiàn)Ⅱ表示呼吸作用．D裝置內(nèi)的葉片不能進(jìn)行光合作用，而能進(jìn)行呼吸作用．所以圖乙中的曲線(xiàn)Ⅱ與D裝置內(nèi)葉片的生理活動(dòng)相對(duì)應(yīng)．
（5）光合作用制造有機(jī)物，光合作用的時(shí)間越長(zhǎng)，制造的有機(jī)物越多，葉片脫水后質(zhì)量越大．因此，“對(duì)圖甲C裝置中的葉片進(jìn)行脫水稱(chēng)重，欲使其質(zhì)量最大”，結(jié)合圖乙中的曲線(xiàn)應(yīng)選擇18點(diǎn)左右摘取葉片．
故答案為：（1）把葉片內(nèi)原有的淀粉運(yùn)走耗盡
（2）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(diǎn)評(píng) 解答此類(lèi)題目的關(guān)鍵是理解掌握綠葉在光下制造有機(jī)物的實(shí)驗(yàn)以及對(duì)照實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)．