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1.植物光合作用速率可以用单位面积、单位时间内制造的有机物质量来表示。某同学按下列步骤测量樟树叶光合作用速率：
①选取n张对称性良好的樟树叶片，将每张叶片标记为如图的A、B两部分；
②将叶片的A部分作遮光处理，B部分不作处理；
③光照t小时后，在所选的每张叶片A、B的对应部位各截取面积为S的小方片，分别烘干，称得A部分小方片总质量为mA，B部分小方片总质量mB；
④计算出樟树叶光合作用速率；
（1）为了使实验结果更准确，步骤①中选取的樟树叶片在数量上有什么要求？　 　。
（2）另一同学认为，上述方法在测量时没有考虑光合作用产物会运出叶片，这样会使测量结果存在较大的偏差。为了减小偏差。在步骤②之前对叶片最好的处理方法是 　 　。
A.摘下叶片以切断叶柄B.环剥叶柄以切断筛管C.破坏叶柄木质部以切断导管
（3）樟树叶光合作用速率可表示为 　 　。（用字母表示）
2.在探究植物光合作用的实验中：
（1）实验前应先将两盆天竺葵放置在黑暗处一昼夜，利用 　 　作用分解叶片原来积累的淀粉。
（2）将如图所示的实验装置光照数小时后，从两盆天竺葵上各摘下一片叶子，经酒精脱色、漂洗后滴加碘液，变蓝色的是装置 　 　（填“甲”或“乙”）中的叶片。
（3）实验中小宁发现钟罩内壁出现水珠，这些水珠 　 　（填“是”或“不是”）全部来自植物的蒸腾作用。
3．某小组利用如图装置，在透明密闭小室内放置一些新鲜叶片和二氧化碳缓冲液（可使小室内CO2的量保持恒定）进行了有关实验。在不同光照强度下，根据刻度毛细管内水柱的移动测得小室内气体体积变化如表所示。请分析回答：
光照强度/klx 0 5 10 20 30 40
气体体积变化量[μL/（cm2 min）] ﹣0.25 +0.5 +1.2 +1.7 +1.7 +1.7
（1）本实验探究的内容是 　 　。
（2）实验中，光照会引起小室内气体膨胀而造成误差，该如何设计实验减小误差 　 　。
（3）利用此装置是否也能测定叶片呼吸作用的强度，请说明理由 　 　。
4．植物的光合作用和呼吸作用强度可以用单位时间内吸收或释放二氧化碳的量来表示。如图甲中曲线表示在恒温30°C时，某水藻在不同光照强度下，吸收二氧化碳与释放二氧化碳量的关系。某同学为研究“光照强度对植物光合作用速度的影响”，设计如图乙所示的实验装置。此装置的优点在于可通过控制灯泡功率的大小或调节试管与灯泡的距离来改变光照的强弱。试回答下列问题。
（1）光照强度为B时，水藻吸收二氧化碳的量为0，水藻是否进行了光合作用？___________ 。
（2）单位时间内，水藻释放氧气的量应___________（填“大于”“小于”或“等于”）其光合作用产生的氧气量。
（3）图乙实验中，每隔5分钟改变一次试管与光源之间的距离，随着距离的增加，密闭的试管中产生的气泡减少。造成这一结果的主要原因是：①___________变弱；②___________减少。
（4）若该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25°C和30°C，在其他条件不变的情况下，将温度调节到25°C时，B点将向___________（填左”或“右”）移动。
5．根据如图所示装置，回答下列问题：
（1）测定绿色植物光合作用时，能检验的变化有很多种，通常只要检验其中之一就可以了。在提供二氧化碳释放剂（假设能保持装置内二氧化碳浓度恒定）的前提下，下列最易进行测量的是：___________。（选填字母代号）
A．增加的淀粉量 B．生成氧气的体积 C．消耗氧气的体积 D．消耗二氧化碳的体积
（2）往三角烧瓶里的水草中，加入二氧化碳释放剂，并将装置置于光照下一段时间后，实验装置U形管左侧的液柱___________（选填“高于”或“低于”）右侧的液柱。
（3）用这种装置实际测得的淀粉量要小于该过程中光合作用制造的淀粉量，理由是：___________。
6.某兴趣小组利用多株发育状况一致的天竺葵， 在适宜的相同温度下，做如图所示的有关光合作用实验。实验操作和分组处理见下表：
进行操作和处理 A组 B组 C组 D组
① + + + 十
②小烧杯中加入等体积的液体 足量Na0H溶液 蒸馏水 蒸馏水 蒸馏水
③用无色透明玻璃罩盖住植株和小烧杯 + + + +
④不同光照强度下处理5小时 60000勒克斯 1000勒克斯 60000勒克斯 0勒克斯
⑤取一叶片，脱色处理后，滴加等量碘液，观察叶片颜色变化
注：NaOH溶液能吸收二氧化碳；表中的“+”表示有该项操作；勒克斯为光照强度单位，数值越大表示光照越强。
（1）操作①具体是指　 　 ；
（2）经过步骤④处理后，从C、D组植株厚度一致的叶片 上各取面积为4平方厘米大小叶片，测得其干重分别为M克和N克，假设各组实验所用天竺葵植株叶片的呼吸作用强弱相同，则M--N的值表示　 。
（3）经过步骤⑤之后，有同学将A、C两组实验结果进行比较，发现A组叶片没有变蓝，C组叶片变为蓝色，可得出的结论是　 　；
7.小金为研究绿色植物的光合作用做了如下实验：
（1）该实验的目的是　 　；
（2）为了观察到现象1，需要用酒精溶解金鱼藻中的　 　，防止其影响对实验现象的观察；由于酒精是易燃物，给金鱼藻脱色需要　 　(选填“直接加热”或“水浴加热”)；
（3）实验过程中有气泡产生，但是现象2未出现预期的现象，可能的原因是　 　；
（4）小金试图改进实验设计以收集并检验气泡的成分，请你根据下列提供的用品和仪器写出改进后的实验设计方案　 　(可选用的用品和仪器有：健康的金鱼藻若干、清水、烧杯、漏斗、小试管、木条、火柴)。
8.小李同学利用如图所示植物为实验材料，设计如下实验步骤：①将植物A、B两张叶片分别用含石灰水和清水的薄透明塑料袋扎住，然后放到黑暗处48小时。②……。③将A、B两张叶片置于酒精溶液中水浴加热，至叶片褪成黄白色时，取出叶片并用清水洗净后，滴上碘液，观察颜色变化。请完善小李同学的实验步骤并回答问题：
（1）写出实验步骤②　 　；
（2）将A、B两张叶片置于酒精溶液中加热，这样处理的目的是　 　；
（3）你预期的实验结果是　 　；
（4）除了实验中起对照作用的变量外，谙再列举两个可能会影响实验结果的其他变量　 　。
9.某兴趣小组利用多株发育状况一致的天竺葵， 在适宜的相同温度下，做如图所示的有关光合作用实验。实验操作和分组处理见下表：
进行操作和处理 A组 B组 C组 D组
① + + + 十
②小烧杯中加入等体积的液体 足量Na0H溶液 蒸馏水 蒸馏水 蒸馏水
③用无色透明玻璃罩盖住植株和烧杯 + + + +
④不同光照强度下处理5小时 60000勒克斯 1000勒克斯 60000勒克斯 0勒克斯
⑤取一叶片，脱色处理后，滴加等量碘液，观察叶片颜色变化
注：NaOH溶液能吸收二氧化碳；表中的“+”表示有该项操作；勒克斯为光照强度单位，数值越大表示光照越强。
（1）操作①具体是指　 　 ；
（2）经过步骤④处理后，从C、D组植株厚度一致的叶片 上各取面积为4平方厘米大小叶片，测得其干重分别为M克和N克，假设各组实验所用天竺葵植株叶片的呼吸作用强弱相同，则M--N的值表示　 　。
（3）经过步骤⑤之后，有同学将A、C两组实验结果进行比较，发现A组叶片没有变蓝，C组叶片变为蓝色，可得出的结论是　 　；
10．某科研团队利用生长状况良好的菠菜作为实验材料进行探究实验，请分析回答下列问题。
科研人员取三支试管，各加入等量检测二氧化碳浓度的指示剂(无二氧化碳时，指示剂呈紫色，随着二氧化碳浓度增加，指示剂会逐渐变为红色、黄色)。取大小和生长状况相同的三片新鲜菠菜叶分别放入A、B、C试管中，并做如下处理(如图所示)。
静置5小时后，指示剂颜色的变化如表所示。
试管 A B C
指示剂颜色变化 紫色 共同色 红色
（1）本实验的实验变量是　 　，通过对各试管指示剂颜色变化的分析，可得出的结论是　 　。
（2）A试管中指示剂呈现紫色，说明该装置中无二氧化碳，原因是　 　。
B试管中有较多的二氧化碳，其叶片进行的生理活动的实质是 　 　。
11．某科学兴趣小组为探究绿色植物的光合作用和呼吸作用，设计了如图所示的实验装置，请分析回答下列问题。
（1）若要探究氧气是由绿色植物在光下产生的，应该选择的实验装置组合是　 　。
（2）甲装置试管中收集的气体可以使带火星的卫生香复燃，说明绿色植物的光合作用释放出　 　。
（3）有同学利用甲装置进行了进一步探究，实验结果如下表所示。
光源与试管的距离(厘米) 10 20 30 40 50
每分钟产生的气泡数(个) 65 35 15 6 1
据实验结果分析，若要提高大棚作物的产量，可以采取的措施是　 　。
（4）利用丁装置探究绿色植物的呼吸作用时，应对装置进行　 　处理。一段时间后，玻璃管中的红墨水滴向　 　(填“左”或“右”)移动。
（5）请你写出呼吸作用的反应式：　 　。
答案及解析
1.解：（1）为了使实验结果更准确，步骤①中选取的樟树叶片在数量上尽可能多，避免出现偶然性。
（2）为了减小偏差。在步骤②之前对叶片最好的处理方法是破坏叶柄韧皮部以切断筛管，防止有机物运走 B（3）樟树叶光合作用速率可表示为 mb﹣ma/nSt。
故答案为：（1）尽可能多（2）B（3）mb﹣ma/nSt
2.解：（1）呼吸作用是指活细胞利用氧，将有机物分解成二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来。实验前将盆栽天竺葵放在黑暗处一昼夜，利用呼吸作用分解叶片原来积累的淀粉。
（2）光合作用的原料是二氧化碳和水，甲装置中，放置了氢氧化钠溶液吸收的二氧化碳，甲装置中没有光合作用的原料，所以甲装置不能进行光合作用。乙装置中有二氧化碳作为原料，可以进行光合作用，所以将如图所示的实验装置光照数小时后，从两盆天竺葵上各摘下一片叶子，经酒精脱色、漂洗后滴加碘液，变蓝色的是装置乙中的叶片。
（3）植物呼吸作用可以产生二氧化碳和水，所以实验中小宁发现钟罩内壁出现水珠，这些水珠不是全部来自植物的蒸腾作用，还有的来自呼吸作用。
故答案为：（1）呼吸。（2）乙。（3）不是。
3．解：（1）根据表格中数据分析：光照强度/klx在0﹣﹣20之间时，小室内气体体积变化在不断增加，光照强度/klx在20﹣﹣30之间时，小室内气体体积没有变化，分析可知在一定范围内，随着光照强度的增加，小室内气体体积增大，因此本实验探究的内容是光照强度对光合作用强度的影响；
（2）增加实验对象数量，对实验数据取平均值，以减小实验误差；
（3）不能，因为光合作用释放氧气吸收二氧化碳，而呼吸过程吸收氧气，释放二氧化碳气体，如果要测定叶片呼吸作用的强度，需要关闭光源，把二氧化碳缓冲液换成氢氧化钠溶液，来吸收呼吸作用产生的二氧化碳。
故答案为：
（1）光照强度对光合作用强度的影响；
（2）增加实验对象数量，对实验数据取平均值；
（3）不能，因为呼吸过程吸收氧气，释放二氧化碳气体，光合作用释放氧气，吸收二氧化碳。
4．进行了光合作用 小于 光照强度 二氧化碳浓度 左
【解析】（1）植物的光合作用和呼吸作用强度可以用单位时间内呼吸或释放二氧化碳的量来表示。光合作用强度比呼吸作用的强度强时吸收二氧化碳，二氧化碳含量减少，光合作用强度比呼吸作用的强度弱时释放二氧化碳，二氧化碳含量增多。光照强度为B点时，水藻吸收二氧化碳量为0，表示光合作用强度和呼吸作用的强度相等，水藻进行了光合作用。
（2）图中二氧化碳的吸收量逐渐增多，光合作用的强度逐渐增强，氧气含量增多，不断得到积累，故单位时间内，水藻释放氧气量应大于其呼吸作用消耗的氧气量，小于光合作用释放出的氧气的量。
（3）图乙实验中，每隔5分钟改变一次试管与光源之间的距离，随着距离的增加，光照强度减弱，二氧化碳含量减少，密闭的试管中产生气泡减少。
（4）若该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节到25℃时，光合作用的强度增强，B点将向左移动。
5．A 低于 绿色植物进行呼吸作用会消耗部分淀粉
【解析】（1）淀粉是一种固体，很容易通过托盘天平称其质量，而氧气、二氧化碳均为气体，不容易测其体积，故填A。
（2）将装置置于光照下一段时间后，绿色植物进行光合作用释放氧气，装置中的气体增加，压强增大，U形管左侧的液柱下降，右侧的液柱上升，则U形管左侧的液柱低于右侧的液柱，故填低于。
（3）该装置中的绿色植物除进行光合作用外，还能够进行呼吸作用，会消耗部分淀粉，所以用这种装置实际测得的淀粉量要小于该过程中光合作用制造的淀粉量，故填绿色植物进行呼吸作用会消耗部分淀粉。
6.（1）暗处理24小时(或遮光处理24小时或无光处理)；
（2）60000勒克斯光照强度下处理5小时后，4平方厘米叶片光合作用合成的有机物质量
（3）光合作用需要二氧化碳
【解析】（1）操作①具体是指对几组天竺葵进行暗处理24小时(或遮光处理24小时或无光处理)，以消耗掉叶片中原有的有机物，使实验结果更准确。
（2）C组天竺葵在60000勒克斯光照强度下即进行光合作用，又进行呼吸作用，而D组天竺葵在0勒克斯光照条件下只进行呼吸作用。设天竺葵经过步骤①暗处理后，4平方厘米大小叶片的干重为a，经过步骤④处理后，从C、D组植株厚度一致的叶片上各取面积为4平方厘米大小叶片，测得其干重分别为M克和N克，各组实验所用天竺葵植株叶片的呼吸作用强弱相同，则M=a+在60000勒克斯光照强度下处理5小时4平方厘米大小叶片进行光合作用合成的有机物质量-5小时4平方厘米大小叶片进行呼吸作用消耗的有机物质量，N=a-5小时4平方厘米大小叶片只进行呼吸作用消耗的有机物质量，所以，M—N的值表示60000勒克斯光照强度下处理5小时后，4平方厘米叶片光合作用合成的有机物质量。
（3）由表中信息可知，A、C两组实验变量是氢氧化钠溶液。A组小烧杯中的氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳，因此A组天竺葵因不能吸收足量二氧化碳而不能进行光合作用产生淀粉，所以用碘液处理后叶片不变蓝；C组小烧杯中是蒸馏水，不影响天竺葵吸收二氧化碳进行光合作用产生淀粉，所以用碘液处理后叶片变蓝。由此可以得出结论：光合作用需要二氧化碳。
7.（1）研究金鱼藻的光合作用是否需要二氧化碳（2）叶绿素；水浴加热
（3）氧气中混有太多的水蒸气(或氧气浓度不高)
（4）①在一只烧杯内放入清水，将金鱼藻放入水中，将漏斗盖在金鱼藻上；②在漏斗上面罩上盛满清水的试管；③将整个装置放在阳光下，观察到金鱼藻上产生气泡，气泡进入试管中，当试管中的水被排尽时，用大拇指在水中盖住试管口，将试管取出；④将带火星的木条伸入试管内，若木条复燃，则金鱼藻光合作用产生了氧气。
【解析】（1）在图片中一组实验不通入二氧化碳，一组通入二氧化碳由此可知，实验是在研究二氧化碳对光合作用的影响，所以实验的目的是：探究金鱼藻的光合作用是否需要二氧化碳。
（2）为了观察到现象1，需要用酒精溶解金鱼藻中的叶绿素，防止其影响对实验现象的观察；由于酒精是易燃物，给金鱼藻脱色需要水浴加热。
（3）实验过程中有气泡产生，但是现象2未出现预期的现象，可能的原因是氧气中混有太多的水蒸气(或氧气浓度不高)。
（4）根据用品和仪器改进后的实验设计方案为：①在一只烧杯内放入清水，将金鱼藻放入水中，将漏斗盖在金鱼藻上；②在漏斗上面罩上盛满清水的试管；③将整个装置放在阳光下，观察到金鱼藻上产生气泡，气泡进入试管中，当试管中的水被排尽时，用大拇指在水中盖住试管口，将试管取出；④将带火星的木条伸入试管内，若木条复燃，则金鱼藻光合作用产生了氧气。
8.（1）将植物置于阳光下2－4小时（2）用酒精溶解叶片中的叶绿素进行脱色
（3）叶片A没有变蓝色、叶片B变为蓝色（4）光照、温度等，合理即可
【解析】（1）将植物置于阳光下进行光合作用，制造有机物，为后期滴加碘液容易观察现象。
（2）将A、B两张叶片置于酒精溶液中加热，这样处理的目的是用酒精溶解叶片中的叶绿素进行脱色。
（3）二氧化碳是光合作用的原料，没有二氧化碳不能进行光合作用产生淀粉，而实验中A叶片所在的塑料袋中的石灰水吸收了二氧化碳，B叶片所在的塑料袋没有吸收二氧化碳，所以叶片B的变为蓝色，叶片A没有变蓝色，说明进行了光合作用产生了淀粉，
（4）影响光合作用的因素很多，还有：水分、光照、叶绿体等。
9.（1）暗处理24小时(或遮光处理24小时或无光处理)；
（2）60000勒克斯光照强度下处理5小时后，4平方厘米叶片光合作用合成的有机物质量
（3）光合作用需要二氧化碳
【解析】进行有关光合作用实验时，先对植物进行暗处理24小时，消耗掉叶片中原有的有机物，以免影响实验结果。绿色植物在有光条件下，即进行呼吸作用又进行光合作用，而在无光条件下只进行呼吸作用。植物进行光合作用要吸收二氧化碳制造有机物，而进行呼吸作用时则会分解有机物释放二氧化碳。
【解答】（1）操作①具体是指对几组天竺葵进行暗处理24小时(或遮光处理24小时或无光处理)，以消耗掉叶片中原有的有机物，使实验结果更准确。
（2）C组天竺葵在60000勒克斯光照强度下即进行光合作用，又进行呼吸作用，而D组天竺葵在0勒克斯光照条件下只进行呼吸作用。设天竺葵经过步骤①暗处理后，4平方厘米大小叶片的干重为a，经过步骤④处理后，从C、D组植株厚度一致的叶片上各取面积为4平方厘米大小叶片，测得其干重分别为M克和N克，各组实验所用天竺葵植株叶片的呼吸作用强弱相同，则M=a+在60000勒克斯光照强度下处理5小时4平方厘米大小叶片进行光合作用合成的有机物质量-5小时4平方厘米大小叶片进行呼吸作用消耗的有机物质量，N=a-5小时4平方厘米大小叶片只进行呼吸作用消耗的有机物质量，所以，M—N的值表示60000勒克斯光照强度下处理5小时后，4平方厘米叶片光合作用合成的有机物质量。
（3）由表中信息可知，A、C两组实验变量是氢氧化钠溶液。A组小烧杯中的氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳，因此A组天竺葵因不能吸收足量二氧化碳而不能进行光合作用产生淀粉，所以用碘液处理后叶片不变蓝；C组小烧杯中是蒸馏水，不影响天竺葵吸收二氧化碳进行光合作用产生淀粉，所以用碘液处理后叶片变蓝。由此可以得出结论：光合作用需要二氧化碳。
10．（1）光照强度；光照强度越强，光合作用越强
（2）光合作用吸收二氧化碳的量大于呼吸作用释放二氧化碳的量；分解有机物，释放能量
【解析】光合作用与呼吸作用，一个合成物质储存能量，一个分解物质释放能量；光合作用原料的吸收和产物的运输的能量由呼吸作用提供，呼吸作用分解的有机物正是光合作用所制造的，光合作用储存的能量正是为呼吸作用所释放的，它们之间是相互依存的关系。
【解答】（1）图乙中A、B、C是一组对照实验，变量是光照强度，根据表中的实验现象可见，光照强度越强，光合作用越强。
（2）A装置中的植物在有光的条件下，进行光合作用和呼吸作用，光合作用吸收二氧化碳的量大于呼吸作用释放的二氧化碳，所以装置中无二氧化碳，A试管中指示剂呈现紫色。B装置无光，叶不能进行光合作用，只进行呼吸作用释放二氧化碳，其叶片进行的生理活动的实质是分解有机物，释放能量。
11．（1）甲、丙（2）氧气（3）适当增加光照强度
（4）遮光(或黑暗)；右（5）有机物+氧气 水+二氧化碳+能量
【解析】光合作用进行的部分必须有叶绿体的细胞，因为叶绿体是进行光合作用的结构基础，形象地比喻为制造有机物的“机器”。呼吸作用所有的活细胞都要进行，细胞活着就要进行正常的生命活动，而生命活动需要能量支持才能正常完成，而这个能量是由呼吸作用分解有机物释放得来的，没有呼吸作用，细胞就不能正常生活，就会死亡。
（1）甲和乙其它条件相同，变量是光照，它们可做一组对照实验，探究的是光照对光合作用的影响，甲和丙对照，变量是植物，可证明在有光条件下氧气是绿色植物释放出来的。
（2）当甲装置试管中收集的气体使带火星的卫生香复燃，说明绿色植物的光合作用释放出氧气使其复燃。
（3）实验结论是光照越强，光合作用越强，若要提高大棚作物的产量，可以采取的措施是适当增加光照强度。
（4）植物在有无光照条件下都可以进行呼吸作用，但植物进行光合作用，必须有光照。丁实验装置中植物通过呼吸作用释放的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收了。因此利用丁装置研究绿色植物的呼吸作用时，是为了防止光合作用的干扰，应对该装置进行遮光处理，一段时间后，瓶内的气压小于瓶外的气压，因此玻璃管中红墨水向右移动。
（5）呼吸作用的反应式：有机物+氧气 水+二氧化碳+能量。
光合作用实验探究（2）

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