光合作用和呼吸作用的相关实验探究题例析

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1、光合作用和呼吸作用的相关实验探究题例析杭州市第二中学分校陈满娜一、与细胞呼吸的方式、场所、产物等有关的实验探究题例1、图甲是测量种子萌发时锥形瓶中气体体积变化的实验装置。锥形瓶中放的种子事先用水浸泡过并在稀释的消毒剂中清洗过（不影响种子生命力）。实验开始时u形管左侧与右侧液血•相平，每隔半小时利川标尺量出右侧管内的液面高度变化，实验结果见图乙。回答下列问题：（1）为什么种子要在稀释的消壽剂中清洗0（2）此实验的实验冃的是o（3）分析卜35小时内气体体积变化原因o分析3A4小时内标尺读数没增加最可能

2、的原因o（4）本实验的实验数据能否反映真实情况？如不能，请提出相应的改进方案。解析：木题是在已给学生实验过程和结果的前提下，反过来要求学生对实验冃的、过程、结果进行分析。首先要明确种了在不同条件下细胞呼吸作用的方式不同，即有氧条件下有氧呼吸，氧气耗尽则进行无氧呼吸。根据有氧与无氧呼吸过程产物和反应物的不同，该题屮主要通过气体总体积变化来确定氧气的消耗量，从而确定细胞呼吸方式。对于该题中实验对象是种子呼吸引起的体积变化（该题中有氧呼吸会引起气体体积变化，无氧呼吸则不会），所以种子是否呼吸应是唯一的口

3、变量，气体体积变化则是因变量，其他则全是控制变量，因此要避免出现除种了之外的其他生物（微生物）的呼吸作用以及由于外界温度、压强的改变导致的气体体积的改变。答案：（1）杀死种子表血的微生物，防止微生物的呼吸作用干扰实验结果（2）测定种子萌发吋吸收氧气的速率（3）种子进行有氧呼吸吋吸收。2，放出的CO?被KOH溶液吸收，锥形瓶中气体体积缩小种子进行无氧呼吸，不消耗02（4）用等量消毒剂杀菌过的死种子代替实验组中的活种子，其他装置同于实验组。二、与影响光合作用效率相关条件的实验探究题例2为检测光质（不同

4、波长的光）对水生黑藻光合作用强度的影响，现提供如下材料:红、绿、白三种颜色的40瓦灯泡数个，试管数只，黑藻数枝，pH试纸，石皓油、NaHg溶液。请你完成下而的实验设计并回答有关问题。实验开始步骤为:将黑藻进行24h饥饿处理示，在温度为25C的环境中，按右图所示组装好实验装置。（1）写出后面实验设计的主耍步骤。（2）请预测并简要分析上述实验结果。（3）若只有一枝黑藻作为实验材料，简要写出实验设计步骤。（4）若不增加实验用具，指出另一种检测实验结果的简便方法。解析：首先应从光合作用的有关问题入手。影响

5、光合作用的因素有：（1）光：光照强弱左侧-右侧-标尺甲乙87654321KOH浓溶液s(c】n)灯泡直接影响光反应，而光质不同对光合作用效率也有一定的彫响。如红光和蓝紫光有利于提鬲光合作用效率，而黄绿光则不利于捉高光合作川效率；（2）温度：温度高低会影响酶的活性；（3）CO?浓度：CO?是光合作用的原料，肓接彩响暗反应；⑷水分：水既是光合作用的原料，乂是体内各种化学反应的介质，特别地，水分还影响气孔的开闭，间接影响CO?进入植物体；（5）矿质元素：矿质元素是光合作用产物进一步合成许多有机物所必需的

6、物质如叶绿素、酶等。题（1）在给出实验装置的基础上，找到实验的自变量是光质，不同颜色的灯泡发出光的波长不同，不同光照射植物时，其光合作用效率不同，吸收的CO?的最不同，溶液的酸碱度也不同，放出的02的量不同。根据题目小提供的实验材料有pH试纸，因此因变量光合作用效率可以山溶液酸碱度的变化来体现。如來不考虑pH试纸则可用气体产牛的快慢体现因变量。接下来的实验步骤第一步是分组、编号；第二步是控制口变量■■…光质不同，其他无关变量均相同；第三步相同条件下处理相同时间，观察因变量不同-…pH试纸检测溶液p

7、H变化。如果实验材料黑藻只冇一枝如题（3）,则按实验装置进行实验并要做三次，每次除灯泡颜色不同以外，每次还都要换试管中的溶液，以保证能提供的CO?量是相等的。答案：（1）将黑藻分成等质量的3组，収适MNaHCOB溶液3等份放入3只编号试管中；再将3种灯泡分别置于距离相等的位置照射相同的时间，用pH试纸检测溶液pH的变化。（2）黑藻在不同种光照下光合强度不同，CG的吸收量不同，试管内pH不同。在白光下光合作川最强，pH上升最人其次是红光；最次是绿光。（3）用3种灯泡依次照射试管内黑藻，每次照射时间要

8、有间隔，并要更新试管内液体，且灯泡与试管的距离相等，照射时间相同，用pH试纸检测溶液pH的变化。（4）总接观察气体释放的速度。三、与光合作用和呼吸作用速率相关的实验探究题例$测定某绿色植物叶片光合作用的强度，须先测出该叶片呼吸作川的强度。测呼吸作用的强度，须将叶片置于无光环境中，然后测出某一时间内环境中氧气的减少量或二氧化碳的释放量。现测出某叶片在环境温度为2EC的无光条件下，环境屮氧气减少的速度是L5mg/h（D若将该叶片置于温度为25C并有较强光照的坏境中，坏境中氧气增加的速率