Question

小華用下圖中甲、乙兩套裝置做“光合作用吸收二氧化碳”的實(shí)驗(yàn)。甲裝置的水槽里盛有氫氧化鈉溶液，乙裝置的水槽里盛有等量的清水。小華把兩套裝置安裝好后，密封，并立即把它們放到陽光下。兩小時后，經(jīng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)兩套裝置里的葉片內(nèi)都含有淀粉，因而實(shí)驗(yàn)不能證實(shí)二氧化碳是光合作用必需的原料。

請你分析：（1）為什么甲裝置里的葉片也含有淀粉？　_________________________。

（2）怎樣改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，才能證實(shí)二氧化碳是光合作用必需的原料？ __________________________。

Answer 1

【解析】光合作用的概念與過程：CO₂+H₂O 淀粉+O₂。由此看出，光合作用是一個化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)物(原料)是CO₂和H₂O，反應(yīng)條件是光和葉綠素，產(chǎn)物是貯存能量的有機(jī)物（淀粉）和O₂。這是綠色植物將無機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的過程，同時又是一個將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的能量轉(zhuǎn)化過程。另外，綠色植物生理活動中還有一個呼吸作用過程：淀粉+O₂ CO₂+H₂O。這是一個與光合作用無論在物質(zhì)轉(zhuǎn)化、能量轉(zhuǎn)化比較，都是一個相反的過程。有了上述知識，不難發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)不成功在于比較性探究實(shí)驗(yàn)中變量控制不當(dāng)。甲中的NaOH溶液在一定時間內(nèi)并不能完全吸收瓶中的CO₂，在光照條件下，仍能進(jìn)行光合作用產(chǎn)生淀粉，再有植物體內(nèi)含有的淀粉在白天呼吸作用弱的情況下，也沒有耗盡，因?yàn)闊o光條件下呼吸作用增強(qiáng)。答案：（1）葉片中原有的淀粉未運(yùn)走耗盡。實(shí)驗(yàn)初期，甲裝置內(nèi)還含有CO₂，葉片通過光合作用制造了淀粉；（2）光照前，將兩套裝置放在黑暗處一晝夜。

【易錯點(diǎn)點(diǎn)睛】這是一道利用生物學(xué)中光合作用的概念設(shè)計的實(shí)驗(yàn)探究題，培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科綜合利用所學(xué)知識解決問題的意識和能力。解題的關(guān)鍵是要了解生物學(xué)中光合作用的概念和植物新陳代謝的生理過程，再應(yīng)用化學(xué)知識和實(shí)驗(yàn)探究的基本方法，綜合比較分析，對該實(shí)驗(yàn)設(shè)計作出評價和修改。