Question

1．為探究不同光質(zhì)（紅光、黃光）對葉片光合作用強(qiáng)弱的影響，根據(jù)以下提供的實(shí)驗(yàn)材料與用具，在給出的實(shí)驗(yàn)步驟的基礎(chǔ)上，完成實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)、預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析．
實(shí)驗(yàn)材料與用具：小燒杯兩只、三棱鏡兩個、打孔器、注射器、40w燈泡、燒杯、富含CO₂的NaHCO₃稀溶液（為光合作用提供原料）、綠葉（如菠菜葉）（要求實(shí)驗(yàn)過程中光照和溫度等條件適宜，空氣中O₂和CO₂在水中的溶解量忽略不計(jì)）．
（1）實(shí)驗(yàn)步驟：
①取生長旺盛的綠葉若干片，用直徑為lcm的打孔器打出小圓形葉片20片（注意避開大的葉脈）
②將圓形葉片置于注射器內(nèi)，并讓注射器吸入清水，待排出注射器內(nèi)殘留的空氣后，用手堵住注射器前端的小孔并緩緩拉動活塞，使小圓形葉片內(nèi)的氣體逸出．這一步驟可重復(fù)幾次．
③將內(nèi)部氣體逸出的小圓形葉片，放入黑暗處盛有清水的燒杯中待用．（這樣的葉片因?yàn)榧?xì)胞間隙充滿水，所以全都沉到水底．）
④取兩只小燒杯，編號甲乙，分別向其中倒入適量等量的富含CO₂的NaHCO₃稀溶液．并分別向兩只小燒杯中各放入10片小圓形葉片；⑤用40W燈泡照射，用三棱鏡色散形成紅光、黃光分別作用于甲乙兩只小燒杯；⑥觀察并記錄同一時間段內(nèi)小圓形葉片上浮的數(shù)量（葉片全部浮起經(jīng)歷的時間）．
（2）預(yù)測結(jié)果并分析：
①若單位時間內(nèi)甲燒杯的小圓形葉片浮起的數(shù)量較多，乙的較少；則說明紅光對葉片的光合作用的促進(jìn)作用大于黃光，紅光照射時產(chǎn)生O₂的速度較快，葉肉細(xì)胞間隙的O₂增加較快，葉片上浮的速度也就較快，相反黃光照射的燒杯葉片上浮較慢；②若單位時間內(nèi)甲燒杯的小圓形葉片浮起的數(shù)量較少，乙較多，則黃光對葉片光合作用的促進(jìn)作用大于紅光．黃光照射時產(chǎn)生O₂的速度較快，葉肉細(xì)胞間隙的O₂增加較快，葉片上浮的速度也就較快，相反紅光照射的燒杯葉片上浮較慢；③若單位時間內(nèi)甲乙兩燒杯內(nèi)小圓形葉片浮起的數(shù)量一樣多；則說明紅、黃光對光合作用的促進(jìn)作用相等．紅光照射與黃光照射時產(chǎn)生O₂的速度、葉肉細(xì)胞間隙的O₂增加速度和葉片上浮的速度一樣快．

Answer 1

分析 本題要充分利用題中所給的有效信息，材料與用具是解答本題的切入點(diǎn)．在此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程中，一定要保證單一變量，其他無關(guān)變量應(yīng)相同．在實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測中，要利用色素的吸收光譜來解題．

解答 解：（1）根據(jù)題干實(shí)驗(yàn)要求“探究不同光質(zhì)（紅光、黃光）對葉片光合作用強(qiáng)弱的影響”，實(shí)驗(yàn)的自變量為紅光和黃光，因此需要設(shè)置一組對照實(shí)驗(yàn)，其他無關(guān)變量（如：適量等量的富含CO₂的NaHCO₃稀溶液、各放入10片小圓形葉片、40W燈泡照射）要保持相同且適宜，實(shí)驗(yàn)的因變量為產(chǎn)生的氧氣量，因此可觀察并記錄同一時間段內(nèi)小圓形葉片上浮的數(shù)量．
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果有三種情況：紅光比黃光強(qiáng)、黃光比紅光強(qiáng)、紅光和黃光相等，因此可以根據(jù)這三種情況對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析．
故答案為：
（1）④取兩只小燒杯，編號甲乙，分別向其中倒入適量等量的富含CO₂的NaHCO₃稀溶液．并分別向兩只小燒杯中各放入10片小圓形葉片．
⑤用40W燈泡照射，用三棱鏡色散形成紅光、黃光分別作用于甲乙兩只小燒杯．
⑥觀察并記錄同一時間段內(nèi)小圓形葉片上浮的數(shù)量（葉片全部浮起經(jīng)歷的時間）
（2）預(yù)測結(jié)果并分析：
①若單位時間內(nèi)甲燒杯的小圓形葉片浮起的數(shù)量較多，乙的較少；則說明紅光對葉片的光合作用的促進(jìn)作用大于黃光，紅光照射時產(chǎn)生O₂的速度較快，葉肉細(xì)胞間隙的O₂增加較快，葉片上浮的速度也就較快，相反黃光照射的燒杯葉片上浮較慢．
②若單位時間內(nèi)甲燒杯的小圓形葉片浮起的數(shù)量較少，乙較多，則黃光對葉片光合作用的促進(jìn)作用大于紅光．黃光照射時產(chǎn)生O₂的速度較快，葉肉細(xì)胞間隙的O₂增加較快，葉片上浮的速度也就較快，相反紅光照射的燒杯葉片上浮較慢．
③若單位時間內(nèi)甲乙兩燒杯內(nèi)小圓形葉片浮起的數(shù)量一樣多；則說明紅、黃光對光合作用的促進(jìn)作用相等．紅光照射與黃光照射時產(chǎn)生O₂的速度、葉肉細(xì)胞間隙的O₂增加速度和葉片上浮的速度一樣快．

點(diǎn)評 本題難度適中，綜合考查了探究光質(zhì)對光合作用影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的相關(guān)知識，著重考查考生的識記能力，實(shí)驗(yàn)探究能力，運(yùn)用單因素研究光合作用的能力．