Question

【題目】英國(guó)科學(xué)家培根說過：“經(jīng)由正當(dāng)研究方法的過程才能得到科學(xué)的結(jié)論”．科學(xué)探究方法是人們獲取科學(xué)知識(shí)，認(rèn)識(shí)世界的重要途徑．下面是某校生物興趣小組同學(xué)，學(xué)習(xí)了“生物圈中的綠色植物”后，回味科學(xué)家的探究方法，學(xué)習(xí)科學(xué)家的探索精神，體驗(yàn)科學(xué)探索歷程而進(jìn)行的有關(guān)植物光合作用的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你認(rèn)真分析后回答下列問題．
探索一：植物靠什么長(zhǎng)大？
17世紀(jì)，比例時(shí)科學(xué)家海爾蒙特猜測(cè)植物生長(zhǎng)重要的營(yíng)養(yǎng)是從土壤中獲得的．為此他做了柳樹苗生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)，如圖1所示：

探索二：植物能否凈化空氣？
18世紀(jì)，英國(guó)科學(xué)家普羅斯特勒用一株綠色植物和一只小白鼠做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)，如圖2所示：
（1）分析探索一可知，海爾蒙特的實(shí)驗(yàn)證明，植物生長(zhǎng)所需的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不可能來自土壤，而是來自于 ．
（2）分析探索二可知，普羅斯特勒的實(shí)驗(yàn)證明，綠色植物在光下能夠 ． 普羅斯特勒有一次晚上做了同樣的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果小白鼠死，分析其原因是植物在夜晚 ．
（3）探索三：植物在怎樣的條件下進(jìn)行光合作用？
該興趣小組同學(xué)選擇了一種盆栽斑葉植物作為實(shí)驗(yàn)材料，該植物的綠色部分和非綠色部分（無葉綠體）界限清晰，實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示：
實(shí)驗(yàn)步驟：
步驟一：按圖3中甲所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，并將裝置置于光下．
步驟二：6小時(shí)后將葉片A，B同時(shí)摘下，用圖3中乙所示操作進(jìn)行處理，觀察現(xiàn)象．
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：A，B兩葉片的綠色部分變藍(lán)，非綠色部分不變藍(lán)．
①?gòu)膶?shí)驗(yàn)裝置看，圖甲所示裝置可探究的兩個(gè)變量是 ．
②從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，A葉片非綠色部分不變藍(lán)，其原因是 ， B葉片綠色部分變藍(lán)，其原因是實(shí)驗(yàn)前葉片內(nèi)存有的緣故．
③實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明，該實(shí)驗(yàn)失�。�于是小組同學(xué)認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)過程，查找失敗的原因，在小組討論會(huì)上，小明同學(xué)發(fā)言說，要使實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到預(yù)期的目的，實(shí)驗(yàn)之前應(yīng)該首先對(duì)植物進(jìn)行處理．

Answer 1

【答案】
（1）空氣中吸收二氧化碳
（2）進(jìn)行光合作用；光是光合作用的必要條件，黑暗中植物不能產(chǎn)生氧氣，故小白鼠死亡
（3）葉綠體和二氧化碳；沒有葉綠體；淀粉；在實(shí)驗(yàn)前，將實(shí)驗(yàn)裝置在黑暗處放置一晝夜
【解析】解：（1）由圖1可知，赫爾蒙特的實(shí)驗(yàn)證明植物生長(zhǎng)所需的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不可能來自土壤而是來自于雨水，因?yàn)樗�控制的變量只是澆雨水．通過上面的幾個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)比，可以看出柳樹增重的80千克，而土壤只減少了90克，說明植物在生長(zhǎng)的過程中吸收了土壤中的無機(jī)鹽，增重的80000﹣90═79910克來自于空氣中的其他成分（水和二氧化碳，其中水只是部分被植物吸收進(jìn)行了光合作用，其余的大部分都用于了蒸騰作用）．（2）由圖2可知，第一組實(shí)驗(yàn)將小白鼠和燃燒的蠟燭同時(shí)放在密封的鐘罩內(nèi)，由于小白鼠呼吸需要消耗氧氣，產(chǎn)生二氧化碳．蠟燭燃燒也是消耗氧氣，產(chǎn)生二氧化碳．很快，鐘罩內(nèi)的氧氣就被消耗殆盡，小白鼠因缺氧無法呼吸而窒息死亡，蠟燭也因缺氧無法燃燒而熄滅；第二組實(shí)驗(yàn)將小白鼠和新鮮的薄荷枝同時(shí)放在密封的鐘罩內(nèi)，如果放在光下，因植物在光下進(jìn)行光合作用吸收二氧化碳，釋放氧氣，供給小白鼠呼吸，小白鼠呼吸作用釋放二氧化碳，供給植物進(jìn)行光合作用．但如果是在晚上或是黑暗處做此實(shí)驗(yàn)，由于植物在黑暗處不能進(jìn)行光合作用，但呼吸作用卻極強(qiáng)，植物和小白鼠就會(huì)因爭(zhēng)奪氧氣呼吸而都無法存活．此實(shí)驗(yàn)證明了光是光合作用的條件；植物能通過光合作用凈化空氣．（3）①由圖3可知，本題的選材是斑葉植物，告訴我們材料的本身存在對(duì)照組，就是有葉綠體部分和無葉綠體部分，惟一變量就是葉綠體，該對(duì)照組是探究植物的光合作用的必要條件是葉綠體；從實(shí)驗(yàn)裝置可以看出A葉片與B葉片所處的環(huán)境不同，A葉片在空氣中有二氧化碳，而B葉片在塑料袋內(nèi)，由于有固體氫氧化鈉的存在，吸收袋內(nèi)的二氧化碳，故B葉片處的環(huán)境中無二氧化碳，惟一變量是二氧化碳，由二氧化碳是進(jìn)行光合作用的原料，故對(duì)照實(shí)驗(yàn)是探究植物進(jìn)行光合作用需要二氧化碳，因此對(duì)照組應(yīng)該是A葉片的與B葉片的綠色部分．②葉片A非綠處沒有葉綠體，無法進(jìn)行光合作用，沒有淀粉產(chǎn)生，所以滴加碘液不變藍(lán)，按理B葉片的綠色部分應(yīng)該沒有淀粉產(chǎn)生，而實(shí)驗(yàn)中B葉片有淀粉產(chǎn)生，說明實(shí)驗(yàn)步驟中可能存在問題．通過分析實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)時(shí)是將裝置直接放在陽(yáng)光下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的，由于B葉片在裝入塑料袋前已經(jīng)進(jìn)行光合作用，制造了有機(jī)物淀粉，所以原來制造的淀粉仍然能使碘液變藍(lán)，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果不明顯出現(xiàn)錯(cuò)誤．③要排除B葉片內(nèi)原有淀粉的干擾，可以在實(shí)驗(yàn)前將實(shí)驗(yàn)裝置放到黑暗處一晝夜，目的是在黑暗的環(huán)境里，植物不能進(jìn)行光合作用，只進(jìn)行呼吸作用，把原有的淀粉消耗盡，這樣就不能干擾實(shí)驗(yàn)了．
所以答案是：（1）空氣中吸收二氧化碳；（2）進(jìn)行光合作用；光是光合作用的必要條件，黑暗中植物不能產(chǎn)生氧氣，故小白鼠死亡（3）①葉綠體和二氧化碳；②沒有葉綠體；淀粉；③在實(shí)驗(yàn)前，將實(shí)驗(yàn)裝置在黑暗處放置一晝夜．