Question

研究人員以某植物為材料，利用多套如圖裝置，對影響植物生理作用的各種環(huán)境因素進(jìn)行研究

（1）為了探究溫度對光合作用的影響，首先應(yīng)在上圖裝置的燒杯內(nèi)加入

 

溶液，然后再打開該裝置的活塞開關(guān)，使U形管兩側(cè)液面如圖所示，關(guān)閉活塞，這一操作的目的是

 

實驗的觀察指標(biāo)是U形管A側(cè)液面的變化值在每一給定溫度且其它條件均相同、適宜的情況下光照1小時，實驗數(shù)據(jù)如下表：

溫度（℃）	5	10	15	20	25	30	35
水柱上升高度（mm/h）	1.0	1.7	2.5	3.2	3.7	3.5	3.0

請根據(jù)以上數(shù)據(jù)在指定方框的坐標(biāo)內(nèi)以柱狀圖的形式畫出各溫度下的實驗結(jié)果：

 

分析所繪圖形可知溫度與光合作用強度的關(guān)系是

 

（2）細(xì)胞在有氧呼吸時，如果消耗底物是葡萄糖，則消耗O₂的量與CO₂的產(chǎn)生量相等但事實是細(xì)胞呼吸消耗的底物并非全部是糖類這樣有氧呼吸消耗的O₂和產(chǎn)生的CO₂的體積并不相等利用如圖所示裝置兩套，設(shè)計一個實驗來測定該植物呼吸時CO₂釋放量與O₂消耗量的比值實驗過程如下：（注：實驗前U型管左右液面齊平，并且氣閥關(guān)閉，裝置完全密閉忽略其他環(huán)境因素對測量結(jié)果的干擾）
①取如圖所示裝置兩套，設(shè)為甲、乙并記錄U型管右側(cè)的液面高度為L₀
②甲裝置內(nèi)的燒杯加入適量蒸餾水，乙裝置內(nèi)的燒杯加入

 

③把甲乙裝置置于

 

環(huán)境中一段時間后，測量并記錄甲乙U型管右側(cè)的液面高度分別為L₁和L₂．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環(huán)境因素,有氧呼吸的過程和意義

專題：

分析：分析實驗裝置可知，如果燒杯中放置二氧化碳緩沖液，并且提供光照，該緩沖液可以為光合作用提供穩(wěn)定的二氧化碳來源，此時裝置中變化的氣體是氧氣，因此左側(cè)的水柱高度能夠表示凈光合速率強度；如果燒杯中放置NaOH溶液，并且提供黑暗條件，由于該溶液可以吸收裝置中的二氧化碳，因此變化的氣體量仍為氧氣量，此時該值可以表示呼吸速率．

解答： 解：（1）為了探究溫度對光合作用的影響，首先應(yīng)在上圖裝置的燒杯內(nèi)加入二氧化碳緩沖液（NaHCO₃溶液），該緩沖液可以為光合作用提供穩(wěn)定的二氧化碳來源，此時裝置中變化的氣體是氧氣；然后再打開該裝置的活塞開關(guān)，使U形管兩側(cè)液面如圖所示，關(guān)閉活塞，以保證容器內(nèi)的氣壓和外界氣壓相等．
畫柱形圖時，橫軸為溫度，縱軸為水柱上升高度，因此根據(jù)表格數(shù)據(jù)畫柱形圖即可．
由于水柱高度即為光合作用氧氣的產(chǎn)生量，因此該高度可以表示光合速率．由表格中數(shù)據(jù)可知，在一定的溫度范圍內(nèi)，光合作用強度隨著溫度的升高而增強，超過一定溫度后，光合作用強度隨著溫度的升高而下降．
（2）根據(jù)題意可知，測定細(xì)胞的呼吸作用速率需要在黑暗條件下進(jìn)行，實驗需要測定該植物呼吸時CO₂釋放量與O₂消耗量的比值，因此設(shè)置對照組（甲裝置內(nèi)的燒杯加入適量蒸餾水）；而實驗組的燒杯加入等量且足量的NaOH溶液，用來測定吸收的氧氣量．
對照組中的L₁-L₀=二氧化碳釋放和氧氣吸收之間的差值，而實驗組中L₂-L₀=氧氣的吸收量，因此由兩個值計算出二氧化碳的釋放量．
故答案為：
（1）二氧化碳緩沖液（NaHCO₃溶液）    使容器內(nèi)的氣壓和外界氣壓相等，如右圖
在一定的溫度范圍內(nèi)，光合作用強度隨著溫度的升高而增強，超過一定溫度后，光合作用強度隨著溫度的升高而下降

（2）②等量且足量的NaOH溶液  
③黑暗

點評：本題考查了探究光合速率和呼吸速率的實驗設(shè)計等方面的知識，意在考查考生分析實驗裝置的能力和實驗設(shè)計的能力，具有一定的難度，對考生的能力要求較高．考生要能夠明確NaHCO₃溶液和NaOH溶液在該探究實驗中的作用；并且能夠從表格中獲取有效解題信息．