高三课堂教学中探究性实验设计的探索(3)

　　3 测植物实际光合作用 
　　 案例3： 
　　 （1） 取图1所示的2个同样装置，分别编号甲、乙。 
　　 （2） 在甲装置的烧杯内放入适量的NaOH溶液，装置乙的烧杯中放入等量的NaHCO3溶液，并把装置甲置于黑暗环境，乙给予适宜光照。一段时间后，观察红色液滴移动的距离。 
　　 （3） 若甲向左移动距离为x（代表呼吸消耗的O2），乙移动距离为y（代表光合产生O2与呼吸消耗O2差值），则该植物在光照这段时间内实际光合作用则表示为x+y。 
　　 特别提醒：光照强度不同，Y可能左移、右移也可能不移。 
　　 [典例剖析3]某生物兴趣小组探究某植物光合强度，设计了如图1所示的装置进行实验。假设实验期间均处于适宜且相对稳定的环境条件下。请分析回答有关问题： 
　　 （1） 实验一：测定植物的净光合作用强度时，烧杯中加入    （NaHCO3/NaOH）溶液。将装置置于 
　　的条件下。1 h后，装置中红墨水滴移动的方向是    ，移动刻度为10 cm。 
　　 （2） 实验二：测定植物细胞呼吸强度时，烧杯中加入   （NaHCO3/NaOH）溶液，将装置置于 
　　的条件下。1 h后，装置中红墨水滴向左移动，原因是____________。读取移动刻度为2 cm。 
　　 （3） 根据上述实验，假设红墨水滴每移动1 cm，植物体内的O2增加或减少1 g，且昼夜温度控制相等，那么该植物的细胞呼吸速率是 g/h;给予光照12 h，黑暗12 h，则24 h葡萄糖的积累量是 g。 
　　 参考答案：（1） NaHCO3 光照充足且密闭 向右 （2） NaOH 遮光（黑暗）且密闭 植物在黑暗条件下进行细胞呼吸，吸收氧气，释放CO2，释放的CO2被NaOH溶液吸收，容器中气压减小 （3） 2 90 
　　 解题规律：测量光合作用速率，需要将装置放置于相应的光照条件下，为减少误差，常设置空白对照组，即等量、死亡的植物，其他条件为无关变量。使用CO2缓冲溶液，以保证容器中CO2浓度的不变。这样O2的量的变化就可以表示光合与呼吸作用对O2的产生与消耗的差值，也就是表观光合速率。为了进一步计算实际光合速率，需将这个装置放置于黑暗中，测得呼吸作用的速率。这是典型的一种装置多用的例子。 
　　4 解题探究 
　　 （1） 解决此类问题的常规思路是明确测定指标和原理（表2）。 
　　 （2） 计算技巧： 
　　 ① 已知净光合速率为a，呼吸速率为b，给予光照时间为c，则一昼夜积累的因变量的量为   。 
　　 ② 若由O2或CO2的量求葡萄糖的量，则需利用它们与葡萄糖分子个数比为       的关系。 
　　 参考答案：① ac-b（24-c） ② 6∶1 
　　 反思提升： 
　　 （1） 若探究光合作用，装置如何处理？如何移动？代表意义？ 
　　 （2） 若探究CO2是不是光合作用所需的原料，则对照组如何处理？