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《光合作用和呼吸作用的相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究題例析》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、人教版必修1光合作用和呼吸作用的相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究題例析杭州市第二中學(xué)分?!£悵M娜一、與細(xì)胞呼吸的方式、場(chǎng)所、產(chǎn)物等有關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究題例1、圖甲是測(cè)量種子萌發(fā)時(shí)錐形瓶中氣體體積變化的實(shí)驗(yàn)裝置。錐形瓶中放的種子事先用水浸泡過(guò)并在稀釋的消毒劑中清洗過(guò)(不影響種子生命力)。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)U形管左側(cè)與右側(cè)液面相平,每隔半小時(shí)利用標(biāo)尺量出右側(cè)管內(nèi)的液面高度變化,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖乙?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)為什么種子要在稀釋的消毒劑中清洗。(2)此實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖恰#?)分析0~3.5小時(shí)內(nèi)氣體體積變化原因。分析3.5~4小時(shí)內(nèi)標(biāo)尺讀數(shù)沒(méi)增加最可能的原因。(4)本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能否反映
2、真實(shí)情況?如不能,請(qǐng)?zhí)岢鱿鄳?yīng)的改進(jìn)方案。 解析:本題是在已給學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果的前提下,反過(guò)來(lái)要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、過(guò)程、結(jié)果進(jìn)行分析。首先要明確種子在不同條件下細(xì)胞呼吸作用的方式不同,即有氧條件下有氧呼吸,氧氣耗盡則進(jìn)行無(wú)氧呼吸。根據(jù)有氧與無(wú)氧呼吸過(guò)程產(chǎn)物和反應(yīng)物的不同,該題中主要通過(guò)氣體總體積變化來(lái)確定氧氣的消耗量,從而確定細(xì)胞呼吸方式。對(duì)于該題中實(shí)驗(yàn)對(duì)象是種子呼吸引起的體積變化(該題中有氧呼吸會(huì)引起氣體體積變化,無(wú)氧呼吸則不會(huì)),所以種子是否呼吸應(yīng)是唯一的自變量,氣體體積變化則是因變量,其他則全是控制變量,因此要避免出現(xiàn)除種子之外的其他生物(
3、微生物)的呼吸作用以及由于外界溫度、壓強(qiáng)的改變導(dǎo)致的氣體體積的改變。答案:(1)殺死種子表面的微生物,防止微生物的呼吸作用干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果 (2)測(cè)定種子萌發(fā)時(shí)吸收氧氣的速率 ?。?)種子進(jìn)行有氧呼吸時(shí)吸收O2,放出的CO2被KOH溶液吸收,錐形瓶中氣體體積縮小 種子進(jìn)行無(wú)氧呼吸,不消耗O2 (4)用等量消毒劑殺菌過(guò)的死種子代替實(shí)驗(yàn)組中的活種子,其他裝置同于實(shí)驗(yàn)組。二、與影響光合作用效率相關(guān)條件的實(shí)驗(yàn)探究題例2、為檢測(cè)光質(zhì)(不同波長(zhǎng)的光)對(duì)水生黑藻光合作用強(qiáng)度的影響,現(xiàn)提供如下材料:紅、綠、白三種顏色的40瓦燈泡數(shù)個(gè),試管數(shù)只,黑藻數(shù)枝,pH試紙,石
4、蠟油、NaHCO3溶液。請(qǐng)你完成下面的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并回答有關(guān)問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)開始步驟為:將黑藻進(jìn)行24h饑餓處理后,在溫度為25℃的環(huán)境中,按右圖所示組裝好實(shí)驗(yàn)裝置。(1)寫出后面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的主要步驟。(2)請(qǐng)預(yù)測(cè)并簡(jiǎn)要分析上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(3)若只有一枝黑藻作為實(shí)驗(yàn)材料,簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟。(4)若不增加實(shí)驗(yàn)用具,指出另一種檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的簡(jiǎn)便方法。解析:3人教版必修1首先應(yīng)從光合作用的有關(guān)問(wèn)題入手。影響光合作用的因素有:(1)光:光照強(qiáng)弱直接影響光反應(yīng),而光質(zhì)不同對(duì)光合作用效率也有一定的影響。如紅光和藍(lán)紫光有利于提高光合作用效率,而黃綠光則不利于提高光合作用效率;
5、(2)溫度:溫度高低會(huì)影響酶的活性;(3)CO2濃度:CO2是光合作用的原料,直接影響暗反應(yīng);(4)水分:水既是光合作用的原料,又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì),特別地,水分還影響氣孔的開閉,間接影響CO2進(jìn)入植物體;(5)礦質(zhì)元素:礦質(zhì)元素是光合作用產(chǎn)物進(jìn)一步合成許多有機(jī)物所必需的物質(zhì)如葉綠素、酶等。題(1)在給出實(shí)驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)上,找到實(shí)驗(yàn)的自變量是光質(zhì),不同顏色的燈泡發(fā)出光的波長(zhǎng)不同,不同光照射植物時(shí),其光合作用效率不同,吸收的CO2的量不同,溶液的酸堿度也不同,放出的O2的量不同。根據(jù)題目中提供的實(shí)驗(yàn)材料有pH試紙,因此因變量光合作用效率可以由溶液酸堿度
6、的變化來(lái)體現(xiàn)。如果不考慮pH試紙則可用氣體產(chǎn)生的快慢體現(xiàn)因變量。接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)步驟第一步是分組、編號(hào);第二步是控制自變量-----光質(zhì)不同,其他無(wú)關(guān)變量均相同;第三步相同條件下處理相同時(shí)間,觀察因變量不同-----pH試紙檢測(cè)溶液pH變化。如果實(shí)驗(yàn)材料黑藻只有一枝如題(3),則按實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并要做三次,每次除燈泡顏色不同以外,每次還都要換試管中的溶液,以保證能提供的CO2量是相等的。答案:(1)將黑藻分成等質(zhì)量的3組,取適量NaHCO3溶液3等份放入3只編號(hào)試管中;再將3種燈泡分別置于距離相等的位置照射相同的時(shí)間,用pH試紙檢測(cè)溶液pH的變化。(2)黑
7、藻在不同種光照下光合強(qiáng)度不同,CO2的吸收量不同,試管內(nèi)pH不同。在白光下光合作用最強(qiáng),pH上升最大;其次是紅光;最次是綠光。(3)用3種燈泡依次照射試管內(nèi)黑藻,每次照射時(shí)間要有間隔,并要更新試管內(nèi)液體,且燈泡與試管的距離相等,照射時(shí)間相同,用pH試紙檢測(cè)溶液pH的變化。(4)直接觀察氣體釋放的速度。三、與光合作用和呼吸作用速率相關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究題例3、測(cè)定某綠色植物葉片光合作用的強(qiáng)度,須先測(cè)出該葉片呼吸作用的強(qiáng)度。測(cè)呼吸作用的強(qiáng)度,須將葉片置于無(wú)光環(huán)境中,然后測(cè)出某一時(shí)間內(nèi)環(huán)境中氧氣的減少量或二氧化碳的釋放量?,F(xiàn)測(cè)出某葉片在環(huán)境溫度為25℃的無(wú)光條件下,環(huán)
8、境中氧氣減少的速度是1.5㎎/h。(1)若將該葉片置于溫度為25℃并有較強(qiáng)光照的