Question

5．某生物课外活动小组为探究光合作用所需要的条件和原料，以东昌湖里的菹草（一种多年生沉水植物）为实验材料，进行了如下的实验探究活动．

第一步：取三支大小一致的试管，分别标为1号、2号和3号．
第二步：在1号、3号试管中分别放入等量的质量分数为1%碳酸氢钠溶液在2号试管中放入等量的蒸馏水．
第三步：将三片形状、大小基本一致的菹草叶片分别放入三支试管的底部，如图．
第四步：将1、2号试管放在100W的灯泡下照射3～4分钟，3号试管置于暗处，观察并记录叶片是否有气泡（氧气）产生和叶片上浮的情况，实验结果如表．

试管	试管中的液体	条件	实验现象
1	碳酸氢钠+新鲜菹草叶片	灯光照射	有气泡，叶片上浮
2	蒸馏水+新鲜菹草叶片	灯光照射	无气泡，叶片无上浮
3	碳酸氢钠+新鲜菹草叶片	黑暗	无气泡，无叶片上浮

请分析回答下列问题：
（1）1号和2号试管组成的一组实验中，实验变量是二氧化碳，该组实验说明二氧化碳是光合作用必须的原料．
（2）1号和3号试管组成的一组实验中，说明光合作用需要光照．
（3）在以上实验探究的基础上，该活动小组利用1号试管又进行了光照强度与植物光合作用关系的探究，实验结果如下：

光源与试管的距离厘米	10	20	30	40	50          50
每分钟产生的气泡个数	65	35	15	6	1

从表中数据可以得出的结论是：光照越强，植物光合作用越强．因此菜农若要提高大棚蔬菜的产量，可以采取的措施是增加光照强度．

Answer 1

分析 （1）绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程，叫做光合作用．影响光合作用效率的环境因素有：光照、温度、二氧化碳的浓度等．
（2）对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验．根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力．一般来说，对实验变量进行处理的，就是实验组．没有处理是的就是对照组．
（3）碳酸氢钠不稳定能分解产生二氧化碳和碳酸钠．

解答 解：（1）“1号和2号试管组成的一组实验中”，实验变量是二氧化碳，1号有二氧化碳能进行光合作用释放氧气，因此有气泡产生；2号无二氧化碳，不能进行光合作用释放氧气，因此无气泡产生，所以该组实验说明二氧化碳是光合作用必须的原料．
（2）“1号和3号试管组成的一组实验中”，唯一不同的变量是光照，1号灯光照射（有光照）能进行光合作用释放氧气，因此有气泡产生；2号黑暗（无光照）不能进行光合作用释放氧气，因此无气泡产生，所以该实验说明光合作用需要光照．
（3）光源与试管的距离越小，光照强度越强．从表中数据看出植物和光源的距离的远近与其产生的气泡数目成反比，因此得出的结论是光照越强，植物光合作用越强；所以菜农若要提高大棚蔬菜的产量，可以采取的措施是适当增加光照强度．
故答案为：（1）二氧化碳；二氧化碳是光合作用必须的原料
（2）光合作用需要光照
（3）光照越强，植物光合作用越强；适当增加光照强度．

点评 解答此类题目的关键是理解掌握光合作用的过程、对照试验的特点以及光合作用原理的应用．