Question

【题目】为探究环境因素对光合作用强度的影响，设计进行下列实验。

实验材料和用具：100 mL量筒，50 W、100 W、200 W和400 W的台灯，冷开水，NaHCO3溶液，黑藻等。

实验步骤：

①准备4套如下图所示的装置，编号为1～4。在瓶中各加入约500 mL质量浓度为0.01 g/mL的NaHCO3溶液后用冷开水充满。

②取4等份长势相同的黑藻分别放入1～4号装置。

③将4套装置放入暗室中，然后分别用50 W、100 W、200 W和400 W的台灯等距离地照射1～4号装置，观察气泡的产生情况。

④30 min后停止光照，测量光合作用释放的O2体积（mL）。

以上实验重复三次，实验结果见下表。分析并回答有关问题：

（1）该实验中应控制的无关变量有：________________________（答出两项）。

（2）根据装置图，上表的实验数据是如何读出的？_________________________________。

（3）上表测得的氧气量并非光合作用实际产生的氧气量，其原因是___________________。

（4）对表中数据进行分析，得出的结论是__________________________________________

（5）若想确定黑藻生长的最适光照强度，请在本实验的基础上写出进一步探究的实验思路：__________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】CO2量(或NaHCO3溶液量及浓度)、温度、pH、光照时间、黑藻量等 读量筒中收集到的水的体积 黑藻自身的呼吸作用会消耗氧气 一定范围内随着光照强度升高，光合作用强度随之升高；超出该范围，光合作用强度下降 缩小光强梯度，在100～400 W范围内设置更多组进行实验

【解析】

本实验的目的是探究光照强度对光合作用的影响，所以自变量就是光照强度，其他一些因素为无关变量。重复多次的目的是增强实验的准确性，要取每一组三次的平均值。根据表格中的结果可以判断在100W-400W范围内光合强度较大，可以以此为范围进一步实验，而得到更精确的数据。

（1）探究光照强度对黑藻光合作用强度的影响，自变量是光照强度，因变量是氧气是释放量，无关变量有：CO2量(或NaHCO3溶液量及浓度)、温度、pH、光照时间、黑藻量等。

(2)在一定强度的光照下，不同光照强度下氧气的释放量黑藻光合作用强度大于呼吸作用强度而释放出O2，使瓶中的压强增大，水分从排水管排出，因此，读量筒中水的体积就可以得出上述表格中的实验数据。
(3)上表测得的氧气量并非光合作用实际产生的氧气量，因为黑藻自身的呼吸作用会消耗O2，水中还会溶解少量O2。
(4)对表中的数据分析，得出的结论是：一定范围内随着光照强度升高，光合作用强度随之升高；超出该范围，光合作用强度下降。

(5)据表中数据分析可知，缩小光强梯度，在100～400 W范围内设置更多组进行实验，可以得出黑藻生长的最适光照强度。