Question

5．为探究环境因素对光合作用强度的影响，多个兴趣小组设计实验进行研究．
实验材料和用具：100mL量筒、20W至500W的台灯、冷开水、NaHC0₃、黑藻等等．
实验步骤：
①准备6套如图所示装置，编号为1～6．在瓶中各加入约500mL0.01g/mLNaHC0₃溶液后用冷开水充满．
②取6等分黑藻分别放入1～6号装置．
③将6套装置放入暗室中，然后用20W、50W、75W、100W、200W和500W的台灯等距离地分别照射1～6号装置，观察气泡的产生情况．（实验过程中温度保持不变．）
④30min后停止光照，测量光合作用释放的O₂体积．
实验结果：

不同光照条件下氧气的释放量（mL）
组次	20W	50W	75W	100W	200W	500W
一	1.8	5.0	9.0	12.0	21.0	19.0
二	1.8	5.3	8.0	11.5	20.0	18.0
三	2.0	5.0	8.0	12.0	20.0	19.0
均值	1.87	5.1	8.3	11.83	20.3	18.70

对该实验进行分析，回答有关问题：
（1）该实验中的自变量是光照强度．实验中光合作用强度用氧气释放量表示．
（2）根据装置图，上表中各组次的实验数据是如何读出的？读量筒中收集到的水的体积
（3）黑藻叶细胞产生氧气的场所是叶绿体的类囊体．上表中测得的氧气量并非光合作用实际产生的氧气量，其原因是黑藻自身呼吸作用会消耗氧气．
（4）根据表中数据得出结论：在一定范围内适当提高光照强度可以提高光合作用强度．
（5）将表格中实验结果绘成柱形图．．

Answer 1

分析 分析实验装置：图示表示光照强度影响光合作用强度的实验装置，其中量筒中收集的水的体积是实验的因变量，代表光合作用实际产生的氧气量与黑藻呼吸消耗的氧气量的差值，即净光合作用强度．
分析表中数据：灯泡的功率代表光照强度，在20～200W范围内随着光照强度的不断升高，光合作用产生的氧气量也在升高，但光照强度达500W时氧气量反而降低．

解答 解：（1）灯泡的功率代表光照强度，因此本实验的自变量是光照强度，实验中光合作用强度用 氧气释放量表示．
（2）上表中各组次的实验数据是通过测量量筒中收集到的水的体积得到的．
（3）在光合作用的光反应阶段水发生光解产生氧气和[H]，因此黑藻叶细胞产生氧气的场所是叶绿体的 类囊体．上表中测得的氧气量是光合作用实际产生的氧气量与黑藻呼吸消耗的氧气量的差值，代表净光合作用．
（4）由表可知，200W时，光合作用强度最大，但还不能确定最适合黑藻生长的光照强度，因为梯度较大，所以还需在100-500W范围内设置多组梯度进行实验．
（5）画柱形图是按照表格中平均值画图即可，注意标出横轴和纵轴的自变量和因变量．
故答案为：
（1）光照强度    氧气释放量
（2）读量筒中收集到的水的体积
（3）类囊体       黑藻自身呼吸作用会消耗氧气
（4）在一定范围内适当提高光照强度可以提高光合作用强度
（5）

点评 本题结合实验装置图和实验数据，考查探究影响光合作用速率的影响因素的实验，要求考生能根据实验装置、实验材料，判断实验的自变量、因变量和无关变量；能理解实验的目的，明确量筒中测量的水的体积代表的含义；能对表中数据进行分析，得出正确的结论．