Question

下图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的CO₂浓度。该装置放在20℃环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2mL，毛细管内的水滴在位置X。30min后，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位置。据此实验回答下列问题：

（1）若装置中的绿色植物是种植在烧杯内土壤中的，则一定要用塑料袋等将烧杯口密封，以排除                                                                 。
（2）用这一方法测量光合作用速率，比实际光合速率低，原因是：                   
                                 ，而要测定这一值，必须再设计一个装置，方法是再取一个与图中相同的装置，然后                                              。
（3）若以每小时释放的氧气量来代表光合作用速率，上小题中添加的装置在30min后，针筒的容量需要调至0.1mL的读数，才能使水滴仍维持在X位置，则该植物的实际光合速率是        mL/h。
（4）若在原实验中只增加光照强度，则针筒的容量仍维持在0.6mL读数处；但将温度提升至30℃时，增加光照强度，则针筒容量需要调至0.8mL读数，才能使水滴维持在X位置上。比较两个实验可以得出的结论是                                               。此时再升高温度读数反而小于0.8mL，如果想让读数大于0.8mL，最适当的措施是         。
（5）如果用该装置验证CO₂是植物进行光合作用的必要原料，应该怎样设置对照实验？                                                                            。

Answer 1

（1）土壤中微生物代谢活动的干扰
（2）植物同时进行细胞呼吸消耗了O2    对玻璃瓶进行遮光处理
（3）1.0
（4）在光照充足的条件下，在一定范围内提高温度可提高光合速率
适当增加碳酸氢钠溶液的浓度
（5）把实验中的碳酸氢钠溶液换为氢氧化钠溶液

解析试题分析：（1）若装置中的绿色植物是种植在烧杯内土壤中的，则一定要用塑料袋等将烧杯口密封，以排除土壤中微生物代谢活动的干扰
（2）用这一方法测量光合作用速率，比实际光合速率低，原因是植物同时进行细胞呼吸消耗了O2，而要测定这一值，必须再设计一个装置，方法是再取一个与图中相同的装置，然后对玻璃瓶进行遮光处理；
（3）若以每小时释放的氧气量来代表光合作用速率，实验组测定的是净光合速率，对照组测定的是呼吸速率，由题可知半小时的净光合速率为0.4，呼吸速率为0.1，因而植物的实际光合速率是1.0ml/h。
（4）若在原实验中只增加光照强度，则针筒的容量仍维持在0.6mL读数处，说明光照强度不是限制因素；但将温度提升至30℃时，增加光照强度，则针筒容量需要调至0.8mL读数，才能使水滴维持在X位置上，说明温度是光合速率的影响因素，即在光照充足的条件下，在一定范围内提高温度可提高光合速率。此时再升高温度读数反而小于0.8mL，说明该温度为最适温度；此时想让读数大于0.8mL，最适当的措施增加CO2浓度。
（5）如果用该装置验证CO₂是植物进行光合作用的必要原料，则需要把实验中的碳酸氢钠溶液换为氢氧化钠溶液。
考点：本题考查植物光合作用和呼吸作用相关知识，意在考查考生的审题能力、分析能力和理解能力，以及完善相关实验方案的能力。