Question

某研究性学习小组设计了实验来探究光合作用的原料和产物．步骤如下：
①在广口瓶中加入蒸馏水至如图所示位置（蒸馏水加热后迅速冷却，基本没有空气也没有二氧化碳），取新鲜的、生长旺盛的沉水植物若干枝放入广口瓶中，并安装好实验装置（装置气密性良好）．
②把上述装置放在阳光下照射一段时间后，观察有无气泡产生．
③打开开关K₁、K₂，由导管A向瓶内用力吹气2-3分钟后，关闭K₂，将装置放在阳光下照射．约5分钟后，就会看到有气泡冒出．容器的水则受气体的挤压由导管A的管口处排出（根据水的排出量，可推知产生的气体量）．
④当广口瓶中产生的气体达一定量时打开K₂，取一根带有火星的卫生香迅速放在导管B的管口处，观察现象．阅读后请回答：
（1）向装置吹入气体前（即步骤②），阳光下照射有无气泡产生？    ，此步骤是否可以省略并说明理由    ．
（2）步骤④中可观察到卫生香的现象是    ．
（3）请推测此探究实验的结论：①    ，②    （①②顺序颠倒也可）．

Answer

此题考查的是沉水植物在水中进行光合作用产生氧气的探究实验．该实验水生植物进行光合作用所需要的原料是二氧化碳和水．而实验中加的是蒸馏水，故水生植物周围没有二氧化碳气体存在，而实验中第③步通往空气，说明水生植物周围有了二氧化碳，先后成为对照组，惟一变量是二氧化碳．
【解析】
（1）根据光合作用的表达式：二氧化碳+水有机物（储存着能量）+氧气，可知绿色植物要进行光合作用需要二氧化碳，而实验中提供的是蒸馏水，没有二氧化碳气体，所以沉水植物因为没有二氧化碳这个原料，光合作用不能正常进行，因此无气泡产生．由于本实验的对照组是通气前与通气后，故向装置吹入气体前，观察其在阳光下照射有无气泡产生是非常必要的，不能省略掉，否则该实验就会没有对照组而失去说服力了．
（2）由于步骤④中，沉水植物因为通有空气，有原料二氧化碳，所以光合作用正常进行，故正常放出氧气，而氧气有助燃作用，用带火星的卫生香放在导管B处，卫生香会复燃．
（3）通过对照实验，通气前无二氧化碳，不能进行光合作用，而通气后有二氧化碳能进行光合作用，可推测植物的光合作用需要二氧化碳；通过步骤④，能使带火星的卫生香复燃，可推知沉水植物进行光合作用产生的气体是氧气，故光合作用产生氧．
故答案为：（1）无；不可，此步骤相当于对照实验，若省略则会降低说服力（或此步骤起对照作用，不省略可增强说服力）
（2）卫生香复燃
（3）光合作用需要二氧化碳（或二氧化碳是光合作用必需的原料）；光合作用产生氧（或光合作用的产物有氧气）