Question

某同学进行“二氧化碳是光合作用必需的原料吗？”的探 究实验，设计了如下图所示的三组密闭装置(提示：装置中的氢氧化钠 溶液能吸收二氧化碳，碳酸氢钠溶 液能释放二氧化碳)。据图分析回答：

(1)本实验的变量是_____，为确保只有一个变量，在装置选取、溶液用量、枝条大小和生长状态等方面，应尽量保持_________。

(2)本实验的预期是：_____组枝条生长最好，丙组次之，_____组枝条生长最差。将装置都放在温度适宜、光照充足的地方，分别观察和记录三组装置中枝条的生长状况，如果实验结果符合预期，说明二氧化碳是光合作用的原料。

(3)某温室大棚中安装了一种仪器，这种仪器的作用与装置中碳酸氢钠溶液的作用相似，能释放二氧化碳，增加大棚中二氧化碳的浓度，提高农作物_____的效率，从而提高产量。生产上，提高农作物产量的措施还有很多，如夜晚时通过降低大棚内的温度来降低农作物_____的强度，减少有机物消耗，达到增产目的等。

Answer

二氧化碳 相同（一致） 乙 甲 光合作用 呼吸作用

【解析】

（1）光合作用与呼吸作用的关系如表：

区别

联系

场所

原料

条件

产物

能量

光合作用

叶绿体

二氧化碳、水

光

有机物、氧气

储存能量

相互联系
相互依存

呼吸作用

所有的活细胞

有机物、氧气

有无光皆可

二氧化碳、水

释放能量

（2）光合作用的反应式：二氧化碳+水有机物（储存能量）+氧气；呼吸作用的反应式是：有机物+氧气→水+二氧化碳+能量。
（3）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。没有处理且条件适宜是的就是对照组。

（1）甲、乙、丙三个装置中唯一不同是二氧化碳的含量，因此本实验的变量是二氧化碳。为确保只有一个变量，在装置选取溶液用量、枝条大小和生长状态等方面，应尽量保持相同（一致）。

（2）二氧化碳是光合作用的原料，甲装置内的二氧化碳被氢氧化钠吸收了，甲组枝条缺乏二氧化碳不能进行光合作用制造有机物，导致生长不良；乙装置子宫碳酸氢钠溶液能释放二氧化碳，乙组枝条获得的二氧化碳最多，光合作用制造的有机物最多，枝条生长最好；丙装置清水不能吸收也不能释放二氧化碳，丙组枝条生长正常。因此，本实验的预期是：乙组枝条生长最好，丙组次之，甲组枝条生长最差。将装置都放在温度适宜、光照充足的地方，分别观察和记录三组装置中枝条的生长状况。如果实验结果符合预期，说明二氧化碳是光合作用的原料。

（3）光合作用的原料是二氧化碳和水，产物是有机物和氧，场所是叶绿体，条件是有光，把光能转化成化学能储存在有机物里面。所以某温室大棚中安装了一种仪器，这种仪器的作用与装置中碳酸氢钠溶液的作用相似，能释放二氧化碳，增加大棚中二氧化碳的浓度，提高农作物光合作用的效率，从而提高产量。夜晚时通过降低大棚内的温度来降低农作物呼吸作用的强度，减少有机物消耗，达到增产目的等。