Question

某同学在学习中非常重视理论联系实践，他根据图甲植物生理作用的示意图，设计了用玉米幼苗作实验材料的图乙实验装置进行探究活动。装置中隔板与无色透明钟罩之间以及隔板中央小孔与玉米茎之间都用凡士林密封，钟罩内放一个盛有某种液体的小烧杯。

（1）如果图甲表示植物的呼吸作用，该同学想研究气体②，那么应对图乙装置做的处理是_____。

（2）若图乙小烧杯中是氢氧化钠溶液，则要探究的是图甲中植物的光合作用所表示的物质_____ （ 填序号），探究时最好设计对照实验，那么设计对照装置时，应在图二实验装置的基础上做何修改？_____。若图甲中的②为水蒸气，则要探究植物与此有关的生理作用，图乙的装置需改变的是_____。

（3）图乙培养液中，除了玉米苗所需的水分之外，还应加入一定种类和数量的_。

Answer

置于黑暗处（或用黑色塑料袋罩住）、小烧杯内放澄清的石灰水（缺一不可） ① 小烧杯中放清水 移除小烧杯 无机盐

【解析】

绿色植物的光合作用吸收二氧化碳，释放氧；呼吸作用吸收氧气，呼出二氧化碳，根据图甲中箭头可判断，当此图表示光合作用时，气体①表示二氧化碳，气体②表示氧气，③表示水，④表示有机物；当此图表示呼吸作用时，气体①表示氧气，气体②表示二氧化碳。图示乙，从实验装置来看，该同学设计的实验因小烧杯里的液体的不同，而有不同的实验目的：当小烧杯里的液体是澄清的石灰水时，是为了验证植物的呼吸作用释放二氧化碳；当小烧杯里的液体是氢氧化钠溶液时，是为了验证光合作用的原料是二氧化碳。据此解答。

（1）呼吸作用是指生物体吸收氧气，分解有机物为二氧化碳和水，并释放出能量，在有光和无光的条件下进行，只要是活细胞。如果图甲表示植物的呼吸作用，该同学想研究气体②是二氧化碳，那么应对图乙装置做的处理是图乙小烧杯中的液体是澄清的石灰水，将装置放在黑暗处后，由于在黑暗环境中植物不能进行光合作用，只进行呼吸作用，一段时间后，钟罩内会积聚大量的二氧化碳气体，这些气体会使澄清的石灰水变浑浊，从而证明植物的呼吸作用释放二氧化碳。

（2）若图乙小烧杯中是氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液具有吸收环境中二氧化碳的特点，可推断出实验所要探究的问题是二氧化碳是光合作用的原料，则甲图中图示①表示二氧化碳。设置一组对照实验，变量是二氧化碳，其对照实验装置中小烧杯里的液体应为清水，清水不吸收二氧化碳。因此，若图乙小烧杯中是氢氧化钠溶液，则要探究的是图甲中植物的光合作用所表示的物质①二氧化碳。

对照实验是除探究因素不同以外，其它的实验条件相同的实验，那么在设计对照装置时，将小烧杯中放入等量的清水，形成对照，提高实验说服力。

蒸腾作用是植物体内的水分以水蒸气的形式散失到外界的过程，若图甲中的②为水蒸气，则要探究植物与此有关的生理作用，图乙的装置需改变的是移除小烧杯，看钟罩有无小水珠即可。

（3）植物通过根吸收土壤中的水分和无机盐，并通过根、茎、叶的导管运输到植物体的各个部分，无机盐对植物的生长发育起着重要的作用。因此，图乙培养液中，除了玉米苗所需的水分之外，还应加入一定种类和数量的无机盐。