Question

某生物小组依据氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳的特点，探究“二氧化碳是绿色植物光合作用的原料”，设计了如下的实验方案。

步骤一：将大小、生长状态基本相同的三株同种天竺葵枝条放在黑暗处一昼夜。

步骤二：将处理后的枝条分别放入甲、乙、丙三套装置中（装置大小一样），装置中的液体充足且等量，如图所示。

步骤三：将三套装置同时移到光下照射三小时后，从甲、乙、丙三个装置的枝条上各摘取一片叶，依次标记①、②、③，分别进行酒精脱色、清水冲洗、碘液染色，然后观察实验现象。

（1）为探究植物光合作用，实验中有______组对照实验，如果以二氧化碳为变量，图中装置______可作为一组对照实验。

（2）叶片经过碘液染色后，①、②、③叶片的颜色变化分别为：（填“变蓝”或“不变蓝”。①______：②______：③______。

（3）该小组想把上述实验装置加以改进，用来探究“光是光合作用的条件”，他们应该怎样设计一组对照实验？______。（选用最简单的方法）

Answer

一 甲、丙 不变蓝 不变蓝 变蓝 选取乙和丙装置，将乙装置中的氢氧化钠溶液换成和丙装置中下面的（大烧杯）清水等量的清水后，它们作为一组对照实验，探究光是光合作用的条件。或者选取乙和丙装置，将乙装置中的氢氧化钠溶液和丙装置中下面的（大烧杯）清水都去掉后，它们作为一组对照实验，探究光是光合作用的条件（选取的两个装置都改进正确，表述清楚，才得分）

【解析】

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。《绿叶在光下制造有机物》的实验步骤：暗处理→部分遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。

（1）对照实验是只有一个因素不同以外，其它的实验条件相同，有利于控制实验的变量。甲和乙装置内有氢氧化钠，氢氧化钠吸收二氧化碳，这样不管是有光和无光，植物因缺少二氧化碳均不能进行光合作用，不能用于探究光合作用的对照实验。甲和丙形成一组对照实验，因为氢氧化钠吸收二氧化碳，甲装置内没有二氧化碳，而丙装置内是清水，清水不吸收二氧化碳，丙装置内有二氧化碳，这样实验的变量是二氧化碳，其它的实验条件相同。乙和丙不能形成对照实验，有光照和二氧化碳两个变量。分析可知，为探究植物光合作用，实验中有一组对照实验，如果以二氧化碳为变量，图中装置甲和丙可作为一组对照实验。

（2）叶片经过碘液染色后，①叶片因缺少二氧化碳，不能进行光合作用制造淀粉，滴加碘溶液不变蓝，②叶片因缺少光照和二氧化碳，不能进行光合作用制造淀粉，滴加碘溶液不变蓝，③叶片有光照，装置内有二氧化碳原料，叶片进行光合作用制造淀粉，滴加碘溶液变蓝。综上分析可知，叶片经过碘液染色后，①、②、③叶片的颜色变化分别为①不变蓝：②不变蓝：③变蓝。

（3）该小组想把上述实验装置加以改进，用来探究“光是光合作用的条件”，实验的变量是光，除光以外其它的实验条件均相同，得出的实验结论科学合理。设计一组对照实验是选取乙和丙装置，将乙装置中的氢氧化钠溶液换成和丙装置中下面的（大烧杯）清水等量的清水后，它们作为一组对照实验，探究光是光合作用的条件。或者选取乙和丙装置，将乙装置中的氢氧化钠溶液和丙装置中下面的（大烧杯）清水都去掉后，它们作为一组对照实验，探究光是光合作用的条件。