Question

一学生做了这样一个实验：将小球藻放在一只玻璃容器内，使之处于气密封状态。实验在保持适宜温度的暗室中进行，并从第5分钟起给予光照。实验中仪器记录了该容器内氧气量的变化，结果如图。请据图分析回答：

（1）给予光照后氧气量马上增加的原因是________。

（2）在5~20分钟之间，氧气量增加的速率逐渐减小，这是因为____________。

（3）加入NaHCO₃溶液后，平均每分钟产生______摩尔的氧气。

（4）小球藻光合作用产生的O₂来自H₂O，还是来自CO₂？请写出简单实验思路证明你的结论。____

Answer

光合作用产生的氧气量大于呼吸作用消耗的氧气量 光合作用使密闭容器内的CO2浓度逐渐减少，光合作用速率逐渐下降 5×10-8 用18O分别标记H2O和CO2，然后进行两组实验：第一组向植物提供C18O2和H2O，第二组向同种植物提供CO2和H218O，在其他条件都相同的情况下一段时间，分析两组实验释放的氧气。仅在第二组释放的氧气全部都是18O2，即可证明光合作用释放的氧气来自水

【解析】

据图
（1）0-5分钟，没有光照植物只进行呼吸作用；
（2）5-20分钟，有光照，植物进行光合作用和呼吸作用；
（3）20-30分钟，二氧化碳的浓度增加，光合作用强度增强。

（1）植物的光合作用是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物，释放氧气，同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程。给予光照后，小球藻进行光合作用，产生了大量氧气，并且只有光合作用的强度大于呼吸作用的强度，才释放氧气。

（2）光合作用的原料之一是二氧化碳，小球藻进行光合作用使容器内的二氧化碳浓度逐渐减少，光合作用的强度逐渐下降，因此氧气量增加的速率逐渐减少。

（3）据图可知：加入（NaHCO3）溶液后，10分钟就产生了5×10-7摩尔的氧气，平均每分钟产生5×10-7÷10=5×10-8摩尔的氧气。

（4）实验遵循单因素变量原则，证明小球藻光合作用产生的O2来自H2O，还是来自CO2，实验思路：用18O分别标记H2O和CO2，然后进行两组实验：第一组向植物提供C18O2和H2O，第二组向同种植物提供CO2和H218O，在其他条件都相同的情况下一段时间，分析两组实验释放的氧气。仅在第二组释放的氧气全部都是18O2，即可证明光合作用释放的氧气来自水。