Question

为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测结果的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测实验结果。

实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、蒸馏水、NaHCO₃稀溶液、真空泵、暗培养箱、日光灯。（实验过程中光照和温度条件适宜，空气中O₂和CO₂在水中的溶解度及无氧呼吸忽略不计）实验步骤和预测结果

（1）剪取若干相同小块的烟草叶片，随机分成两组，分别放入盛有等量蒸馏水（甲组）和NaHCO₃稀溶液（乙组）的两支试管中。此时，叶片均浮在液面上；

（2）用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，敞开试管口，可观察到叶片均下沉到试管底部；

（3）将两支试管放置________环境下，一段时间，乙组叶片上浮，甲组叶片仍在试管底部，乙组试管上浮的原因是_____________________________________。   

（4）再将两支试管放置_______环境下，一段时间，实验结果_______________________。

Answer

日光灯下（光照下） 乙组中的叶片光合作用释放出的O2多于呼吸作用消耗的O2，叶肉细胞间隙中的O2增加，叶片上浮 暗培养箱中 乙组中的叶片下沉，甲组中的叶片仍在试管底部

【解析】

实验目的是验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，是两个方面，由碳酸氢钠稀溶液可以分析出，它可以产生二氧化碳也可以吸收二氧化碳。根据给出的实验步骤“乙组加入碳酸氢钠稀溶液，甲组加入等量的蒸馏水”可知，本质是有无二氧化碳，所以应先验证光合作用是否产生氧气，条件应进行光照。利用碳酸氢钠稀溶液提供的二氧化碳进行光合作用产生的气体可使叶片上升。没有二氧化碳供应的不能进行光合作用。然后给以暗处理，呼吸作用又会消耗氧气，浮起的叶片又会下沉。

（3）由分析可知：先将两支试管放在光照条件下，乙组NaHCO3稀溶液中的叶片进行光合作用，释放出的O2多于呼吸作用消耗的O2，叶肉细胞间隙中的O2增加，叶片上浮。而甲组蒸馏水中缺乏CO2和O2，叶片不能进行光合作用和有氧呼吸，叶肉细胞间隙缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。

（4）然后将上述实验装置放在暗培养箱中，乙组NaHCO3稀溶液中的叶片进行呼吸作用，消耗了叶肉细胞间隙中的O2，放出的CO2溶于NaHCO3稀溶液中，叶肉细胞间隙缺乏气体，叶片下沉。甲组蒸馏水中缺乏O2，叶片不能进行有氧呼吸，叶肉细胞间隙仍缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。