Question

小华用下图中甲、乙两套装置做“光合作用吸收二氧化碳”的实验。甲装置的水槽里盛有氢氧化钠溶液，乙装置的水槽里盛有等量的清水。小华把两套装置安装好后，密封，并立即把它们放到阳光下。两小时后，经检验发现两套装置里的叶片内都含有淀粉，因而实验不能证实二氧化碳是光合作用必需的原料。

请你分析：（1）为什么甲装置里的叶片也含有淀粉？　_________________________。

（2）怎样改进实验，才能证实二氧化碳是光合作用必需的原料？ __________________________。

Answer 1

【解析】光合作用的概念与过程：CO₂+H₂O 淀粉+O₂。由此看出，光合作用是一个化学反应，反应物(原料)是CO₂和H₂O，反应条件是光和叶绿素，产物是贮存能量的有机物（淀粉）和O₂。这是绿色植物将无机物转化为有机物的过程，同时又是一个将太阳能转化为化学能的能量转化过程。另外，绿色植物生理活动中还有一个呼吸作用过程：淀粉+O₂ CO₂+H₂O。这是一个与光合作用无论在物质转化、能量转化比较，都是一个相反的过程。有了上述知识，不难发现实验不成功在于比较性探究实验中变量控制不当。甲中的NaOH溶液在一定时间内并不能完全吸收瓶中的CO₂，在光照条件下，仍能进行光合作用产生淀粉，再有植物体内含有的淀粉在白天呼吸作用弱的情况下，也没有耗尽，因为无光条件下呼吸作用增强。答案：（1）叶片中原有的淀粉未运走耗尽。实验初期，甲装置内还含有CO₂，叶片通过光合作用制造了淀粉；（2）光照前，将两套装置放在黑暗处一昼夜。

【易错点点睛】这是一道利用生物学中光合作用的概念设计的实验探究题，培养学生的跨学科综合利用所学知识解决问题的意识和能力。解题的关键是要了解生物学中光合作用的概念和植物新陈代谢的生理过程，再应用化学知识和实验探究的基本方法，综合比较分析，对该实验设计作出评价和修改。