问题标题:
某科学工作者为研究最适合黑藻生长的光照强度,设计了下面的实验:首先取6等分黑藻分别放入6个加入等量0.01g/mLNaHCO3溶液后用冷开水充满的广口瓶中;然后将6套装置放入暗室中,用20W、50
问题描述:
某科学工作者为研究最适合黑藻生长的光照强度,设计了下面的实验:首先取6等分黑藻分别放入6个加入等量0.01g/mLNaHCO3溶液后用冷开水充满的广口瓶中;然后将6套装置放入暗室中,用20W、50W、75W、100W、200W和500W的台灯等距离地分别照射1-6号装置,30min后停止光照,测量光合作用产生的O2体积(密闭广口瓶内的水受到O2的排挤会从排水口一滴滴流到量筒里,根据量筒内接收的水的体积即可计算出产生的氧气体积.)实验结果如表
组次 | 20W(1号) | 50W(2号) | 75W(3号) | 100W(4号) | 200W(5号) | 500W(6号) |
一 | 1.8 | 5.0 | 9.0 | 12.0 | 21.0 | 19.0 |
二 | 1.8 | 5.3 | 8.0 | 11.5 | 20.0 | 18.0 |
三 | 2.0 | 5.0 | 8.0 | 12.0 | 20.0 | 19.0 |
平均值 | 1.87 | 5.1 | 8.3 | 11.83 | 20.3 | 18.70 |
(1)该实验中的自变量是___.列出实验中的两个控制变量(无关变量)___.
(2)6套装置各瓶中均加入约500mL0.0lg/mLNaHCO3溶液,其作用是___.
(3)表中测得的氧气量并非光合作用实际产生的氧气量,其原因是___.
(4)如果在实验过程使用了不同品种的黑藻,则这样设计违背了科学实验的___原则.
(5)若将5号装置中的黑藻突然移至4号装置的条件下,短时间内光合细胞中ATP含量会___,C3含量会___.
(6)通过该实验还不能确定最适合黑藻生长的光照强度,请写出该如何开展进一步的探究:___.
(7)该科学工作者还做了另外的实验,发现经过重铬酸钾过滤后(红光透过)的光合作用放氧量比用氨饱和的4%硫酸铜溶液过滤后(蓝紫光透过)的放氧量高,说明___也能影响光合作用强度.
方幼林回答:
(1)该实验的目的是探究最适合黑藻生长的光照强度,所以实验的自变量是光照强度,因变量是氧气的释放量,而CO2(或NaHCO3溶液)、温度、pH、光照时间、黑藻等属于无关变量.
(2)NaHC03溶液的作用是为光合作用提供CO2,所以6套装置各瓶中均加入约500mL0.0lg/mLNaHCO3溶液的目的是保证相同浓度的CO2供应.
(3)因为黑藻自身的呼吸作用会消耗氧气,所以上表中测得的氧气量并非光合作用实际产生的氧气量,而是光合作用实际产生的氧气量与呼吸作用消耗的氧气量的差值.
(4)实验设计时,要遵循对照原则和单一变量原则.该实验的单一变量是光照强度,其他量都要相同且适宜.所以在实验过程使用不同品种的黑藻会违背单一变量原则.
(5)将5号装置中的黑藻突然移至4号装置的条件下,即光照强度减弱,则光反应产生的ATP和[H]减少,影响暗反应中C3的还原,使C3的消耗量减少,而短时间内,CO2的固定不受影响,所以C3含量会升高.
(6)由表中数据可知,200W时光合速率最大,但不能说明200W是最适合黑藻生长的光照强度,因为光照强度梯度太大,所以要在在100-500W范围内设置多组梯度进行实验作进一步的探究.
(7)红光、蓝紫光属于光质,不同光质是时氧气的释放量不同,说明光质也能影响光合作用强度.
故答案为:
(1)光照强度 CO2(或NaHCO3溶液)、温度、PH、光照时间、黑藻等
(2)保证相同浓度的CO2供应
(3)黑藻自身的呼吸作用会消耗氧气
(4)单一变量
(5)降低 升高
(6)在100-500W范围内设置多组梯度进行实验
(7)光质(波长)
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