解题思路:净光合作用(表现光合作用)=实际光合作用-呼吸作用,所以要测定实际光合作用量要先测定呼吸作用.呼吸作用过程消耗氧气释放二氧化碳,所以氧气和二氧化碳量的变化都可以作为衡量呼吸强度的指标.根据题干中的装置图可以知道,该实验是以耗氧量作为衡量指标的.所以实验过程中就要用NaOH吸收二氧化碳以测定耗氧量.而测定呼吸强度要避免光合作用,所以要在黑暗中进行,即要做遮光处理.测定出呼吸强度后测定表观光合作用.光合作用消耗二氧化碳释放氧气,所以实验中要有提供二氧化碳的装置,即在D中盛有碳酸氢钠.通过测定氧气的释放量来测定表观光合作用.最后根据上面的公式可计算实际光合作用量.
Ⅰ(1)在暗室中(0~5分钟),植物不进行光合作用,而进行呼吸作用,因此呼吸作用消耗空气中氧气,使氧气的含量减少.
(2)给予光照后,植物的光合作用加强,此时植物的光合作用强度大于呼吸作用强度而使氧气量迅速增加.
(3)该实验是在密闭的容器中进行,随着时间的延长,光合作用导致容器中的二氧化碳的含量减少,使光合作用速率下降.
(4)NaHCO3溶液可以产生CO2,使容器中的CO2含量增加,使光合作用加强,产生较多的氧气.
Ⅱ(1)要测光合作用强度必须先测呼吸作用强度,在测呼吸作用强度时一定要将实验装置置于黑暗条件下,使植物只进行呼吸作用.用NaOH溶液除去玻璃钟罩内的CO2,植物呼吸作用消耗一定量O2,释放等量CO2,而CO2被NaOH溶液吸收,根据玻璃钟罩内氧气体积的减少量即可测呼吸作用强度.
(2)根据以上装置可得,在测定呼吸作用速率时,装置中气体量主要是氧气的消耗,因此甲装置中液滴左移;在测定净光合速率时,由于二氧化碳维持相对稳定,气体变化主要是光合作用氧气的净释放,因此液滴右移.
(3)对照装置乙中红墨水滴右移是环境因素(如温度变化等)对实验影响的结果,实验装置甲同样也受环境因素的影响,因此,植物呼吸作用消耗O2量等于玻璃钟罩内氧气体积的改变量,即1.5+0.5=2(g/半小时);根据净光合作用的测定值是4.5-0.5=4(g/半小时),白天光照15小时的净光合作用量是(4×2)×15=120(g),一昼夜葡萄糖的积累量是15小时光合作用实际量减去24小时呼吸作用消耗量,等同于15小时的净光合作用量减去9小时的呼吸作用消耗量,即8×15-4×9=84(g).
故答案为:
Ⅰ(1)呼吸作用消耗了容器中的氧气
(2)光合作用产生的氧气量大于呼吸作用消耗的氧气量
(3)光合作用使容器中的二氧化碳浓度逐渐减小,光合作用速率下降
(4)NaHCO3溶液释放的二氧化碳使容器中的二氧化碳浓度升高
II(1)①放入NaOH溶液,②遮光处理.
(2)左移右移
(3)484
点评:
本题考点: 影响光合作用速率的环境因素;细胞呼吸的过程和意义.
考点点评: 本题具有一定的难度和综合性,属于考纲中理解、应用层次的要求,着重考查了影响光合作用和呼吸作用的环境因素等方面的知识,要求考生具有一定的审题能力、识图能力和分析能力,在解题时善于利用净光合作用(表现光合作用)=实际光合作用-呼吸作用.