A. 用水生植物金鱼藻作为实验材料设计的光合作用实验装置,采用的方法叫排水集气用来收集光合作用产生的气体
探究光合作用产生氧气的实验
[实验背景]叶在进行光合作用过程中,不但制造有机物,从而贮藏了能量,而且产生氧气.氧气通过叶肉组织的细胞间隙、气室
至气孔排出.水生植物（如沉水植物）的茎内则具有发达的通气道,氧气通过细胞间隙和通气道最终排出体外.因此,在培养水生
植物时可以看到,光照情况下植物体向水中排出气泡（即氧气泡）,这正是水生植物光合作用产生氧气的现象.下面通过一组实验
证明：1．不同条件下水生植物产生的气泡的量不同；2 ．这些气泡是光合作用产生的氧气.
[实验准备]（一）材料：金鱼藻（或黑藻等沉水植物）.（二）用品：玻璃漏斗一个,比漏斗直径稍宽大的烧杯一个,直径再大
一点的烧杯一个,试管一只,剪刀或刀片,火柴一盒,红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等颜色的水,冰块.
[实验步骤]（一）取一枝金鱼藻（或黑藻等沉水植物）,放入盛有多半杯水的烧杯内.应特别注意：1．剪取金鱼藻时,要用快剪
或快刀片一次割断,切勿用手指尖捏断,以免将茎内通气组织堵塞；2．要将金鱼藻顶端向下,倒放在烧杯中,然后,将漏斗口浸
入水中,反扣在金鱼藻上（要事先将漏斗的细管端截断,只留几厘米长,以便全部浸入水中）.取一个试管,盛满水,用拇指堵住
试管口（不要漏气）,将试管朝下浸入烧杯内的水中（要确保倒放的试管内充满水,不能有气泡）.然后,将拇指松开,并将试管
套入浸在水内的漏斗细管上.为了不使漏斗沉在烧杯底部,可以在烧杯内放一块小石头.实验装置制作好以后,将此装置放置在阳
光下或 200 W 的电灯下（注意,要侧面照光,光源距烧杯 20 cm 左右）,保持 25 ℃ 左右的水温.稍待片刻,便可见金鱼藻
向水里释放出气泡.待放出的气泡较均匀时,让学生开始计数,计算每分释放出气泡的数量,此数值可作为光合作用在正常光照和
25℃ 左右的水温下放氧的强度.计数以后,将上述装置放在另一个稍大的烧杯内,并在两杯之间的空隙中分别注入红、橙、黄、
绿、青、蓝、紫等颜色的水,进行光照并观察（各种颜色要分别实验）.然后分别计算金鱼藻每分放出氧气泡的数目.最后,可以
以气泡数为纵坐标,以各种颜色的水处理为横坐标,分别绘制出坐标曲线图,并对结果进行分析.
使用上述实验装置,将颜色水换成清水,在水中加人冰块（其他条件相同）,然后进行光照,计算金鱼藻放出的气泡数目,从
而比较出 25℃ 左右的温度和降低温度后,金鱼藻释放气泡数目的变化情况,分析出温度对光合作用的影响.
（二）在利用上述装置,进行正常光照和正常温度下光合作用释放气泡实验的基础上,进行分析气泡是否是氧气的实验.方法是待
试管内充满半管左右的气体时,左手浸入烧杯中,用拇指堵住试管口,使之密封,将试管撤出烧杯并倒转,使试管口向上.此时水
流到试管下半部,气体则位于试管的上半部.然后,用右手点燃火柴,随即熄灭明火,在左手拇指松开试管口的一瞬间,将微燃的
火柴放人试管口中,可见火柴亮度立刻增加,甚至燃起明火（明火的大小与积累的气体的量有关）.这表明试管内收集的气体是光
合作用释放出的氧气.
[实验结论]通过实验证明,植物进行光合作用要释放出氧气.
[实验心得]在进行这项实验前的两至三天就要开始制作装置.收集氧气时要注意满足实验所需的温度条件和光照条件,否则收集
氧气的量太少,演示时效果不明显.如要促进光合作用强度,可在水中加入少量碳酸氢钠（每100mL水加入0． 1 g ）.
B. 下图表示研究光合作用的实验装置
可以，只要增大光合作用速率即可，适当提高温度是增强酶的活性，提高光照强度是使更多的光能被叶绿素a利用，至于增大叶片面积.........只要保证增大后产生的O2可以让它浮起来就行了。
C. 探究光合作用的场所是叶绿体的实验装置
（1）为了去除实验叶片内原有淀粉对实验结果的影响，实验前要把实验装置放在黑暗处一昼夜，目的是让叶片内原有的淀粉通过其自身的呼吸作用消耗尽．呼吸作用的反应式：有机物（储存能量）+氧气→二氧化碳+水+能量．
（2）实验结果是叶片A的绿色部分变蓝色，说明该部分进行光合作用产生了淀粉；比较叶片A的绿色部分和非绿色部分的实验结果可知：光合作用的场所是叶绿体．
（3）丙装置是验证萌发的种子进行呼吸作用释放二氧化碳的实验．种子萌发时，有机物彻底分解产生二氧化碳，将萌发的种子瓶内气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊（二氧化碳具有使澄清石灰水变浑浊的特性），说明萌发的种子进行呼吸作用释放二氧化碳．
（4）实验丁装置插的是温度计，以释放的热量导致温度计的度数发生变化，说明呼吸作用释放能量．A瓶装的是已萌发的种子，进行呼吸作用释放能量，所以A瓶的温度计度数上升；B瓶装的是已煮熟的种子，不能进行呼吸作用释放能量，所以B瓶的温度计度数不变．将带火星的卫生香放进A瓶，发现它会熄灭，说明A瓶中的氧气被萌发的种子吸收了．
故答案为：（1）叶绿体；
（2）二氧化碳；
（3）二氧化碳
（4）能量；熄灭；萌发的种子．
D. 如图甲为研究光合作用的实验装置．用打孔器在某植物的叶片上打出多个叶圆片，再用气泵抽出气体直至叶片沉
（1）分析步骤可抄知，叶圆片转至含有不同浓度的NaHCO3溶液中，因此实验的自变量是不同浓度的NaHCO3溶液（二氧化碳浓度）．
（2）分析题图曲线可知，在ab段，随着NaHCO3溶液浓度的增加叶片上浮时间缩短，说明随NaHCO3溶液浓度的增加，光合作用速率逐渐增强．
（3）由题意可知，植物光合作用最适温度为25℃，植物呼吸作用的最适宜温度是30℃，若将温度由30℃调节到25℃，光合作用增强，呼吸作用减弱，圆叶片上浮的时间缩短，图乙曲线中bc段将向下移动．
（4）C点以后，因NaHCO3溶液浓度过高，叶肉细胞通过渗透作用失水而导致水平下降．
故答案为：
（1）CO2浓度（NaHCO3溶液浓度）
（2）逐渐增强
（3）下
（4）失水
E. 描述光合作用的实验装置
玻璃漏斗一个，比漏斗直径稍宽大的烧杯一个，直径再大一点的烧杯一个，试管一只，剪刀或刀片，火柴一盒，红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等颜色的水，冰块。
（一）取一枝金鱼藻，放入盛有多半杯水的烧杯内。1．剪取金鱼藻时，要用快剪或快刀片一次割断，切勿用手指尖捏断，以免将茎内通气组织堵塞；2．要将金鱼藻顶端向下，倒放在烧杯中，然后，将漏斗口浸入水中，反扣在金鱼藻上（要事先将漏斗的细管端截断，只留几厘米长，以便全部浸入水中）。取一个试管，盛满水，用拇指堵住试管口（不要漏气），将试管朝下浸入烧杯内的水中（要确保倒放的试管内充满水，不能有气泡）。然后，将拇指松开，并将试管套入浸在水内的漏斗细管上。为了不使漏斗沉在烧杯底部，可以在烧杯内放一块小石头。实验装置制作好以后，将此装置放置在阳光下或200W的电灯下（注意，要侧面照光，光源距烧杯20cm左右），保持25℃左右的水温。
F. 如图是在一定温度下测定某植物呼吸作用和光合作用强度的实验装置（呼吸底物为葡萄糖，不考虑装置中微生物
A、种子无氧呼吸不消抄耗袭氧气，产生的二氧化碳被NaOH溶液吸收，故在遮光条件下，烧杯中盛放NaOH溶液，不可用于测定种子无氧呼吸强度；但有氧呼吸消耗氧气，产生的二氧化碳被NaOH溶液吸收，故在遮光条件下，烧杯中盛放NaOH溶液，可用于测定种子有氧呼吸强度，A错误；
B、烧杯中盛放NaHCO3溶液，NaHCO3溶液可以为光合作用提供二氧化碳，消耗的氧气量则为植物的净光合速率，故能用于测定一定光强下植物的净光合速率，B正确；
C、一定光照强度下，植物既能进行光合作用，又能进行呼吸作用，故烧杯中盛放清水，不能用于测定一定光照强度下真光合速率，C错误；
D、在遮光条件下．植物能进行有氧呼吸，而有氧呼吸消耗的氧气量等于有氧呼吸产生的二氧化碳量，故烧杯中盛放清水，不能用于测定种子有氧呼吸的强度；但种子无氧呼吸不消耗氧气，但会产生二氧化碳，故可以测定种子无氧呼吸速率，D错误．
故选：B．
G. 如图1所示是测定金鱼藻光合作用的实验装置，表中数据是在适宜（恒定）温度条件下，改变光源与烧杯距离测
（1）由实验的结果可知，灯源与烧杯的距离越大，气泡产生的数量越少，得出光合速率专随光照强度的变属化而变化．
（2）由于的溶液中CO2量有限，随着光照较长时间的进行，溶液中CO2逐渐减少，导致[H]和ATP消耗减少，从而抑制了光反应，光合作用越来越弱，从而产生的气泡数逐渐减少．
（3）图2中光合效率等于呼吸效率，光合作用产生的O2正好供给呼吸作用利用，呼吸作用产生的CO2正好供给光合作用，即植物的净光合作用为0，产生气泡数为0，对应表中灯与烧杯间的距离为45cm．
（4）金鱼藻细胞内合成蛋白质所需要的直接能源物质来自于呼吸作用产生的ATP，呼吸作用的场所为细胞质基质和线粒体．
故答案为：
（1）光合速率随光照强度的变化而变化
（2）溶液中CO2减少[H]ATP
（3）45
（4）细胞质基质 线粒体
H. 下图是验证光合作用某过程的实验装置，请据图分析回答下列问题：（1）美国科学家鲁宾和卡门分
可以通过卡尔文循环，二氧化碳中的氧进入糖类而获得。点击看详细反应： CO + HO（光，酶，叶绿体）==（CH 3 O）+ O，点击看详细美国科学家和卡门·鲁宾研究这个问题“光合作用放出氧气从水中结束，或从二氧化碳的“同位素标记的方法是：氧气从水中所有的结论。点击看详细卡尔文循环（卡尔文循环），也被称为还原戊糖磷酸循环（对应于呼吸的氧化戊糖磷酸途径），C 3环（CO 2固定第一产物为三碳化合物），则光合碳减排也是光合作用的暗反应的一部分。叶绿体基质中反应位点。周期可分为三个阶段：羧化，还原和核酮糖二磷酸再生。大多数植物将通过一种叫核酮糖二磷酸羧化酶的作用的一部分吸收二氧化碳成五碳糖分子核酮糖上的第二个碳原子的1,5-二磷酸（RUBP）。这个过程被称为一个固定二氧化碳。在原来的不活泼的二氧化碳分子活化，然后读出该步骤中的反应，使其还原。但这种六碳化合物极不稳定，会马上被分解成两个三碳化合物3-磷酸甘油分子。后者是在光反应NADPH + H还原生成，这个过程消耗ATP。该产物是3-磷酸丙糖。以后，经过一系列复杂的生化反应，将被使用的碳原子之一为葡萄糖的合成和离开该循环。通过一系列的变化，其余5个碳原子，并最终产生一个核酮糖-1,5-二磷酸，循环再次开始。循环运行六次，葡萄糖的产生的一部分。
I. 为探究光照强度对光合作用的影响，某兴趣小组设计了如图所示的实验装置若干组，在25℃条件下进行了一系列
（1）组别1中，光照强度为0，此时叶肉细胞只进行呼吸作用，因此细胞产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体．由于小室中CO2缓冲液能够保持小室中的二氧化碳浓度相对稳定，因此呼吸作用消耗氧气，因此装置中气体总量减少，引起该组液滴左移．
（2）组别3的光照强度为4000lx，组别4的光照强度为6000lx，因此与组别4相比，限制组别3液滴移动的主要环境因素是光照强度．表中光照为10000lx和12000lx时，液滴移动的距离相等，表明此时光合作用达到光饱和点，因此光照强度不再是主要环境因素，此时限制装置内植物光合作用的环境因素主要是二氧化碳浓度．
（3）表中右移的值表示光合作用氧气的净释放量，因此真光合速率=净光合速率+呼吸速率=右移的值+左移的2.2．则光照强度为8000lx时，植物真光合速率=5.9+2.2=8.1mL/h，因此植物光合作用2小时产生氧气16.2mL．若光照强度由8000lx突然降低到2000lx，光反应产生的[H]和ATP减少，这将抑制三碳化合物的还原，而二氧化碳固定仍在发生，因此此时叶绿体内C3的相对含量将升高，用于暗反应的ATP来自光反应中水的光解．
（4）25℃是植物光合作用的最适温度，当升高温度时，是光合作用强度减弱，而呼吸作用增强，因此氧气的净生成量减少．因此在6000lx光照条件下，将实验装置的温度提升至30℃，由于氧气净生成量减少，导致液滴右移明显减慢．
故答案为：
（1）细胞质基质 线粒体 呼吸作用吸收氧气，导致装置中气体总量减少
（2）光照强度 二氧化碳浓度
（3）16.2 升高 光反应中水的光解
（4）25℃是植物光合作用的最适温度，当升高温度时，是光合作用强度减弱，而呼吸作用增强，因此氧气的净生成量减少
J. 温度对光合作用强度的影响图
①烧杯中的小圆形叶片没有都沉于杯底； 将未沉入的叶片重新装入注射器，抽去叶片中的空气。 ②三个烧杯中放入不相同数量的叶片； 把三个烧杯中的叶片调整为相同数量。 ③三个烧杯中用了三种不同的水； 三个烧杯中要用同一种水，使CO 2 相同。