探究光合作用装置

㈠ 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
）。

㈡ 右图是证实植物进行光合作用的实验装置．取一大烧杯装入大半杯水，烧杯中放入一些金鱼藻，通入一定量的气

㈢ 某学校生物兴趣小组的同学为了探究植物的光合作用，设计了如图1所示的三个装置：植物、培养液、隔板、光

（1）实验前要对植物放到黑暗处一昼夜，目的是除去叶片内原有的淀粉，如果叶片内残留有以前光合作用制造的淀粉，实验结果就会不明显，为了排除原有淀粉的干扰，放到黑暗片一昼夜，植物不能进行光合作用，只进行呼吸作用消耗淀粉，原来的淀粉消耗完后，就不会干扰实验，使实验结果更加明显．
（2）甲组装置与乙组装置的区别是甲里面是清水，乙里面是氢氧化钠溶液，由于氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳，而清水没有此功能，故甲、乙两装置内甲里面有二氧化碳，乙里面没有二氧化碳．因此甲、乙两装置中叶片所处的环境，惟一变量是二氧化碳，故甲组与乙组起对照作用．所探究的问题是二氧化碳是光合作用必须的原料吗？
（3）由于乙装置，使植物所处的环境没有二氧化碳，而二氧化碳是进行光合作用的原料之一，所以乙装置内的植物由于缺乏原料而不能正常进行光合作用，不能制造有机物淀粉，因此遇碘不能变蓝色．从光合作用的表达式：二氧化碳+水