Question

為了驗證葉片在光合作用和呼吸作用過程中有氣體的產生和消耗。用所提供的材料和用具，在給出的實驗步驟和預測實驗結果基礎上，繼續(xù)完成實驗設計和預測實驗的結果，并對實驗結果進行分析：

實驗材料和用具：煙草幼苗、試管2支、蒸餾水、NaHCO₃稀溶液（為光合作用提供原料）、真空泵、日光燈（實驗過程中溫度和光照等條件適宜，O₂、CO₂在水中的溶解量和無氧呼吸不計）。

實驗步驟和預測實驗結果：

(1)剪取兩塊相同的煙草葉片分別放在盛有等量蒸餾水和NaHCO₃稀溶液的兩支試管中，葉片均浮在水面上。

(2)用真空泵抽走兩支試管內液體中和葉肉細胞空隙間的氣體后，敞開試管口，可觀察到葉片均沉在試管底部。

(3)……

分析預測的結果：

Answer 1

實驗步驟和預測實驗結果：

（3）這兩支試管放在日光燈下，照光一段時間。結果：NaHCO₃稀溶液中的葉片上浮，蒸餾水的葉片仍在試管底部。

（4）將這兩支試管放在暗培養(yǎng)箱中一段時間，結果：NaHCO₃稀溶液中的葉片下沉，蒸餾水的葉片仍在試管底部。

分析預測的結果：

（1）光照下，NaHCO₃稀溶液中的葉片進行光合作用，釋放出的O₂多于呼吸作用消耗的O₂，葉肉細胞間隙中的O₂增加，葉片上浮。而蒸餾水中缺乏CO₂和O₂，葉片不能進行光合作用和有氧呼吸，葉肉細胞間隙缺乏氣體，因此葉片位于試管底部。

（2）黑暗中，NaHCO₃稀溶液中的葉片進行呼吸作用，消耗了葉肉細胞間隙中的O₂，放出CO₂溶于NaHCO₃稀溶液中，葉肉細胞間隙缺乏氣體，葉片下沉。蒸餾水中缺乏O₂，葉片不能進行有氧呼吸，葉肉細胞間隙仍缺乏氣體，因此葉片仍位于試管底部。

解析:

實驗目的是驗證葉片在光合作用和呼吸作用過程中有氣體的產生和消耗，是兩個方面，由碳酸氫鈉稀溶液可以分析出，它可以產生二氧化碳也可以吸收二氧化碳。根據給出的實驗步驟“一組加入碳酸氫鈉稀溶液，另一組加入等量的蒸餾水”可知，本質是有無二氧化碳，所以應先驗證光合作用是否產生氧氣，條件應進行光照。利用碳酸氫鈉稀溶液提供的二氧化碳產生的氣體可使葉片上升。沒有二氧化碳供應的不能進行光合作用。然后給以暗處理，呼吸作用又會消耗氧氣，葉片又會下沉。