對2006年理綜全國卷Ⅰ第30小題的分析與解答

1、對2006年理綜全國卷第30小題的分析與解答湖北省恩施清江外國語學(xué)校（445000） 彭邦鳳試題及標(biāo)準(zhǔn)答案鏈接試題(22分)為了驗證葉片在光合作用和呼吸作用過程中有氣體的產(chǎn)生和消耗，請用所提供的實驗材料與用具，在給出的實驗步驟和預(yù)測實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，繼續(xù)完成實驗步驟的設(shè)計和預(yù)測實驗結(jié)果，并對你的預(yù)測結(jié)果進行分析。實驗材料與用具：煙草幼苗、試管兩支、蒸餾水、NaHCO3稀溶液（為光合作用提供原料）、真空泵、暗培養(yǎng)箱、日光燈（實驗過程中光照和溫度等條件適宜，空氣中O2、CO2在水中的溶解量及無氧呼吸忽略不計）。實驗步驟和預(yù)測實驗結(jié)果：（1）剪取兩小塊相同的煙草葉片，分別放入盛有等量蒸餾水和NaHC

2、O3稀溶液的兩支試管中。此時，葉片均浮在水面上。（2）用真空泵抽去兩支試管內(nèi)液體中和葉肉細(xì)胞間隙中的氣體，敞開試管口，可觀察到葉片均下沉到試管底部。（3）·分析預(yù)測的結(jié)果：·標(biāo)準(zhǔn)答案：實驗步驟和預(yù)測實驗結(jié)果：將這兩支試管放在日光燈下，照光一段時間，結(jié)果：NaHCO3稀溶液中的葉片上浮，蒸餾水中的葉片仍在試管底部。再將這兩支試管放在暗培養(yǎng)箱中一段時間，結(jié)果：NaHCO3稀溶液中的葉片下沉，蒸餾水中的葉片仍在試管底部。分析預(yù)測的結(jié)果：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(xì)胞間隙中O2增加，葉片上浮。而蒸餾水中缺乏CO2和O2，

3、葉片不能進行光合作用和有氧呼吸，葉肉細(xì)胞間隙缺乏氣體，因此葉片位于試管底部。黑暗中，NaHCO3稀溶液中的葉片進行呼吸作用，消耗了葉肉細(xì)胞間隙中的O2，放出CO2溶于NaHCO3稀溶液中，葉肉細(xì)胞間隙缺乏氣體，葉片下沉。而蒸餾水中缺乏O2，葉片不能進行有氧呼吸，葉肉細(xì)胞間隙仍缺乏氣體，因此葉片位于試管底部。試題的分析與解答1 試題的成功之處考察的內(nèi)容體現(xiàn)了大綱考綱的要求?？疾熘R突出主干，能力要求較高，整體來看，既重知識考察，又重能力考察；既考察了生物知識，又考察了與生物相關(guān)的物理、化學(xué)知識；既考察了植物生理方面的知識，又考察了植物形態(tài)學(xué)方面的內(nèi)容。這是以前試題中很難看到的一種好現(xiàn)象，是一種很

4、好的嘗試。2 試題及標(biāo)準(zhǔn)答案存在的幾點不足21 試題缺乏限制條件，導(dǎo)致答案不唯一。由于題目未有明確指出：葉片是葉片背側(cè)朝上還是葉片上表面朝上，Na2CO3（NaHCO3溶液提供CO2時生成）從葉肉細(xì)胞間隙獲取CO2并與之反應(yīng)能力的強弱，葉片含有多少氣體可上浮，葉片在兩種不同溶液中排開等體積的溶液時所受到的浮力大小不同，導(dǎo)致答案不唯一。22 實驗中同時存在多個變量，違背單一變量原則。 23 標(biāo)準(zhǔn)答案缺乏對相關(guān)條件的周密分析，對光合作用的概念理解有誤，標(biāo)準(zhǔn)答案不標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)答認(rèn)為只有光反應(yīng)和暗反應(yīng)都進行才進行光合作用，忽視了光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個方面，蒸餾水中的葉片盡管因缺乏CO2不能進行暗反

5、應(yīng)，卻可進行水光解（直到NADP+和ADP、Pi不足時為止），因此，標(biāo)答認(rèn)為蒸餾水中的葉片不進行光合作用是不準(zhǔn)確的。3 準(zhǔn)確解答此題應(yīng)考慮的幾個方面31 葉片所受重力G重（等于m葉片g）與浮力F?。ǖ扔谝篤排g）的大小，G重F浮下沉，G重F浮上浮，G重F浮維持原狀。32 葉片是背側(cè)（氣孔多）面向液體，還是葉片上表面（氣孔少）面向液體。若背側(cè)在上則葉片可直接與空氣進行氣體交換不下沉；若葉片上表面與液面接觸葉片將不能直接與空氣交換，此時葉片是否下沉取決于細(xì)胞間隙中氣體被消耗的情況，若葉肉細(xì)胞間隙中所含CO2被NaHCO3稀溶液吸收較完全（實質(zhì)上是溶液中的Na2CO3與CO2反應(yīng)生成NaHCO3）將

6、導(dǎo)致葉片下沉，蒸餾水因無法吸收細(xì)胞間隙的CO2葉片將不會下沉。33 葉片上表面朝上或葉片背側(cè)朝上是否影響光合作用的正常進行。34 溶液密度大小。NaHCO3稀溶液比蒸餾水密度大，排開相同體積的溶液時，葉片在NaHCO3稀溶液中受到的浮力大、蒸餾水中受到的浮力小。35 NaHCO3稀溶液在供給葉片CO2時生成的Na2CO3從氣孔中獲取CO2的能力有多強，是否能使葉肉細(xì)胞間隙中氣體減少到可使葉片下沉的程度。36 產(chǎn)生多少氣體能使葉片上浮。光照條件下，因NaHCO3稀溶液能為葉片提供CO2而使葉片正常進行光合作用產(chǎn)生較多O2，另因NaHCO3稀溶液密度較大，葉片能夠快速上浮；葉片在蒸餾水中，因無CO

7、2供給，光合作用不能持續(xù)進行，只能進行一定程度的光反應(yīng)（直到NADP+和ADP、Pi不足時為止），產(chǎn)生少量O2（產(chǎn)生的O2可供葉片進行有氧呼吸，但二者具有不同步性，可能使葉肉細(xì)胞間隙貯存一定量的氣體），葉片上浮或在試管底部（取決于上浮需要氣體的多少）。4 針對上述分析，解答情況如下第一種情況實驗步驟和預(yù)測實驗結(jié)果：將這兩支試管放在日光燈下，照光一段時間，結(jié)果：NaHCO3稀溶液中的葉片上浮較快，蒸餾水中的葉片亦上?。ㄏ鄬τ贜aHCO3稀溶液中的葉片上浮慢）。再將這兩支試管放在暗培養(yǎng)箱中一段時間（葉片背側(cè)與液面接觸），結(jié)果：NaHCO3稀溶液中的葉片下沉，蒸餾水中的葉片仍處于上浮狀態(tài)。分析預(yù)測結(jié)

8、果：光照下，NaHCO3稀溶液中的葉片光合作用正常進行，釋放出的O2多于呼吸消耗，葉肉細(xì)胞間隙中的O2增加，加之，溶液密度比蒸餾水大，葉片上浮較快。盡管蒸餾水中的葉片缺乏CO2，光合作用不能持續(xù)進行，但水光解可產(chǎn)生一定量的O2使葉肉細(xì)胞間隙貯存氣體，導(dǎo)致葉片上浮。黑暗中（葉片背側(cè)與液面接觸），NaHCO3稀溶液中的葉片進行呼吸作用，消耗了葉肉細(xì)胞間隙中的O2，放出的CO2溶于NaHCO3稀溶液中，導(dǎo)致葉肉細(xì)胞間隙氣體缺乏，葉片下沉。蒸餾水中的葉片進行有氧呼吸時，消耗葉肉細(xì)胞間隙中的O2產(chǎn)生的CO2不溶于蒸餾水（題目條件），葉片仍維持上浮狀態(tài)。第二種情況實驗步驟和預(yù)測實驗結(jié)果：將這兩支試管放在日

9、光燈下，照光一段時間，結(jié)果：NaHCO3稀溶液中的葉片上浮，蒸餾水中的葉片仍在試管底部。再將這兩支試管放在暗培養(yǎng)箱中一段時間（葉片背側(cè)與液面接觸），結(jié)果：NaHCO3稀溶液中的葉片下沉，蒸餾水中的葉片仍在試管底部。分析預(yù)測結(jié)果：光照下，NaHCO3稀溶液中的葉片光合作用正常進行，釋放出的O2多于呼吸消耗，葉肉細(xì)胞間隙中的O2增加，葉片上浮。蒸餾水中缺乏CO2，葉片光合作用不能正常進行，水光解產(chǎn)生少量O2，葉肉細(xì)胞間隙氣體較少，體積增大后的葉片所受浮力仍小于重力，葉片位于試管底部。黑暗中（葉片背側(cè)與液面接觸），NaHCO3稀溶液中的葉片進行呼吸作用消耗葉肉細(xì)胞間隙中的O2，放出的CO2溶于NaH

10、CO3稀溶液中，導(dǎo)致葉肉細(xì)胞間隙氣體缺乏，葉片下沉。蒸餾水中的葉片葉肉細(xì)胞間隙中氣體不足，仍處于試管底部。第三種情況實驗步驟和預(yù)測實驗結(jié)果：將這兩支試管放在日光燈下，照光一段時間，結(jié)果：NaHCO3稀溶液中的葉片上浮較快，蒸餾水中的葉片上浮。再將這兩支試管放在暗培養(yǎng)箱中一段時間（葉片上表面與液面接觸），結(jié)果：NaHCO3稀溶液中的葉片和蒸餾水中的葉片均處于上浮狀態(tài)。分析預(yù)測結(jié)果：光照下，NaHCO3稀溶液中的葉片光合作用正常進行，釋放出的O2多于呼吸作用消耗，葉肉細(xì)胞間隙中的O2增加，加之，溶液密度比蒸餾水大，葉片上浮較快。蒸餾水中盡管缺乏CO2，葉片光合作用不能正常進行，但因水光解產(chǎn)生一定量

11、的O2使葉肉細(xì)胞間隙貯存氣體，葉片上浮。黑暗中（葉片上表面與液面接觸），無論是NaHCO3稀溶液中的葉片，還是蒸餾水中的葉片，由于能夠與空氣直接進行氣體交換，葉肉細(xì)胞間隙中均含有氣體而不下沉，仍處于上浮狀態(tài)。第四種情況實驗步驟和預(yù)測實驗結(jié)果：將這兩支試管放在日光燈下，照光一段時間，結(jié)果：NaHCO3稀溶液中的葉片上浮，蒸餾水中的葉片仍在試管底部。再將這兩支試管放在暗培養(yǎng)箱中一段時間（葉片上表面與液面接觸），結(jié)果：NaHCO3稀溶液中的葉片仍上浮，蒸餾水中的葉片仍在試管底部。分析預(yù)測結(jié)果：光照下，NaHCO3稀溶液中的葉片光合作用正常進行，釋放出的O2多于呼吸消耗，葉肉細(xì)胞間隙中的O2增加，葉片上浮。而蒸餾水中的葉片因缺乏CO2光合作用不能正常進行，只產(chǎn)生少量O2，葉肉細(xì)胞間隙氣體較少，體積增大后的葉片所受浮力仍小于重力，葉片位于試管底部。黑暗中（葉片上表面與液面接觸），由于NaHCO3稀溶液中的葉片可直接與空氣進行氣體交換，故不下沉。蒸餾水中的葉片葉肉細(xì)胞間隙中的少量O2在進行有氧呼吸時產(chǎn)生的CO2雖不溶于蒸餾水，但因其產(chǎn)生的CO2體積與O2相等，故仍處于試管底部。基于以上分析，筆者認(rèn)為：對試題可作兩種處理，一是遵循試題