實驗分析
科學(xué)成果都是后人繼承前人的經(jīng)驗,又經(jīng)過多次的探索和研究才獲得的.光合作用的發(fā)現(xiàn)就是一個典型的例子.
光合作用的發(fā)現(xiàn)
古時候,人們一直以為小小的種子能夠長成參天的大樹,大樹那粗壯的樹干和繁茂的枝葉完全是由“土壤法”變化而來的.事情果然是這樣的嗎?
1648年,比利時科學(xué)家海爾蒙特把一棵2.5千克重的柳樹苗栽種到一個木桶里,桶里盛有事先稱過重量的土壤.在這之后,他只用純凈的雨水澆灌樹苗.為了防止灰塵落入,他還專門制作了桶蓋.5年過去了,柳樹逐漸長大了.經(jīng)過稱重,他大吃一驚:柳樹的重量增加了80多千克,而土壤卻只減少了不到100克.
海爾蒙特最先指出了一條規(guī)律,請你猜想,他指出了什么?
 
現(xiàn)在看來,他當(dāng)時沒有考到的是什么?
 

1773年,英國科學(xué)家普利斯特利做了一個有名的實驗.
實驗一
他把一枝點燃的蠟燭和一只小白鼠分別放到密閉的玻璃罩里.結(jié)果發(fā)現(xiàn):蠟燭不久就熄滅了,小白鼠很快也死去了.原因是:
 

實驗二
接著,他把一盆植物和一枝點燃的蠟燭一同放到一個密閉的玻璃罩里.他發(fā)現(xiàn)植物能夠長時間地活著,蠟燭也沒有熄滅.原因是:
 

實驗三
他又把一盆植物和一只小白鼠一同放到一個密閉的玻璃罩里.他發(fā)現(xiàn)植物和小白鼠都能正常地活著.于是,他得出了結(jié)論:
 

后來,荷蘭科學(xué)家英格-豪斯證實了只有在陽光的照射下,普利斯特利的實驗才能夠獲得成功.經(jīng)過科學(xué)家們一代又一代的努力,光合作用終于被人們發(fā)現(xiàn)了.
分析:綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存能量的有機物,并且釋放出氧氣的過程,叫做光合作用,綠色植物通過光合作用不斷消耗大氣中的二氧化碳,維持了生物圈中二氧化碳和氧氣的相對平衡.
解答:解:綠色植物利用光提供的能量,在葉綠體中把二氧化碳和水合成淀粉等有機物,并且把光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能,儲存在有機物中的過程,稱為光合作用;土的重量只減少了0.057千克,說明植物的生活還需要從土壤中吸收無機鹽,但量很少;只澆灌純凈的水5年后,被柳樹吸收后大部分(99%)通過蒸騰作用散失了,一部分作為了光合作用的原料.而柳樹苗從空氣中吸收的氧氣是用來進行呼吸作用,分解有機物的,會使重量減輕;海爾蒙特能發(fā)現(xiàn)水分是植物體建造自身的原料,而柳樹苗能不斷從空氣中吸收二氧化碳,他沒有發(fā)現(xiàn).
實驗一:蠟燭的燃燒和小白鼠的呼吸都要消耗氧氣,當(dāng)密閉玻璃罩內(nèi)的氧氣被用盡后,蠟炬會因缺少氧氣而就熄滅了,小白鼠也會因缺氧而窒息死亡了.
實驗二:植物進行光合作用釋放氧氣供蠟炬燃燒使用,而蠟炬燃燒產(chǎn)生的二氧化碳又是植物進行光合作用的原料,因此植物能夠長時間的活著,蠟燭也沒有熄滅.
實驗三:同樣的道理,植物的光合作用產(chǎn)生的氧氣供小白鼠的呼吸作用利用,而小白鼠呼吸作用產(chǎn)生的二氧化碳又為植物的光合作用提供了原料,因此植物和小白鼠能夠正常的活著.植物只有在光下才能進行光合作用,因此普利斯特利的實驗只有在光下才能獲得成功.
故答案為:
水分是植物體建造自身的原料.
空氣是否也能起作用.
實驗一:因為密閉的玻璃罩里缺少蠟燭和小白鼠需要的氧氣.
實驗二:因為植物能夠為蠟燭和小白鼠提供所需要的氧氣,植物能夠更新由于蠟燭燃燒變得污濁了的空氣.
實驗三:植物能夠更新由于蠟燭燃燒或動物呼吸而變得污濁了的空氣.
點評:此題通過實驗驗證了光合作用的原料與產(chǎn)物.
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