光合作用

第一步：暗处理一昼夜的目的。 让叶片中原有的淀粉通过呼吸作用运走耗尽，避免干扰后面的检验结果。这是本实验最常考的一问。

第二步：部分遮光的目的。 形成对照实验：遮光部分与见光部分，其他条件（温度、水分、二氧化碳、同一叶片）都相同，唯一变量是光。

第三步：为什么用酒精而不是水，为什么要水浴加热。 叶绿素能溶于酒精、不溶于水，用酒精可脱色，避免绿色掩盖碘液的颜色变化；酒精易燃，直接加热有危险，故必须水浴加热。第四步：现象与结论。 滴碘液后，见光部分变蓝，遮光部分不变蓝，因为淀粉遇碘变蓝。由此得出两条结论：光合作用的产物有淀粉；光合作用需要光。

追问延伸：若把叶片一部分放在装有氢氧化钠溶液的密闭装置内（吸收二氧化碳），另一部分在正常空气中，则可证明光合作用需要二氧化碳；若用银边天竺葵（叶缘无叶绿体）实验，只有绿色部分变蓝，可证明光合作用的场所是叶绿体。

第一步：预期现象。 阳光下的装置有大量气泡从金鱼藻上升，试管内水位下降、收集到气体；黑布罩住的装置几乎无气泡。第二步：检验气体成分。 取出试管，把带火星的木条伸入管口，木条复燃，说明该气体是氧气。

第三步：分析变量与结论。 两组唯一不同的是有无光照，故结论是：绿色植物在光下进行光合作用释放氧气。第四步：为什么用水生植物。 因为气体在水中以气泡形式逸出，便于观察和收集；若在水中加少量碳酸氢钠，可提供更多二氧化碳，气泡会更明显——这也从侧面说明二氧化碳是原料。

第一步：写出化学方程式（计算的唯一依据）。 $\mathrm{6CO_2 + 6H_2O \xrightarrow[\text{叶绿体}]{\text{光}} C_6H_{12}O_6 + 6O_2}$。

第二步：算出相关物质的质量关系。 $\mathrm{CO_2} = 12 + 16 \times 2 = 44$，系数 6，对应 $264$；$\mathrm{C_6H_{12}O_6} = 12 \times 6 + 1 \times 12 + 16 \times 6 = 72 + 12 + 96 = 180$，系数 1，对应 $180$；$\mathrm{O_2} = 32$，系数 6，对应 $192$。即 $\mathrm{CO_2} : \mathrm{C_6H_{12}O_6} : \mathrm{O_2} = 264 : 180 : 192$。

第三步：设未知数并列比例式求二氧化碳。 设吸收二氧化碳 $x$，则 $\dfrac{264}{180} = \dfrac{x}{18\ \text{g}}$，交叉相乘得 $180x = 264 \times 18\ \text{g} = 4752\ \text{g}$，故 $x = \dfrac{4752}{180} = 26.4\ \text{g}$。

第四步：同法求氧气。 设释放氧气 $y$，则 $\dfrac{192}{180} = \dfrac{y}{18\ \text{g}}$，得 $180y = 192 \times 18\ \text{g} = 3456\ \text{g}$，$y = 19.2\ \text{g}$。

第五步：用质量守恒检验。 参加反应的水的质量为 $\dfrac{6 \times 18}{180} \times 18 = 10.8\ \text{g}$；反应物总质量 $26.4 + 10.8 = 37.2\ \text{g}$，生成物总质量 $18 + 19.2 = 37.2\ \text{g}$，两边相等，计算无误。单位全为克，符合所设。答：吸收二氧化碳 $26.4\ \text{g}$，释放氧气 $19.2\ \text{g}$。