高中生物四、数字化实验：温度对光合作用强度.doc

普通高中生物学数字化实验：探究环境因素对光合作用强度的影响系列（四） 温度对光合作用强度的影响辛国秦 乌鲁木齐市第八十中学（830002）背景 人教社普通高中课程标准实验教科书生物（必修）分子与细胞第五章“细胞的能量供应和利用”第4节“环境因素对光合作用强度的影响” 探究实验可用先进的数字化实验进行，并使得在单位时间内进一步扩充其他因素对 光合作用强度影响的实验成为可能。本实验是探究温度对光合作用强度的影响。实验原理 水生植物在进行光合作用过程中产生的氧，会引起水中溶解氧含量的改变。在不同的温度条件下，会影响植物体内酶的活性，从而影响光合作用强度。通过设定不同的温度条件，不同实验瓶内的溶解氧则不同。因而可以反映出温度对光合作用的影响。实验设计改进 1. 材料改进 采用水生植物的依据 1.1 水生植物在长期的进化中适应其生活的水体环境。水生植物以水体为光的介质，而光在水中散射损耗很大，水生植物适应暗环境，具有比陆地阴生植物对光照更强的敏感性，便于实验时对光照的控制，并且在较短的时间内完成光合作用。1.2 水体环境的热容量、溶解氧、二氧化碳含量、无机盐含量、pH缓冲调节、自净能力及食物链等都具有与陆生植物不同的特点。1.3 在实验室中，以水为介质的水生植物，其温度、光质、二氧化碳、pH等自变量的控制都比以空气为介质的陆生植物来得更加方便。2. 实验及测试工具的改进2.1温度对光合作用强度的影响实验设计的改进：3个水生植物实验瓶分别编号、标签。1号为室温条件下，2号为低温条件下，3号为高温条件下。2.2光源 放在普通投影器光源下照射（275W碘钨灯聚光照射）。2.3 采用光照度传感器、溶解氧传感器精确测试。 材料用品 计算机，DISLabV6.0采集器及通用软件，溶解氧传感器、光照度传感器一套；玻璃温度计1支，普通投影器1台，冰箱1台，开水瓶1只；玻瓶3个（300mL），水生植物3株（品种、大小、苗龄、长势相同。特别推介水生蜈蚣草）。操作方法 1.材料预处理 将选好的植株置于3个实验瓶内，放在暗箱内一夜（3瓶贴好标签、编号）。取出随即用溶解氧传感器分别测得初始数据。2.水温控制 取3个大烧杯分别加入25、15、45的清水， 将3个实验瓶分别置于大烧杯中，并不断用热水、冰水调温，使3个实验瓶分别达到设计的水温（注意在整个实验过程中均应保持水温相对稳定）。 3.用光照度传感器测得光照度数据。 4.1h后，再分别测得3个实验瓶水溶液的溶解氧终结数据。 优点 微型省时 方便控制 测试精确 效果明显附 照片及实验记录温度对光合作用强度的影响1 2 31号： 常温252号： 低温153号： 高温45测水温、光照度光照度数据、测溶解氧溶解氧初始数据溶解氧终结数据1h照射实验数据记录编号 温度溶解氧初始数据mg/mL溶解氧终结数据 mg/mL差 值mg/mL1 254.387.292.912155.096.611.523455.886.150.27注光照度3084 Lux光照时间1h实验数据分析1. 1号实验瓶在25左右水温条件下，溶解氧上升较大，为2.91mg/L。说明温度适宜，植物光合作用强度较大。2. 2号实验瓶在15左右水温条件下，溶解氧上升较小，为1.52mg/L。说明温度较低，植物光合作用强度较弱，约为1号瓶光合作用强度的1/2。3. 3号实验瓶在45左右水温条件下，溶解氧上升仅为0.27 mg/L，约为1号瓶