【中学理科問題】植物の光合成と呼吸のはたらきを調べるための実験

【中学理科問題】植物の光合成と呼吸のはたらきを調べるための実験です。

【問題】植物の光合成と呼吸のはたらきを調べるための実験
1. 【解答・解説】植物の光合成と呼吸のはたらきを調べるための実験

【問題】植物の光合成と呼吸のはたらきを調べるための実験

植物の光合成と呼吸のはたらきを調べるために、次の実験を以下の操作内容で行った。これについて、後の各問いに答えよ。

実験

【操作１】試験管A～Dの4本を準備し、それぞれに水を入れ、青色のBTB溶液を入れた。
【操作２】それぞれの試験管の水に息を吹き込んで液の色を緑色にした。
【操作３】下の図のように、試験管AとBにはオオカナダモを入れ、試験管BとDはアルミニウムはくで全体をおおった。
【操作４】試験管A～Dを、温度が同じになるようにして光が十分に当たる場所に置いた。
【操作５】十分に光を当てた後、それぞれの試験管の液の色を調べた。

（1）実験の【操作２】で息を吹き込みBTB溶液が緑色に変化したのは、水にある気体が溶けたからである。溶けた気体の名称を答えよ。

（2）実験の【操作５】で、試験管Aの液の色は何色に変化したか。また、そのように色が変化した理由を「光合成」「呼吸」という語を使って説明しなさい。

（3）実験の【操作５】で、試験管Bの液の色は何色に変化したか。また、そのように色が変化した理由を説明しなさい。

（4）試験管CとDに、オオカナダモを入れずに実験を行った理由を、簡潔に答えよ。また、このような実験を何というか。実験の名称も答えよ。

（5）次の文は、この実験についてのまとめである。文中の（　）に適する記号を答えよ。

　試験管AのBTB溶液の色の変化にオオカナダモがかかわっていることは、試験管Aと試験管（　①　）の実験結果を比べるとわかる。試験管AのBTB溶液の色の変化に光がかかわっていることは、試験管Aと試験管（　②　）の実験結果を比べるとわかる。また、光を当てただけではBTB溶液の色が変化しないことは、試験管（　③　）と試験管（　④　）の実験結果からわかる。

【解答・解説】植物の光合成と呼吸のはたらきを調べるための実験

（1）二酸化炭素

呼気（はき出す空気）には二酸化炭素が多く含まれます。二酸化炭素が水に溶けると酸性を示しますが、アルカリ性の青色スタートなので、酸性の黄色になる前に、いったん緑色になります。この実験では、黄色になる前の緑色で止めています。

（2）色：青色　理由：オオカナダモが呼吸よりも光合成を多くしたため、水に溶けている二酸化炭素が減少したため。

（3）色：黄色　理由：オオカナダモが呼吸のみを行ったため、水に溶けている二酸化炭素が増加したから。

（4）理由：BTB溶液の色の変化がオオカナダモのはたらきによることを明らかにするため。　実験の名称：対照実験

（5）①C　②B　③C　④D

BTB溶液の色の変化がオオカナダモのはたらきによることを調べるには、他の条件は全く同じで、オオカナダモが入っている、入っていないだけが違う試験管の組み合わせを選ぶ必要があります。BTB溶液の色の変化に日光が必要かどうかを調べるには、他の条件は同じで、日光が当たっている、当たっていなだけが違う試験管の組み合わせを選ぶ必要があります。日光が当たっただけでBTB溶液の色の変化しないということを調べるには、オオカナダモが入っておらず、日光が当たっている、当たっていないという違いがある試験管の組み合わせを選ぶ必要があります。