光合成の実験問題演習|全パターンを網羅

シェアする

スポンサーリンク

光合成は植物のはたらきの中でも非常に重要なはたらきになります。入試やテストでも多くの実験・考察問題が出題されています。今日は光合成の実験について考えられる出題パターンをすべて演習していきます。

光合成の実験

光合成の実験といえば対照実験。大きく分けて3種類の実験方法があります。

  • 葉の一部にアルミニウムはくをかぶせる実験
  • BTB溶液を使った実験
  • 葉に袋をかぶせる実験

今回は、この3つの光合成の実験すべてを演習します。

スポンサーリンク

光合成の実験1

鉢植えしたふ入りのアサガオを使って、光合成のはたらきについて調べる実験を行った。実験の操作は下にまとめてある。これについて、次の各問いに答えよ。

実験

【操作1】実験を始める前に、鉢植えしたふ入りのアサガオを一昼夜暗室に置いた。
【操作2】下の図のように、ふ入りのアサガオの葉の一部をアルミニウムはくでおおい、午後まで十分に日光に当てた。
【操作3】十分に日光に当てたアサガオの葉を切り取り、アルミニウムはくを外して熱湯につけ、その後、あたためたエタノールにひたした。
【操作4】アサガオの葉を水洗いし、薬品Aにひたし、葉の色が変化するか調べた。

ふ入りのアサガオの葉

(1)実験の【操作1】で、実験の前に一昼夜アサガオを暗室に置く理由を答えよ。

(2)実験の【操作2】で、アサガオの葉の一部をアルミニウムはくでおおう理由を答えよ。

(3)実験の【操作3】で、アサガオの葉を熱湯にひたす理由を答えよ。

(4)実験の【操作3】で、アサガオの葉をあたためたエタノールにひたす理由を答えよ。

(5)実験の【操作3】で、エタノールをあたためる方法を、その理由とともに答えよ。

(6)実験の【操作4】で使用した薬品Aは、光合成でできるデンプンを調べる薬品である。この薬品Aの名称と、デンプンと反応したときに色を答えよ。

(7)実験のアサガオの図で、薬品Aで色が変化する部分はどこか。図中のア~エの中から選び、記号で答えよ。

(8)光合成に日光が必要かどうかを調べるには、上の図のア~エのどれとどれを比べるとよいか。記号で答えよ。

(9)上の図のアとイを比べると、光合成には何が必要であるとわかるか。

(10)実験後に、葉でつくられたデンプンの行方について調べた。次の文は、その内容の一部である。文中の( )に入る適切な言葉を答えよ。

植物の葉でつくられたデンプンは、( ① )に溶けやすい物質になり、( ② )を通って体の各部分に運ばれ、植物の成長や細胞の呼吸などに使われたり、種子や茎や根に蓄えられたりする。

光合成の実験2

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。

BTB溶液を使った光合成の実験

(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「光合成」「呼吸」という語を使って説明しなさい。

(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。

光合成の実験3

光合成と呼吸袋にある植物の葉を入れ、右の図のようにAとBのように、それぞれ日光が当たらない場所と日光が十分に当たる場所にしばらく置いた。その後、袋の中にある気体を調べるために、袋の中の気体を石灰水の中に押し出してみた。これについて、次の各問いに答えよ。

(1)植物の葉が入った袋Aを光が当たらない場所に置いたのはなぜか。理由を答えよ。

(2)袋Aの中の気体を石灰水に押し出すと、石灰水はどのように変化するか。また、そのように変化する理由を、簡潔に答えよ。

(3)袋Bの中の気体を石灰水に押し出してみたところ、石灰水には変化が見られなかった。なぜ石灰水の変化が見られないのか。その理由を簡潔に答えよ。

(4)次の文は、この実験についてまとめた文である。文中の( )に適する言葉を入れなさい。

 植物も動物と同じように、( ① )を取り入れ( ② )を出す( ③ )を行っている。( ③ )は一日中行われるが、昼間は( ④ )のはたらきが盛んなので目立たない。

光合成の実験 解答

光合成のポイントはつかめているでしょうか。正答率が低い場合は、まだまだ基礎的な知識が不足している可能性が高いです。しっかりと基本を復習しましょう。
参考中1理科「光合成と呼吸」植物のはたらきで最も大切な単元!
参考中1理科「光合成の対照実験」葉のデンプンの観察

光合成の実験1 解答・解説

(1)葉のデンプンをなくすため。

どのような条件で植物が光合成を行いデンプンをつくるのかを調べたいのに、最初から葉にデンプンがあったら意味がないです。なので、葉のデンプンが無い状態で実験をスタートさせる必要があります。暗室に植物を置いておくと、葉のデンプンが水に溶けやすい養分(糖)に変化し全身に運ばれ、葉の中にあるデンプンがなくなります。

(2)日光を当てないようにするため。

対照実験にするために、日光が当たっている、当たっていないという条件の違いをつくりだします。

(3)葉をやわらかくするため。

熱湯に葉を入れると、葉がやわらかくなります。こうすることで、この後の操作をしやすくしたり、エタノールが浸透しやすい条件をつくります。

(4)葉を脱色するため。(葉を白くするため。)

葉をエタノールに入れると、葉の中の緑色の成分がエタノールに溶けだし白くなります。なぜ歯を白くするかというと、ヨウ素液での色の変化がわかりやすいようにするためです。脱色に使ったエタノールは緑色になることも覚えておきましょう。

(5)エタノールは引火しやすいので、お湯が入ったビーカーに試験管を入れてあたためる。

エタノールを直接加熱すると引火し炎が上がることがあります。したがって、お湯の中に試験管を入れるなどしてあたためます。

(6)名称:ヨウ素液 色:青紫色

ヨウ素液(ヨウ素溶液)は、デンプンと反応し青紫色になります。ヨウ素液自体の色は黄色(茶色)をしていることも覚えておきましょう。

(7)

光合成をしてデンプンができている場所は、緑色の部分(葉緑体)で、かつ、日光が当たっているアになります。

(8)アとウ

光合成に日光が必要かどうかを調べるには、日光が当たっている、日光が当たっていないという条件が異なるものどうしを比較します。このとき、他の条件は全く同じになっていなければなりません。したがって、葉緑体がある部分で、日光が当たっている、いないという違いがあるのは、アとウになります。

(9)葉緑体

アは日光が当たっていて葉緑体もある部分です。イは日光が当たっていて葉緑体がないふの部分です。この2つを比べると、光合成に葉緑体が必要かどうかがわかります。

(10)①水 師管

葉でできたデンプンは、夜の間に水に溶やすい養分である糖につくりかえられて師管の中を通て全身に運ばれます。

光合成の実験2 解答・解説

(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 C 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。

光合成の実験3 解答・解説

(1)日光をあてないようにするため。

日光を当てる、当てないという条件の違いをつくり、対照実験にします。

(2)石灰水の変化:白くにごる 理由:植物が呼吸のみを行って、袋の中の二酸化炭素が増加したから。

日光が当たらないので、植物は光合成をせず呼吸のみを行います。呼吸では酸素を吸収し二酸化炭素を放出するので、袋の中の二酸化炭素は増加します。

(3)植物が呼吸よりも光合成を多く行ったため、袋の中の二酸化炭素が増加しなかったから。

日光が十分に当たっているとき、植物は呼吸よりも光合成を多く行います。したがって、袋の中の酸素の量は増加し、二酸化炭素の量は減少します。

(4)①酸素 ②二酸化炭素 ③呼吸 ④光合成

日光が当たっているとき、植物は光合成と呼吸を同時に行っています。このとき、光合成の量が多くなるので、見かけ上、二酸化炭素を吸収して酸素を放出しているように見えます。日光が当たっていないとき、植物は呼吸のみを行っています。

スポンサーリンク
スポンサーリンク

シェアする

スポンサーリンク
トップへ戻る