黑白瓶法的原理和方法

黑白瓶法测定呼吸光合速率题大招适用题型【2019•全国Ⅱ】（2）通常，对于一个水生生态系统来说，可根据水体中含氧量的变化计算出生态系统中浮游植物的总初级生产量（生产者所制造的有机物总量）。

若要测定某一水生生态系统中浮游植物的总初级生产量，可在该水生生态系统中的某一水深处取水样，将水样分成三等份，一份直接测定O 2含量（A ）；另两份分别装入不透光（甲）和透光（乙）的两个玻璃瓶中，密闭后放回取样处，若干小时后测定甲瓶中的O2含量（B ）和乙瓶中的O 2含量（C ）。

据此回答下列问题。

在甲、乙瓶中生产者呼吸作用相同且瓶中只有生产者的条件下，本实验中C 与A 的差值表示这段时间内_____________；C 与B 的差值表示这段时间内_____________；A 与B 的差值表示这段时间内_________。

识别标志操作步骤测定呼吸和光合速率的装置为黑白瓶，可能会再设置一个对照组。

运用“黑白瓶”原理，测定光合速率及进行相关数据计算，方法如下：（1）“黑瓶”不透光，测定的是呼吸速率；“白瓶”给予光照，测定的是净光合速率。

总光合作用量（强度）＝净光合强度+呼吸作用强度。

题大招操作步骤（2）有初始值的情况下，黑瓶中O2的减少量（或CO2的增加量）为呼吸作用强度；白瓶中O2的增加量（或CO2的减少量）为净光合强度；二者之和为总光合作用强度。

（3）在没有初始值的情况下，白瓶中测得的现有量－黑瓶中测得的现有量＝总光合作用量。

【推导（3）】：设黑白瓶中初始溶氧量为a，一段时间后，黑瓶溶氧量为MA，白瓶溶氧量为MB。

则：呼吸速率＝a－MA；净光合速率＝MB－a总光合＝净光合＋呼吸＝（MB－a）＋（a－MA）＝MB－MA例题分析依题意可知：甲、乙两瓶中只有生产者，A值表示甲、乙两瓶中水样的初始O2含量；甲瓶O2含量的变化反映的是呼吸作用耗氧量，因此B=A-呼吸作用耗氧量；乙瓶O2含量变化反映的是净光合作用放氧量，所以C=A+光合作用总放氧量-呼吸作用耗氧量。

黑白瓶法测光合作用原理
黑白瓶法是一种常用的测定植物光合作用速率的方法，其原理基于光合作用的两个主要过程：光反应和暗反应。

在黑白瓶法中，实验者将植物置于黑暗环境中一段时间，使叶片中的叶绿素降解，以避免光反应对实验结果的干扰。

然后将植物置于光照条件下，同时将植物置于两个不同的容器中：一个黑色容器和一个透明容器。

黑色容器可以阻止光线进入，而透明容器可以让光线进入。

在光照条件下，植物通过光反应吸收光能，产生ATP和NADPH等能量物质，并将二氧化碳转化为有机物质。

在黑色容器中，由于没有光线进入，植物无法进行光反应，只能通过暗反应中的固定CO2和释放O2来产生能量和有机物质。

而在透明容器中，植物可以进行光反应和暗反应，从而产生更多的能量和有机物质。

在实验结束后，可以通过测量叶片中的叶绿素含量、CO2吸收速率和O2释放速率来评估植物的光合作用速率。

由于在黑暗条件下，植物只能进行暗反应，因此在黑色容器中测量到的CO2吸收速率和O2释放速率可以用来计算植物的暗反应速率。

而在透明容器中测量到的CO2吸收速率和O2释放速率可以用来计算植物的光反应速率和总光合作用速率。

总的来说，黑白瓶法通过控制光反应和暗反应的环境，
可以准确测量植物的光合作用速率，从而为研究植物的光合作用机制和提高植物的生产力提供重要的实验数据。

初级生产量的测定方法之一___黑白瓶法黑白瓶法，是一种常用的初级生产量测定方法，也称为比色法。

它的原理是通过比较若干标准溶液与待测溶液颜色的深浅来确定待测溶液的浓度。

下面我将详细介绍黑白瓶法的步骤和注意事项。

黑白瓶法的步骤如下：1.准备标准溶液：根据待测溶液的浓度范围，选择2-3个标准溶液进行比较。

标准溶液的浓度应该包括待测溶液的浓度范围，同时浓度之间应该有一定的差异，以便于比较。

将这些标准溶液放入黑色和白色瓶子中，分别标记。

2.准备待测溶液：将待测溶液放入一个透明的容器中，以便于观察颜色变化。

3.开始比较：将黑瓶和白瓶分别放在待测溶液两侧，同时观察三者的颜色。

比较时需要将黑瓶和白瓶放在同一水平面上，并保持适当的距离，以免产生阴影干扰。

观察时可以通过旋转瓶子来找到最佳观察角度。

4.判断颜色深浅：根据比较，判断待测溶液的颜色深浅程度。

如果黑瓶的颜色深于待测溶液，说明待测溶液浓度较低；如果白瓶的颜色深于待测溶液，说明待测溶液浓度较高。

通过比较黑瓶和白瓶的颜色，可以估计出待测溶液的浓度范围。

5.确定待测溶液浓度：根据比较结果，将待测溶液的浓度范围缩小，并再次比较。

可以逐步减小待测溶液的浓度范围，直到找到最接近待测溶液浓度的标准溶液。

根据标准溶液的浓度，可以判断待测溶液的浓度。

黑白瓶法的注意事项如下：1.选择适当的液体：黑白瓶法适用于液体溶液的浓度测定，不适用于固体和气体的浓度测定。

2.均匀搅拌：在测定前，需要充分搅拌待测溶液，以确保样品中所有溶质均匀分布。

3.避免误差：颜色深浅的判断可能受到个体主观因素的影响，所以一般需要两个以上的人员同时判断，取多数人一致的结果作为参考。

4.精确比较：为了避免光照对颜色产生影响，比较时建议在均匀背景下进行，如白色的实验台、纸张等。

5.参照标准溶液：准备标准溶液时，要使用已知浓度的标准溶液，并严格控制制备标准溶液时的操作条件，确保标准溶液的浓度准确可靠。

6.记录测定结果：在实验过程中，要及时记录比较结果，以方便后续的数据处理和结果分析。

中华人民共和国行业标准 SL354—2006水质初级生产力测定—“黑白瓶”测氧法1水质初级生产力测定——“黑白瓶”测氧法1 适用范围本标准规定了在水体中不同深度悬挂可曝光和不可曝光测定初级生产力的装置，经过24h曝光，以测定的溶解氧计算出单位时间、单位水柱日均生产力，作为评价水体富营养化水平的方法。

本标准适用于湖泊、水库、池塘等静水水体以及水流缓和的河流水域中初级生产力的测定。

模拟条件和实验室环境可以等效采用。

2 术语和定义:下列术语和定义适用于本标准。

2.1初级生产力 primary productivity：是指单位面积（或体积）水体在单位时间内生产有机物的能力。

通常指水中初级生产者藻类和光合细菌的光合作用率。

2.2水柱日生产力 productivity at a day on square meter water column：是指每平方米垂直水柱中初级生产者生产有机物的平均日生产力，以 g（O2）/m2·d表示。

2.3“黑白瓶”（black and white bottle）：本标准所指“黑白瓶”是可以进行曝光的（白瓶）和不可曝光的（黑瓶）测定初级生产力的装置。

3 方法原理:水体初级生产力是评价水体富营养化水平的重要指标。

水体初级生产力测定—“黑白瓶”测氧法是根据水中藻类和其他具有光合作用能力的水生生物，利用光能合成有机物，同时释放氧的生物化学原理，测定初级生产力的方法。

该方法所反映的指标是每平方米垂直水柱的日平均生产力[ g（O2）/m2·d]。

4 试验器具4.1 黑白瓶：容量在250～300ml之间，校准至1ml,可使用具塞、完全透明的温克勒瓶或其他适合的细口玻璃瓶,瓶肩最好是直的。

每个瓶和瓶塞要有相同的编号。

用称量法来测定每个细口瓶的体积。

玻璃瓶用酸洗液浸泡6h后，用蒸馏水清洗干净。

黑瓶可用黑布或用黑漆涂在瓶外进行遮光，使之完全不透光。

4.2 采水器：可使用有机玻璃采水器。

黑白瓶问题例析作者：刘艳红来源：《试题与研究·高考理综生物》2015年第03期黑白瓶问题，实质上是对必修1《分子与细胞》模块光合作用与细胞呼吸这一主干知识的考查。

在平常考试中，当学生遇到有关黑白瓶问题时，经常出现“绕着走”、犯迷糊等问题，其实是没有真正理解黑瓶、白瓶中测得的数据到底表示什么含义。

为了帮助学生顺利解决上述问题，本文结合典型例题将黑白瓶问题常考查的角度进行初步归类，供读者复习时借鉴。

一、黑白瓶测实际光合量的原理黑白瓶法，即氧气测定法，多用于水生生态系统初级生产量的测定。

用三只玻璃瓶，其中一只用黑胶布包上，再包以锡箔，从待测的水体深度取水，保留一瓶（初始瓶）以测定水中原来的溶氧量，其余两瓶（黑、白瓶）再放回待测深度的水中。

黑瓶中的浮游植物由于得不到光照只能进行呼吸作用，因此黑瓶中的溶氧量就会减少。

而白瓶完全被曝晒在光下，瓶中的浮游植物可进行光合作用，因此白瓶中的溶氧量一般会增加。

根据初始瓶、黑瓶、白瓶溶氧剩余量，即可求得净初级生产量（=净光合量）、呼吸量、总初级生产量（=实际光合量）。

一般适用于湖泊、水库、池塘等静水水体以及水流缓和的河流水域中初级生产量的测定。

二、考查视角归类分析视角1：以图表为载体，考查图文转化及数据处理能力例1 采用黑白瓶法（黑瓶外包黑胶布和锡箔以模拟黑暗条件；白瓶为透光瓶）测定池塘各深度24小时内的平均氧气浓度变化，结果如下表，则该池塘一昼夜产生氧气的量是（）A.8g/m3B.14g/m3C.22g/m3D.32g/m3【解析】本题以表格为载体考查考生对净光合作用、呼吸作用、实际光合作用的理解以及数据的分析能力。

池塘一昼夜产生氧气的量，实质上指的是各水层一昼夜产生的氧气量的总和。

产生的氧气量，就是光合作用总量=白瓶中氧气增加量+黑瓶中氧气减少量。

对于水深5m 至水底范围内的生物来说，无论有无光照，黑瓶和白瓶中氧气的变化量都是相同的，说明此范围水域内的生物不进行光合作用。

生态学黑白瓶法测定光合速率第一章：介绍和背景1.1 引言生态学是研究生物和环境相互作用的科学，它涉及到许多不同的测量方法和技术。

其中，测定光合速率是生态学中重要的实验手段之一。

在本文中，我们将探讨一种称为黑白瓶法的测定光合速率的方法。

我们将首先介绍生态学中光合速率的概念，并解释为什么测定它对于理解生态系统的功能和稳定性至关重要。

我们将详细介绍黑白瓶法的原理和步骤，以及如何使用它来测量光合速率。

我们将回顾这种方法的优缺点，并讨论其在生态学研究中的应用和局限性。

1.2 光合作用和光合速率光合作用是植物、藻类和一些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程。

它是地球上生物质生产的主要途径，也是维持生态系统中能量流动的根本过程。

光合速率指的是单位时间内单位面积叶片对光进行光合作用的能力。

它是植物光合效率的重要指标，也反映了光合作用与环境因素的相互作用。

1.3 黑白瓶法的原理和步骤黑白瓶法是一种常用的测定光合速率的方法。

它通过测定在不同光照条件下水中溶解氧的变化来推测光合速率。

该方法通常需要使用两个瓶子：一个瓶子被涂成黑色，另一个则是透明的。

黑色瓶子吸收光线，而透明瓶子允许光线透过。

实验过程中，我们将分别在黑色瓶子和透明瓶子中加入相同数量的水样，然后将它们暴露在不同光照条件下，例如阳光下和遮挡光线的条件下。

在实验进行的过程中，我们会定期取出瓶子并测量水样中的溶解氧浓度。

根据溶解氧浓度的变化，我们可以推断出光合速率的高低。

充足的光照条件下，植物光合作用将导致水样中的溶解氧浓度上升，而光照受限的条件下，溶解氧浓度的上升速率将减慢或停止。

1.4 黑白瓶法的优缺点黑白瓶法作为测定光合速率的方法，具有一些优点和缺点。

它是一种相对简单和经济的方法，只需要基本的实验设备和材料即可进行。

该方法对于不同种类的生物体都适用，包括植物、藻类和一些细菌。

黑白瓶法可以在不同的实地条件下进行，从而更贴近实际生态系统中的情况。