Question

某生物興趣小組探究某植物光合強(qiáng)度，設(shè)計(jì)了如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．假設(shè)實(shí)驗(yàn)期間均處于適宜且相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境條件下．請(qǐng)分析回答有關(guān)問(wèn)題：
（1）實(shí)驗(yàn)一：測(cè)定植物呼吸作用強(qiáng)度時(shí)，燒杯中加入

 

（NaHCO₃/NaOH溶液）．將裝置置于

 

條件下．1小時(shí)后裝置中紅墨水滴向左移動(dòng)，原因是

 

．讀取移動(dòng)刻度為2cm．
（2）實(shí)驗(yàn)二：測(cè)定植物的凈光合作用強(qiáng)度時(shí)，燒杯中加入

 

（NaHCO₃/NaOH溶液）．將裝置置于

 

條件下．1小時(shí)后裝置紅墨水滴移動(dòng)的方向是

 

，移動(dòng)刻度為10cm．
（3）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)．假設(shè)紅墨水滴每移動(dòng)1cm，植物體內(nèi)的O₂增加或減少1g，且晝夜溫度控制相等，那么該植物的呼吸作用速率是

 

g/小時(shí)；給予光照12小時(shí)，黑暗12小時(shí)，則24小時(shí)葡萄糖的積累量是

 

g．
（4）實(shí)驗(yàn)三：假如實(shí)驗(yàn)裝置移到不夠穩(wěn)定的環(huán)境條件下，增加一對(duì)照裝置，玻璃鐘罩內(nèi)植物以已死亡植物代替，實(shí)驗(yàn)裝置中另放入一只昆蟲，其他均與原裝置相同．在光照下1小時(shí)，讀取對(duì)照裝置紅墨水滴左移0.5cm，實(shí)驗(yàn)裝置紅墨水滴右移0.4cm．光照24小時(shí)后，玻璃鐘罩內(nèi)昆蟲仍然成活還是死亡？

 

，請(qǐng)用數(shù)據(jù)說(shuō)明你的理由

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：細(xì)胞呼吸的過(guò)程和意義,影響光合作用速率的環(huán)境因素

專題：

分析：測(cè)定呼吸作用，在黑暗環(huán)境中，一般測(cè)定呼吸過(guò)程消耗的O₂量，或放出的CO₂量．在測(cè)定凈光合作用強(qiáng)度時(shí)，需要在光照下進(jìn)行，需要NaHCO₃提供二氧化碳．

解答： 解：
（1）測(cè)定呼吸作用，一般測(cè)定呼吸過(guò)程消耗的O₂量，或放出的CO₂量．原理：黑暗中植物只進(jìn)行呼吸作用消耗氧氣，產(chǎn)生二氧化碳，二氧化碳被氫氧化鈉吸收，大氣壓使導(dǎo)管內(nèi)液體向容器段移動(dòng)．
（2）凈光合強(qiáng)度=實(shí)際光合作用強(qiáng)度-呼吸強(qiáng)度．在測(cè)定凈光合作用強(qiáng)度時(shí)，需要在光照下進(jìn)行，需要NaHCO₃提供二氧化碳．光合作用使裝置中的氧氣增加，氣壓增大，故液滴應(yīng)向右移動(dòng)；細(xì)胞呼吸過(guò)程中，裝置中的氧氣減少，氣壓減小，液滴應(yīng)向左移動(dòng)．
（3）呼吸強(qiáng)度=實(shí)際光合作用強(qiáng)度-凈光合強(qiáng)度．第一問(wèn)可知呼吸速率1g*2cm=2g/小時(shí)（消耗氧氣量），第二問(wèn)可知凈光合速率為1g*10cm=10g（凈產(chǎn)氧氣量），第三問(wèn)，光照12小時(shí)凈光合增加氧氣量為12*10g=120g，黑暗12小時(shí)只呼吸消耗氧氣量2g*12小時(shí)=24g，那么24小時(shí)共凈產(chǎn)生氧氣為120g-24g=96g．根據(jù)反應(yīng)關(guān)系式：C₆H₁₂O₆～6CO₂可知，24小時(shí)葡萄糖的積累量為180×96/6×44=90g．
（4）在光照下1小時(shí)，讀取對(duì)照裝置紅墨水滴左移0.5cm，得呼吸消耗氧氣0.5cm/小時(shí)．實(shí)驗(yàn)裝置紅墨水滴右移0.4cm，得凈光合作用剩余的氧氣0.4cm/小時(shí)．實(shí)驗(yàn)裝置中氧氣體積增加0.9cm/小時(shí)，說(shuō)明植物光合作用大于動(dòng)植物呼吸作用，釋放的O₂供昆蟲呼吸有余．
故答案為：
（1）NaOH溶液    遮光（黑暗）且密閉    植物在黑暗下呼吸作用，吸收氧氣，釋放CO₂，釋放的CO₂被NaOH溶液吸收，氣體體積減小
（2）NaHCO₃溶液    光照充足且密閉    向右   
（3）2    90
（4）存活    實(shí)驗(yàn)裝置中氧氣體積增加0.9cm/小時(shí)，說(shuō)明植物光合作用大于動(dòng)植物呼吸作用，釋放的O₂供昆蟲呼吸有余

點(diǎn)評(píng)：本題考查光合作用、細(xì)胞呼吸的有關(guān)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力．