Question

某實(shí)驗(yàn)室將水稻幼苗固定于無(wú)底反應(yīng)瓶中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．該裝置是根據(jù)比重浮沉的原理，由稱量浸沒(méi)在液體中的A瓶所受浮力的改變值測(cè)量氣體量的改變．

1）利用該裝置可以測(cè)定呼吸作用與光合作用導(dǎo)致的瓶?jī)?nèi)氣體容積的變化．
調(diào)節(jié)天平平衡，在適宜的光照強(qiáng)度下，光照15min后，指針向

 

 （左、右）偏轉(zhuǎn)，原因是

 

 

．接著進(jìn)行遮光處理，指針將

 

（左、右）偏轉(zhuǎn)，原因是

 

．
2）利用該裝置還可以探究水稻幼苗地上部分能否向根系供氧，以天平指針偏轉(zhuǎn)1格所需要的時(shí)間作為觀測(cè)指標(biāo)，完成實(shí)驗(yàn)．
（1）步驟：
步驟1：將裝置中的CO₂緩沖液換成

 

溶液；
步驟2：調(diào)節(jié)天平平衡，

 

，記錄天平指針偏轉(zhuǎn)1格所需要的時(shí)間記為t₁；
步驟3．

 

，記錄天平指針偏轉(zhuǎn)1格所需要的時(shí)間記為t₂．
（2）預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果并得出結(jié)論：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過(guò)程的能量變化和物質(zhì)變化,細(xì)胞呼吸的過(guò)程和意義

專題：

分析：本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理為：該裝置中水稻苗光合作用產(chǎn)生的氣體，可使浮力增大，使天平指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)．
從實(shí)驗(yàn)設(shè)置可以看出，B裝置中放的是死的水稻苗，不能光合作用和呼吸作用，因此可作為空白對(duì)照．A瓶中水稻苗既進(jìn)行光合作用，也進(jìn)行呼吸作用，由于裝置中有二氧化碳緩沖液，因此氣體量的變化表示的是氧氣的變化量．此時(shí)需考慮光合作用和呼吸作用的強(qiáng)度問(wèn)題：光合作用小于呼吸作用、光合作用等于呼吸作用、光合作用大于呼吸作用．

解答： 解：（1）調(diào)節(jié)天平平衡，在適宜的光照強(qiáng)度下，光照15min后，葉片進(jìn)行光合作用釋放出的O₂多于呼吸作用消耗，A瓶中的O₂增加，A瓶浮力大于B瓶，因此指針向右偏轉(zhuǎn)．接著進(jìn)行遮光處理，由于黑暗條件下呼吸作用消耗O₂釋放CO₂，CO₂被緩沖液吸收，導(dǎo)致A瓶?jī)?nèi)氣體減少，浮力減小，因此指針將向左偏轉(zhuǎn)．
（2）①將裝置中的CO₂緩沖液換成NaOH溶液；調(diào)節(jié)天平平衡，將裝置放在黑暗條件下測(cè)量，記錄天平指針偏轉(zhuǎn)1格所需要的時(shí)間記為t₁；剪去幼苗根系，按步驟2再測(cè)一次，記錄天平指針偏轉(zhuǎn)1格所需要的時(shí)間記為t₂．
②預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果并得出結(jié)論：若t₁小于t₂，則植物幼苗地上部分向根系提供氧；若t₁大于或等于t₂，則植物幼苗地上部分不能向根系提供氧．
故答案為：
（1）右       葉片進(jìn)行光合作用釋放出的O₂多于呼吸作用消耗，A瓶中的O₂增加，A瓶浮力大于B瓶       左      黑暗條件下呼吸作用消耗O₂釋放CO₂，CO₂被緩沖液吸收，導(dǎo)致A瓶?jī)?nèi)氣體減少，浮力減小
（2）①NaOH       將裝置放在黑暗條件下測(cè)量       剪去幼苗根系，按步驟2再測(cè)一次
     ②若t₁小于t₂，則植物幼苗地上部分向根系提供氧；若t₁大于或等于t₂，則植物幼苗地上部分不能向根系提供氧

點(diǎn)評(píng)：本題考查了光合作用與呼吸作用的有關(guān)知識(shí)，設(shè)置的情景較新穎，干擾項(xiàng)較多，需要運(yùn)用物理學(xué)知識(shí)解決生物問(wèn)題，所以能夠較好地對(duì)學(xué)生綜合能力進(jìn)行考查．