Question

8．圖一的實驗裝置用于測定種子萌發(fā)時因呼吸作用引起的密閉容器中氣體容積的變化，每隔一段時間，調節(jié)X管和Y管內的液面至同一水平，并通過Y管上的刻度尺量出氣體的容積．容積變化與時間之間關系圖二所示：

（1）在6h內氣體容積變化的主要原因是6h內萌發(fā)種子進行有氧呼吸消耗O₂，產生CO₂被KOH吸收，試管內總氣體量減少．
（2）在種子始終保持活力的情況下，曲線在10h以后仍保持穩(wěn)定，原因 是10h后萌發(fā)種子不消耗O₂進行無氧呼吸，產生CO₂被KOH吸收，試管內總氣體量不變
（3）有人認為該實驗不足以證明氣體容積的變化是由萌發(fā)的種子引起的，若要對該實驗進行改進，應增加對照實驗（組），具體處理是把萌發(fā)的種子改為等量的已死亡（煮熟）的種子，其他處理方法不變．
（4）利用上述裝置用帶葉的幼苗進行光合作用的實驗，為提供幼苗光合作用所需的原料，應對實驗試劑做怎樣的改變？將KOH溶液換成NaHCO₃溶液．改進后，在暗處1小時，測得容器內氣體減少了2.24mL，而在光照充足條件下，1小時測得氣體增加5.6mL（假定溫度是恒定的，光照對呼吸作用的影響忽略不計，氣體在標準狀況下測得22.4L/mol）．該植物在光照1小時中合成葡萄糖的量為10.5mg．

Answer 1

分析 分析圖1：該裝置中的KOH溶液可以吸收二氧化碳，因此測得的氣體變化量就是氧氣的消耗量，從而可以判斷出細胞呼吸的方式．
分析圖2：在分析的時候注意三個時間段：0～2h、2～10h以及10h以后．

解答 解：（1）X管內的KOH溶液可以吸收CO₂，起始狀態(tài)容器內含有O₂，可以進行有氧呼吸，消耗O₂釋放CO₂，而釋放的CO₂被KOH溶液吸收，所以容器內氣體體積減少．
（2）10h以后容器內的O₂被消耗盡，種子為獲得能量而進行無氧呼吸，無氧呼吸不消耗O₂但釋放CO₂，而釋放的CO₂被KOH溶液吸收，這樣容器內氣體體積不發(fā)生變化．
（3）設計實驗時需要遵循對照原則，只有這一組不足以說明容器內氣體體積變化是由萌發(fā)的種子引起，還可能由環(huán)境因素如溫度變化引起，為使實驗更準確，應該設計對照實驗；設計對照實驗時，需要考慮單一變量原則，本實驗的自變量應該是萌發(fā)種子的有無，因此對照實驗只需將萌發(fā)的種子改為等量煮沸的種子即可．
（4）如果要利用該裝置進行光合作用實驗，由于光合作用需要提供CO₂，因此應將KOH換成NaHCO₃溶液．NaHCO₃溶液不穩(wěn)定，既能吸收二氧化碳，又能釋放二氧化碳．黑暗條件下測得的氣體減少是有氧呼吸消耗的氧氣的量，光照充足條件下測得氣體增加是氧氣的凈釋放量．因此光合作用氧氣的總生成量為7.84ml，即為0.35mol，則葡萄糖的生成量為0.058mol，折合成質量=0.058×180=10.5g．
故答案為：
（1）6h內萌發(fā)種子進行有氧呼吸消耗O₂，產生CO₂被KOH吸收，試管內總氣體量減少
（2）10h后萌發(fā)種子不消耗O₂進行無氧呼吸，產生CO₂被KOH吸收，試管內總氣體量不變
（3）對照實驗（組）   把萌發(fā)的種子改為等量的已死亡（煮熟）的種子，其他處理方法不變
（4）將KOH溶液換成NaHCO₃溶液     10.5

點評 本題結合圖，考查細胞呼吸的相關知識及探究實驗，要求考生識記細胞呼吸的類型、過程及產物等基礎知識，能正確分析實驗裝置，明確其中KOH的作用是吸收二氧化碳，再結合所學的知識準確答題．