高中生物液滴移动问题.doc

在科学研究中常用呼吸商（RQ=CO2/O2）表示生物用于需氧呼吸的能源物质不同。测定发芽种子呼吸商装置如图,关闭活塞，在25℃下经20分钟读出刻度管中着色液移动距离。设装置1和装置2的红色液分别向左移动x和y（mm）。x和y值反映了容器内气体体积的减少。请回答：（蒸馏水中气体溶解量忽略不计） 

（1）装置1的小瓶中加入NaOH溶液的目的_____________________________________
（2）x代表_______________________值，y代表______________值。 
（3）若测得x=200（mm），y=30（mm），则该发芽种子的呼吸商是______________ 。 
（4）若要测定已长出一片真叶幼苗的RQ值，则应将该装置放于___________条件下进行，为什么？____________________________ 
（5）为使测得的x和y值更精确，还应再设置一对照装置。对照装置的容器和小瓶中应分别放入_________________________。设对照的目的是_______________________________

下图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度。该装置放在20℃环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2mL，毛细管内的水滴在位置X。30分钟后，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在X的位
置。据此实验回答下列问题：

（1）以释放出的氧气量来代表光合作用速率，该植物的光合作用速率是       mL／h。 
（2）用这一方法测量光合作用速率，比实际的光合速率要低，原因是                。 
（3）假若将该植物的叶的下表皮（分布有气孔）涂上一层凡士林，光合作用的速率会大幅度下降，原因是        的供应减少，限制了光合作用暗反应。 
（4）如果在原实验中只增加光照强度，则针筒的容量仍维持在0.6mL读数处在另一相同实验装置中，若只将温度提升至30℃，针筒容量需要调至0.8mL读数，才能使水滴维持在X的位置上。比较两个实验可以得出什么结论                    。   

（1）0.8  （2）植物同时进行呼吸作用，消耗了氧气 （3）凡士林堵塞部分气孔,使供应叶的二氧化碳减少，限制了暗反应  （4）在这两个实验中，光照不是限制光合作用速率的主要因素，而温度才是限制光合作用速率的主要因素（或答：在光照充足的条件下，提高温度可提高光合作用速率

例题1取一植物形态、大小、生长发育状况相同的四片叶子按下图进行实验，烧杯中的液体可以保证叶片所需的水与矿质元素的正常供应，气体的变化量可以通过观察油滴的移动来判断。（不考虑气体在水中的溶解与外界气压的变化和蒸腾作用的影响）

（1）适宜的光照下，装置A中油滴的移动情况是__________，适宜的光照下短时间内装置B中油滴的移动情况是___________，此时装置B中的净光合量________零（填“大于”、“小于”或“等于”）。
（2）装置C中的油滴在________情况下不移动，若考虑气体在水中的溶解与外界气压的变化和蒸腾作用对装置C的影响，对照组的设置是___________。如果将C装置突然从光下移动到黑暗处，短时间内叶肉细胞中的C3物质含量变化是_______________。
（3）能直接证明光合作用需要二氧化碳的装置是______________，实验前应该将叶片作______________处理，若用B、D装置证明光合作用需要光，需进行改进的是_______________，要测定叶片细胞呼吸的强度最好选择装置
考点：影响光合作用速率的环境因素；细胞呼吸的过程和意义．
分析：分析实验装置图可知：A装置中放置了清水，并且在光照条件下，此时既进行光合作用又进行呼吸作用，但是两个生理作用吸收的气体和释放的气体量相等．
B装置中放置了NaOH溶液，该溶液能够吸收装置中的二氧化碳，因此装置中气体量的变化可表示氧气的变化，同时也会导致植物光合作用原料不足．
C装置中放置了碳酸氢钠溶液，该溶液可以为光合作用提供稳定的二氧化碳，因此装置中气体量的变化可表示氧气的变化．
D装置与C装置基本相同，只是放在黑暗条件下，因此只能进行呼吸作用，因此油滴的运动表示有氧呼吸消耗的氧气．
解答：解：（1）植物光合作用消耗二氧化碳和产生的氧气量相等，同时呼吸作用消耗的氧气也等于释放的二氧化碳，因此气体压强不变，所以A装置液滴不移动．B装置中NaOH吸收了CO2，植物无法进行光合作用，细胞呼吸消耗氧气，产生的CO2被吸收，气体压强减小，有色液滴左移，净光合作用量小于零．
（2）C装置CO2缓冲液维持CO2相对稳定，因此装置中气体量的变化可表示氧气的变化，当光合作用强度等于呼吸作用强度时，氧气的净释放为0，此时油滴不动．若考虑气体在水中的溶解与外界气压的变化和蒸腾作用对装置C的影响，对照组的设置是叶片换成大小相同的死叶片，其他同装置C．如果将C装置突然从光下移动到黑暗处，光反应产生的[H]和ATP提供减少，C3化合物还原减慢，因此短时间内叶肉细胞中的C3物质含量上升．
（3）直接证明光合作用需要二氧化碳作为原料的是B和C两组对照，实验处理过程是先在黑暗环境中饥饿处理，消耗掉原有的淀粉，再光照处理产生淀粉，酒精脱色，滴加碘液染色观察．证明光合作用需要光的实验就是把B、D组中NaOH溶液换成CO2缓冲液，保证CO2的供应，测细胞呼吸时防止光合作用对其影响，所以对其黑暗或遮光处理．
故答案为：（1）不移动     向左移动     小于（2）光合作用强度（速率）小于等于呼吸作用强度（速率） 叶片换成大小相同的死叶片，其他同装置C              上升（3）B和C        饥饿处理         把NaOH换成CO2缓冲液   D
例题2取一植物形态、大小、生长状况相同的四个叶片按下图进行实验，烧杯中的液体可以保 证叶片所需的水与无机盐的正常供应，气体的移动可以通过观察油滴的运动判断（不考虑气体在水中的溶解、外界气压的变化和蒸腾作用的影响，小烧杯中NaOH或CO2缓冲液的浓度均适合实验要求）。下列叙述错误的是（D）

A．在一定光照条件，发现装置A中油滴不移动，表明光合速率与呼吸速率相等 
 B．适宜的光照下，短时间内装置B中油滴将向左移动     
C．将装置C突然从光下移动到黑暗处，短时间内C3的含量上升   
D．可以直接利用装置B、D证明光是光合作用的必要条件 
例题3取一植物形态、大小、生长状况相同的四张叶片按下图进行实验，烧杯中的液体可以保证叶片所需的水与无机盐的正常供应，气体的移动可以通过观察油滴的运动判断（不考虑气体在水中的溶解与外界气压的变化和蒸腾作用的影响）．

（1）在一定时间内，装置a中油滴不移动，则光合作用与细胞呼吸强度______（一定/不一定）相等．
（2）在适宜的光照下，在一段时间内装置b中油滴将向___移动，原因是__________________
（3）将装置c突然从光下移动到黑暗处，短时间内C3的含量______．
（4）某同学想直接利用装置b、d证明光是光合作用的必要条件，是否可行？______，理由是因为_________________________________
分析：图中四个装置可以看出，abc均放在光照条件下，都进行光合作用，不同的是小烧杯放置的溶液不同．装置a小烧杯中放置的是蒸馏水，蒸馏水不能引起气体体积的变化，可作为对照；b中NaOH溶液可以吸收装置中的CO2，因此装置中油滴移动可表示氧气量的变化；装置c中放置的CO2缓冲液可以维持装置中CO2量的稳定．图中装置d可视为b的对照实验，该装置放在遮光条件下，只进行呼吸作用，因此气体减少的速率可表示呼吸速率．
解答：解：（1）a装置一段时间内光合作用吸收CO2体积等于释放O2的体积，有氧细胞呼吸吸收O2的体积等于释放CO2的体积，两种生理过程都不会引起气体体积的改变，所以无法根据液滴是否移动比较两个生理过程的强弱关系．
（2）b装置中NaOH溶液可以吸收装置中的CO2，因此装置内不存在CO2，植物只进行细胞呼吸消耗O2，而释放的CO2被NaOH吸收，装置内气压变小，液滴左移．
（3）将装置c突然从光下移到黑暗处，光反应产生的[H]和ATP立即减少，短时间内受影响的是C3的还原反应，故C3的含量上升．
（4）d装置与b装置中小烧杯中均放置了NaOH溶液，NaOH溶液可以吸收装置中的CO2，因此两个装置中都不存在CO2，都不能进行光合作用，故不可行．
故答案为：（1）不一定（2）左     b装置中不存在CO2，植物只进行细胞呼吸消耗O2，而释放的CO2被NaOH吸收，装置内气压变小，液滴左移（3）上升（4）不可行    因为d装置与b装置中都不存在CO2，都不能进行光合作用，故不可行．
 例题4取一植物形态、大小、生长状况相同的四张叶片按下图进行实验，烧杯中的液体可以保证叶片所需的水与无机盐的正常供应，气体的移动可以通过观察油滴的运动判断（不考虑气体在水中的溶解与外界气压的变化和蒸腾作用的影响）．