Question

8．图一的实验装置用于测定种子萌发时因呼吸作用引起的密闭容器中气体容积的变化，每隔一段时间，调节X管和Y管内的液面至同一水平，并通过Y管上的刻度尺量出气体的容积．容积变化与时间之间关系图二所示：

（1）在6h内气体容积变化的主要原因是6h内萌发种子进行有氧呼吸消耗O₂，产生CO₂被KOH吸收，试管内总气体量减少．
（2）在种子始终保持活力的情况下，曲线在10h以后仍保持稳定，原因 是10h后萌发种子不消耗O₂进行无氧呼吸，产生CO₂被KOH吸收，试管内总气体量不变
（3）有人认为该实验不足以证明气体容积的变化是由萌发的种子引起的，若要对该实验进行改进，应增加对照实验（组），具体处理是把萌发的种子改为等量的已死亡（煮熟）的种子，其他处理方法不变．
（4）利用上述装置用带叶的幼苗进行光合作用的实验，为提供幼苗光合作用所需的原料，应对实验试剂做怎样的改变？将KOH溶液换成NaHCO₃溶液．改进后，在暗处1小时，测得容器内气体减少了2.24mL，而在光照充足条件下，1小时测得气体增加5.6mL（假定温度是恒定的，光照对呼吸作用的影响忽略不计，气体在标准状况下测得22.4L/mol）．该植物在光照1小时中合成葡萄糖的量为10.5mg．

Answer 1

分析 分析图1：该装置中的KOH溶液可以吸收二氧化碳，因此测得的气体变化量就是氧气的消耗量，从而可以判断出细胞呼吸的方式．
分析图2：在分析的时候注意三个时间段：0～2h、2～10h以及10h以后．

解答 解：（1）X管内的KOH溶液可以吸收CO₂，起始状态容器内含有O₂，可以进行有氧呼吸，消耗O₂释放CO₂，而释放的CO₂被KOH溶液吸收，所以容器内气体体积减少．
（2）10h以后容器内的O₂被消耗尽，种子为获得能量而进行无氧呼吸，无氧呼吸不消耗O₂但释放CO₂，而释放的CO₂被KOH溶液吸收，这样容器内气体体积不发生变化．
（3）设计实验时需要遵循对照原则，只有这一组不足以说明容器内气体体积变化是由萌发的种子引起，还可能由环境因素如温度变化引起，为使实验更准确，应该设计对照实验；设计对照实验时，需要考虑单一变量原则，本实验的自变量应该是萌发种子的有无，因此对照实验只需将萌发的种子改为等量煮沸的种子即可．
（4）如果要利用该装置进行光合作用实验，由于光合作用需要提供CO₂，因此应将KOH换成NaHCO₃溶液．NaHCO₃溶液不稳定，既能吸收二氧化碳，又能释放二氧化碳．黑暗条件下测得的气体减少是有氧呼吸消耗的氧气的量，光照充足条件下测得气体增加是氧气的净释放量．因此光合作用氧气的总生成量为7.84ml，即为0.35mol，则葡萄糖的生成量为0.058mol，折合成质量=0.058×180=10.5g．
故答案为：
（1）6h内萌发种子进行有氧呼吸消耗O₂，产生CO₂被KOH吸收，试管内总气体量减少
（2）10h后萌发种子不消耗O₂进行无氧呼吸，产生CO₂被KOH吸收，试管内总气体量不变
（3）对照实验（组）   把萌发的种子改为等量的已死亡（煮熟）的种子，其他处理方法不变
（4）将KOH溶液换成NaHCO₃溶液     10.5

点评 本题结合图，考查细胞呼吸的相关知识及探究实验，要求考生识记细胞呼吸的类型、过程及产物等基础知识，能正确分析实验装置，明确其中KOH的作用是吸收二氧化碳，再结合所学的知识准确答题．