Question

【题目】某研究小组想测量萌发的小麦种子、蚯蚓呼吸速率的差异，设计了以下的实验装置。实验中分别以20粒萌发的种子和4条蚯蚓为材料，每隔5 min记录一次有色液滴在刻度玻璃管上的读数，结果如表所示。请分析回答下列问题：

有色液滴移动的距离(mm)

生物	时间(min)
	0	5	10	15	20	25
萌发的种子	0	8	16	23	9	34
蚯蚓	0	4.5	9	11.5	13.5	15.5

(1)装置图中的Y溶液是____________，其作用是___________________________________。设置乙装置的目的是____________________________________________________________。

(2)实验开始后保持注射器的活塞不移动，有色液滴将向________移动(填“左”或“右”)，以蚯蚓为材料时有色液滴移动的最大速率是________。

(3)另一组该实验装置每隔5min测量时，将注射器活塞往________(填“上”或“下”)移动，待有色液滴回到实验开始时的位置停止，根据活塞移动距离可测出气体的变化量，其中以小麦为材料的结果如下表所示：

时间(min)	0	5	10	15	20	25
注射器量取的气体变化体积(mL)	0	1.5	3.0	4.2	5.0	5.5

分析数据可知该段时间小麦种子的有氧呼吸速率为________，在此过程中，有氧呼吸的强度越来越________。

Answer 1

【答案】NaOH溶液 吸收实验过程中细胞呼吸产生的CO2 排除微生物及环境因素对实验的干扰(或对照作用) 左 0.9 mm/min 下 0.22 mL/min 弱

【解析】

本题的知识点是细胞呼吸，主要考查学生根据实验目的设计并完善实验，对实验结果进行预测，以及分析实验数据获取结论的能力。实验中NaOH的作用是吸收呼吸过程中所释放的二氧化碳；种子刚开始萌发时消耗氧气，释放二氧化碳，而二氧化碳要被NaOH吸收，液滴左移；由于氧气逐渐减少，呼吸作用减缓，有色液滴移动的速度逐渐减缓。

(1)装置图中的Y溶液是NaOH，其作用是吸收实验过程中细胞呼吸产生的CO2；设置乙装置的目的是排除环境因素对实验的干扰(或对照作用)。
(2)甲中是活的生物，呼吸旺盛，有氧呼吸过程消耗氧气，产生二氧化碳，二氧化碳又被氢氧化钠吸收，导致装置甲内气压下降，所以实验开始后保持注射器的活塞不移动，连接甲乙装置玻璃管中的有色液滴将向左移动，以蚯蚓为材料时有色液滴移动的最大速率是9mm/10min=0.9 mm/min 。
(3)小麦种子在有氧条件下进行有氧呼吸，吸收O2，放出CO2，但CO2被NaOH溶液吸收，导致装置甲内气压下降，无氧时进行无氧呼吸，不消耗氧气，但能放出CO2，而放出的CO2又被NaOH溶液吸收，装置内气压不变。综上所述，无论在有氧还是无氧的情况下，装置甲内的气压不会上升，所以注射器活塞应往下移动，才能使有色液滴回到实验开始时的位置。25min内小麦种子的有氧呼吸速率为：5.5mL/25min=0.22 mL/min ；分析数据可知该段时间小麦种子消耗的O2越来越少，说明有氧呼吸速率越来越弱。