Question

下列是有关光合作用和呼吸作用的实验内容．
【Ⅰ】利用下列材料用具，完成探究不同颜色的光对光合作用的影响的有关实验．
材料用具：直径为1cm的打孔器1个，注射器1个，蓝色玻璃纸和绿色玻璃纸若干，小烧杯4个，新鲜菠菜叶片若干，装有60W白炽灯泡的台灯1个．
方法步骤：
①用打孔器打出小圆形叶片30片，并用注射器抽出小圆形叶片内的气体，将其放入黑暗处盛有清水的1个烧杯中待用．
②取3个洁净且

 

的小烧杯并编号为A、B、C，分别倒入20mL富含CO₂的清水．
③分别向A、B、C小烧杯中加入10片小圆形叶片．
④A小烧杯用绿色玻璃纸包裹，B小烧杯

 

，C小烧杯

 

，然后用台灯进行等距离光照．
⑤20分钟后观察并记录A、B、C小烧杯内叶片上浮的数量情况．
⑥实验结果与预测是：A小烧杯内叶片上浮的数量最少；B小烧杯内叶片上浮的数量

 

；C小烧杯内叶片上浮的数量

 

．
【Ⅱ】绿叶中色素的提取和分离实验中，用作溶剂的是

 

；提取色素时，研磨叶片要迅速而且

 

，为防止研磨中色素被破坏，应向研钵中放入少许的

 

；色素分离时，滤液细线不要触及

 

．
【Ⅲ】如表为不同氧气浓度下，植物呼吸作用过程中相关气体的交换值．根据表格中的数据回答相关的问题：

O2浓度/%		0	1	3	5	7	9	11	13	15
气体的 交换值	O2吸收量	0	0.10	0.25	0.35	0.50	0.65	0.80	0.95	1.00
	CO2释放量	1.00	0.90	0.75	0.65	0.70	0.75	0.80	0.95	1.00

（1）当CO₂的释放量与O₂的吸收量的比值等于1时，植物的呼吸方式是

 

．
（2）当CO₂释放量为1.00时，写出此时植物呼吸作用的化学反应式：

 

．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,叶绿体色素的提取和分离实验,细胞呼吸的过程和意义

专题：

分析：本题要充分利用题中所给的有效信息，材料与用具是解答本题的切入点．在此实验设计的过程中，一定要保证单一变量，其他无关变量应相同．在实验结果预测中，要利用色素的吸收光谱来解题．

解答： 解：【Ⅰ】②根据无关变量相同且适宜的原则，取3个洁净且大小相同的小烧杯并编号为A、B、C，分别倒入20mL富含CO₂的清水．
④根据对照实验的一般原则可知，A小烧杯用绿色玻璃纸包裹，B小烧杯用蓝色玻璃纸包裹，C小烧杯不做处理，作为对照，然后用台灯进行等距离光照．
⑥色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少．由于直接光照的烧杯吸收的光最多，因此光合作用最强，产生氧气最多，因此C小烧杯白光组（或对照组）叶片上浮的数量最多，而色素对绿光吸收最少，光合作用最弱，产生氧气最少，因此叶圆片上浮的最少．所以，A小烧杯内叶片上浮的数量最少；B小烧杯内叶片上浮的数量其次；C小烧杯内叶片上浮的数量最多．
【Ⅱ】绿叶中色素的提取和分离实验中，一般用无水乙醇（或丙酮或93号汽油）作为溶剂．提取色素时，研磨叶片要迅速而且充分，为防止研磨中色素被破坏，应向研钵中放入少许碳酸钙（CaCO₃）．色素分离时，滤液细线不要触及层析液．
【Ⅲ】（1）由于有氧呼吸过程中，氧气的消耗量：二氧化碳的释放量=6：6，因此CO₂的释放量与O₂的吸收量的比值等于1时，植物只进行有氧呼吸．
（2）当氧气浓度为0时，CO₂释放量为1.00时，此时植物只进行无氧呼吸；当氧气浓度为15时，植物只进行有氧呼吸．化学反应式为C₆H₁₂O₆

酶

2C₂H₅OH+2CO₂+能量；C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂

酶

 6CO₂+12H₂O+能量．
故答案为：
【Ⅰ】②大小相同
     ④用蓝色玻璃纸包裹                不做处理 
     ⑥其次（其他表达合理可得分）        最多  
【Ⅱ】无水乙醇（或丙酮或93号汽油）       充分          碳酸钙（CaCO₃）　       层析液
【Ⅲ】（1）只进行有氧呼吸
     （2）反应式如下：C₆H₁₂O₆

酶

2C₂H₅OH+2CO₂+能量；C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂

酶

 6CO₂+12H₂O+能量

点评：本题难度适中，综合考查了探究光质对光合作用影响的实验设计、色素的提取与分离实验以及有氧呼吸和无氧呼吸的相关知识，着重考查考生的识记能力，分析表格的能力，实验探究能力，运用单因素研究光合作用的能力．