高考热点题型(二)探究光合作用、细胞呼吸的方式及速率的测定课件

A.装置甲可用于探究细胞呼吸是否产生热量
√B.装置乙的有色液滴向左移动，说明种子萌发只进行有氧呼吸
C.装置丙可用于探究萌发种子的细胞呼吸是否产生二氧化碳
D.三个装置中的种子都必须进行消毒处理，都需要设置对照实验
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解析 答案
3.甲、乙两个生物兴趣小组分别利用图 Ⅰ、图Ⅱ装置对酵母菌细胞呼吸方式进 行了如下的探究实验。回答下列问题： (1)甲利用图Ⅰ装置探究酵母菌在有氧与 无氧的条件下细胞呼吸放出的热量的多少。 材料用具：500 mL保温桶、温度计、活性酵母菌、0.1 mo1/L葡萄糖溶液、 棉花、石蜡油。
(3)误差校正：为使实验结果精确，除减少无关变量的干扰外，还应 设置对照装置。对照装置与装置二相比，不同点是用“煮熟的种子” 代替“发芽种子”，其余均相同。
例3 某同学用如图所示实验装置测定果蝇幼虫的细胞呼吸速率。实验 所用毛细管横截面积为1 mm2，实验开始时，打开软管夹，将装置放入 25 ℃水浴中，10 min后关闭软管夹，随后每隔5 min记录一次毛细管中 液滴移动的位置，结果如下表所示。下列分析正确的是
(3)产物检测与实验现象
条件
澄清的石灰水的变 化/出现变化的时间
甲组(有氧)
变混浊/快
乙组(无氧)
变混浊/慢
(4)实验结论
重铬酸钾—浓硫酸溶液
无变化 出现灰绿色
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例2 右图是探究酵母菌细胞呼吸方式 的装置图，下列说法正确的是 A.装置一中液滴左移，装置二中液滴
右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸 B.装置一中液滴不移，装置二中液滴
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解析 答案
②检测酵母菌细胞呼吸是否产生CO2时，可用澄清的石灰水或溴麝香草酚 蓝水溶液。CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液发生的颜色变化是_由__蓝__变_绿__再__变__黄_。 解析 CO2可使澄清的石灰水变混浊；CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变 绿再变黄。
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解析 答案
③写出乙组改进后所得的实验结果及相应的结论： 若装置Ⅲ中红色液滴向右移，装置Ⅱ中红色液滴不移动，说明酵母菌只 进行无氧呼吸； 若_装__置__Ⅲ__中__红__色__液__滴__不__移__动__，__装__置__Ⅱ__中_红__色__液__滴__向__左__移___，说明酵母菌只 进行有氧呼吸； 若_装__置__Ⅲ__中__红__色__液__滴__向__右__移__，__装__置__Ⅱ__中_红__色__液__滴__向__左__移___，说明酵母菌同 时进行有氧呼吸和无氧呼吸。
第三单元 细胞的能量供应和利用
热点题型二 探究光合作用、细胞呼吸的方式及速率的测定方法
一、细胞呼吸的方式探究与速率测定
例1 为了探究酵母菌细胞呼吸的方式，某 同学将实验材料和用具按如图所示安装好。 以下关于该实验的说法，不正确的是 A.甲、乙两组实验探究的分别是酵母菌在
有氧、无氧条件下的细胞呼吸方式 B.加入质量分数为10%的NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2
√C.将橙色的重铬酸钾溶液滴入B瓶中变成灰绿色，证明有酒精产生
D.乙组中B瓶先封口放置一段时间的目的是耗尽B瓶中的O2以形成无氧环 境
答案
【审题关键】 (1)写出酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的反应式：C6H12O6＋6H2O＋6O2 ―― 酶→ 12H2O＋6CO2＋能量、C6H12O6―酶―→2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量。
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解析 答案
(3)实验一和实验二在设计上均有不够严谨之处，可能会干扰对马铃薯块
茎细胞呼吸类型的判断，请给予修正：_实__验__前__应__对__马__铃__薯__块__茎__进__行__消__毒__；
_B_瓶__和__C__瓶__组__装__之__前__均__需__做__灭__菌__处__理__。
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解析 答案
(2)乙利用图Ⅱ装置(橡皮塞上的弯管为带有红色液 滴的刻度玻璃管)，探究酵母菌的细胞呼吸类型。 ①想得到实验结论还必须同时设置对照实验，假 设该装置编号为Ⅲ，则装置Ⅲ除用_等__量__清__水__代替 NaOH溶液外，其他设计与装置Ⅱ相同。
解析 图Ⅱ装置中氢氧化钠吸收二氧化碳，红色液滴向左移动是酵母菌 有氧呼吸消耗氧气引起的；探究呼吸方式，同时设置对照实验，装置Ⅲ 除用等量清水代替氢氧化钠外，其他设计与装置Ⅱ相同。
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解析 答案
(2)已知植物细胞无氧呼吸有两种类型，一种是能够产生酒精的无氧呼吸，
另一种是能够产生乳酸的无氧呼吸，并且马铃薯块茎在只有N2的条件下 可以进行无氧呼吸。则实验二的目的是_探__究__马__铃__薯__块__茎__无__氧__呼__吸__的__类__型__；
若实验二中溴麝香草酚蓝水溶液_不__变__色__，则说明马铃薯块茎细胞进行的 是产生乳酸的无氧呼吸，其反应式为_C_6_H_1_2_O_6_―_酶 ―__→__2C__3H__6_O_3_＋__少__量__能__量_。
右移，说明酵母菌只进行有氧呼吸 C.装置一中液滴左移，装置二中液滴不移动，说明酵母菌死亡
√D.装置一中液滴左移，装置二中液滴右移，说明酵母菌进行有氧呼吸和无
氧呼吸
答案
【审题关键】 (1)装置一中NaOH溶液可吸收细胞呼吸释放出的CO2，因此刻度管内 的液滴移动情况反映的是氧气消耗量的变化，因此装置一可探究酵母 菌是否发生有氧呼吸。 (2)装置二中因“NaOH溶液”换成“蒸馏水”，若只进行有氧呼吸， 因为消耗氧气量和释放二氧化碳量相同，则液滴不移动。若只进行无 氧呼吸，则会因释放CO2，导致液滴右移。因此装置二可探究酵母菌 是否发生无氧呼吸。
实验时间(min) 10 15 20 25 30 35 液滴移动距离(mm) 0 32.5 65 100 130 162.5
A.图中X为NaOH溶液，软管夹关闭后液滴将向右移动
√B.在20～30 min内氧气的平均吸收速率为6.5 mm3/min
C.如将X换为清水，并向试管充入N2即可测定果蝇幼虫无氧呼吸速率 D.增设的对照实验只需将装置中的X换成清水，并将该装置置于相同
的环境中
答案
【审题关键】 (1)X为NaOH溶液，其可吸收果蝇幼虫细胞呼吸释放的CO2，所以液滴移 动情况反映的是氧气消耗量的变化，软管夹关闭后液滴将向左移动。 (2)由表中信息可知，在20～30 min内氧气变化差值为130－65＝65 mm， 因此该时间段内的氧气平均吸收速率为6.5(mm3/min)。 (3)果蝇幼虫无氧呼吸产生乳酸不产生CO2，所以将X换为清水，并向试 管充入N2，无论是否进行无氧呼吸液滴都不会移动。 (4)因气压、温度等物理因素也会影响液滴移动，为了避免该误差，则应 设置对照实验，应将装置中的果蝇幼虫换成等质量的死幼虫，并将该装 置置于相同环境中，重复上述实验。
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实验步骤： ①取A、B两套装置按下表的设计进行实验。
装置
步骤一
步骤二
步骤三
A 加入200 mL的葡萄糖溶液 加入10 g活性酵母菌
X
加入200 mL煮沸后冷却的
加入石蜡油铺满
B
Y
葡萄糖溶液
液面
则X是_不__加__入__石__蜡__油__；Y是_加__入__1_0_g_活__性__酵__母__菌__。
反应，变成灰绿色。
(2)实验步骤 ①配制酵母菌培养液。 ②设计对比实验
a.甲组中空气先通过NaOH溶液的目的是消除空气中的CO2，以保证使第 三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊的CO2是由酵母菌有氧呼吸产生的。 b.乙组中B瓶应先封口放置一段时间后，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶 的目的是耗尽B瓶中的氧气，以确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石 灰水中。
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，
结果如右表所示。
请分析回答下列问
生物
05
题：
萌发的种子 0 8
有色液滴移动的距
蚯蚓
0 4.5
归纳 总结
(1)实验装置
液滴移动法测定细胞呼吸的速率
(2)指标：细胞呼吸速率常用单位时间内CO2释放量或O2吸收量来表示。 (3)原理：组织细胞呼吸吸收O2，释放CO2，CO2被NaOH溶液吸收，使容 器内气体压强减小，刻度管内的液滴左移。单位时间内液滴左移的体积 即表示细胞呼吸速率。
(4)物理误差的校正 ①如果实验材料是绿色植物，整个装置应遮光处理，否则植物的光合作 用会干扰细胞呼吸速率的测定。 ②如果实验材料是种子，为防止微生物呼吸对实验结果的干扰，应对装 置及所测种子进行消毒处理。 ③为防止气压、温度等物理因素所引起的误差，应设置对照实验，将所 测的生物材料灭活(如将种子煮熟)，其他条件均不变。 特别提醒 脂肪含氢量高，含氧量低，等质量的脂肪与葡萄糖相比，氧 化分解时耗氧量高，而产生CO2量少。因此脂肪有氧呼吸时，产生的CO2 量小于消耗的O2量，有色液滴移动明显。
归纳 总结
液滴移动法探究细胞呼吸的方式
(1)探究装置：欲确认某生物的细胞呼吸方式，应设置两套实验装置，
如图所示(以发芽种子为例)：
(2)结果结论
实验结果
装置一液滴 装置二液滴
不动
不动
不动
右移
左移
右移
结论
只进行产生乳酸的无氧呼吸 只进行产生酒精的无氧呼吸 进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸
左移
不动
只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产生 乳酸的无氧呼吸
归纳
总结
物质鉴定法探究酵母菌的细胞呼吸方式
(1)实验原理
①酵母菌：酵母菌是一种单细胞真菌，其代谢类型是兼性厌氧型，可用
于研究细胞呼吸的不同方式。
②细胞呼吸产物的检测
a. CO2的检测
CO2可使澄清石灰水变混浊 CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
b.酒精的检测：在酸性条件下，橙色的重铬酸钾溶液会与酒精发生化学
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解析 答案
4.某同学在研究马铃薯块茎细胞呼吸方式时，设计了如下实验： 实验一：取新鲜马铃薯块茎，洗净、切成碎屑。向锥形瓶中分别加入适 量的马铃薯块茎碎屑，安装成图甲装置。每隔一段时间，从分液漏斗向 锥形瓶A中注入适量过氧化氢溶液。观察装置中溴麝香草酚蓝水溶液的颜 色变化。 实验二：取新鲜马铃薯块茎，洗净、切成碎屑。向锥形瓶C中加入适量的 马铃薯块茎碎屑，并向C瓶充入N2替代瓶中空气，安装成图乙装置，一段 时间后，观察装置中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色变化。
修正的理由是：_不__同__的__微__生__物__具__有__不__同__的__呼__吸__类__型__，___它__们__的__存__在__会__干__扰_
_实__验__结__果__。
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解析 答案
5.某研究小组想测量萌发的小麦种子、
蚯蚓呼吸速率的差异，设计了右图的
实验装置。实验中分别以20粒萌发的
(2)甲组营造的是有氧环境，而乙组中B瓶先封口放置一段时间的目的是 耗尽B瓶中的O2，以形成无氧环境，所以二者分别探究酵母菌在有氧和 无氧条件下的细胞呼吸方式。 (3)甲组加入NaOH溶液的目的是吸收空气中的CO2，以排除空气中的 CO2对实验结果的干扰。 (4)橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰 绿色。
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解析 答案
装置
步骤一
步骤二
步骤三
A 加入200 mL的葡萄糖溶液 加入10 g活性酵母菌
X
加入200 mL煮沸后冷却的
加入石蜡油铺满
B
Y
葡萄糖溶液
液面
②B装置中步骤一的主要目的是_去__除__氧__气__，这是控制实验的__自__变量。 实验结果：略。 解析 B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是去除氧气，氧气有无属于自 变量。
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请回答下列问题：
(1)当实验一中溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由绿变黄时，是否可以说明马
铃薯的细胞呼吸在逐渐增强？为什么？
_不__可__以__，__溴__麝__香__草__酚__蓝__水__溶__液__的__颜__色__由__绿__变__黄__可__能__是__实__验___时__间__较__长__，__马_ _铃_薯__块__茎__产__生__的__C__O_2_总__量__较__多__引__起__的__。
跟踪训练 1.(2018·衡水第二中学联考)右图为 探究酵母菌细胞呼吸方式的实验设 计装置。下列叙述正确的是 A.实验自变量为温度
√B.实验因变量为CO2的多少
C.空气泵泵入的气体应先除去O2 D.乙、丙两试管加入干酵母后应煮沸冷却除去CO2
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解析 答案
2.下面三个装置可用于研究萌发种子的细胞呼吸方式及其产物，有关分 析不正确的是