Question

3．为研究酵母菌呼吸作用的类型及其特点，某学生设置了如图1的实验装置．

（1）实验装置中NaOH溶液的作用是吸收呼吸作用产生的二氧化碳．实验刚开始时装置内氧气充足，刻度管内的液滴将向左移动，若将NaOH溶液换为蒸馏水，则刻度管上的红色液滴将不移动．
（2）一段时间后，由于装置中的氧气不断消耗，酵母菌开始进行无氧呼吸，若此时将NaOH溶液换为蒸馏水，则刻度管上的红色液滴将向右移动．
（3）图2表示酵母菌在不同氧浓度时，CO₂释放量和O₂吸收量的变化．当氧浓度达到g时无氧呼吸开始表现最弱；当氧浓度为e时无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的3倍．
受上述装置的启发，某同学设计如图3所示的实验装置用以研究光合作用的效率，记录的实验现象如表：

实验	实验30分钟后指示液滴移动情况
测定 植物光合速率	移动了10厘米

（4）图3装置中放置NaHCO₃溶液的作用是提供容器内的二氧化碳气体，并缓冲CO₂浓度．
（5）液滴移动的方向是向右（填左或右）移动．

Answer 1

分析 探究酵母菌呼吸方式的实验原理：
1、酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，因此便于用来研究细胞呼吸的不同方式．
2、CO₂可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄．根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养CO₂的产生情况．
3、橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇（酒精）发生化学反应，在酸性条件下，变成灰绿色．

解答 解：（1）实验装置中NaOH溶液能够吸收呼吸作用产生的二氧化碳，因此装置中影响液滴移动的是氧气量．实验刚开始时装置内氧气充足，酵母菌进行的是有氧呼吸，有氧呼吸消耗氧气，刻度管内的液滴将向左移动；若将NaOH溶液换为蒸馏水，有氧呼吸消耗的氧气和释放的二氧化碳量相等，则刻度管上的红色液滴将不移动．
（2）一段时间后，由于装置中的氧气不断消耗，酵母菌开始进行无氧呼吸，若此时将NaOH溶液换为蒸馏水，由于无氧呼吸产生二氧化碳导致装置中压强增加，刻度管上的红色液滴将向右移动．
（3）根据有氧呼吸和无氧呼吸的化学反应式可知，当氧气的吸收量和二氧化碳的释放量相等时，酵母菌只进行有氧呼吸，即柱形图中当氧浓度达到g时无氧呼吸开始表现最弱；当氧浓度为e时，氧气的吸收量是3，释放的二氧化碳是6，细胞有氧呼吸呼吸消耗的葡萄糖是$\frac{3}{6}$，无氧呼吸消耗的葡萄糖是（6-3）÷2=1.5，则无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的3倍．
（4）图3装置中放置NaHCO₃溶液的作用是提供容器内的二氧化碳气体，并缓冲CO₂浓度．
（5）由于光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，而装置中CO₂浓度不变，因此液滴应向右移动．
故答案为：
（1）吸收呼吸作用产生的二氧化碳　　　向左移动　　　不移动
（2）无氧呼吸　　　向右移动　　 　
（3）g    3
（4）提供容器内的二氧化碳气体，并缓冲CO₂浓度（回答提供二氧化碳即可给分）
（5）右

点评 本题结合实验装置图、柱形图，考查细胞呼吸的相关知识，要求考生识记细胞呼吸的类型、特点及反应式，掌握其中的相关计算，能结合所学的知识准确答题．