2020版高考生物新导学大一轮复习 第三单元 细胞的能量代谢 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讲义（含解析）北师大版.docx

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CO2C．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＋6O212H2O＋6CO2＋能量、C6H12O62C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量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，变成灰绿色答案　C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/出现变化的时间重铬酸钾—浓硫酸溶液甲组(有氧)变混浊/快无变化乙组(无氧)变混浊/慢出现灰绿色(4)实验结论下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答案　D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)结果结论实验结果结论装置一液滴装置二液滴不动不动只进行产生乳酸的无氧呼吸不动右移只进行产生酒精的无氧呼吸左移右移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(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1mm2，实验开始时，打开软管夹，将装置放入25℃水浴中，10min后关闭软管夹，随后每隔5min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(　　)实验时间(min)101520253035液滴移动距离(mm)032.565100130162.5A.图中X为NaOH溶液，软管夹关闭后液滴将向右移动B．在20～30min内氧气的平均吸收速率为6.5mm3/minC．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20～30min内氧气变化差值为130－65＝65mm，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，重复上述实验答案　B液滴移动法测定细胞呼吸的速率(1)实验装置(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1．下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O2D．乙、丙两试管加入干酵母后应煮沸冷却除去CO2答案　B解析　该实验的自变量是氧气的有无，温度属于无关变量，A项错误；该实验通过Ca(OH)2溶液检测CO2的产生量，B项正确；空气泵通入气体是为有氧呼吸提供O2，应先除去泵入气体中的CO2，C项错误；乙、丙两试管的培养液需煮沸(除去CO2)冷却后再加入干酵母，避免酵母菌被高温杀死，D项错误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(　　)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答案　B解析　装置甲中有温度计，且使用了保温瓶(可以防止种子细胞呼吸释放的热量散失)，因此，该装置可以用于探究细胞呼吸是否产生热量，A项正确；装置乙中NaOH溶液能吸收二氧化碳，装置乙的有色液滴向左移动是该装置中氧气减少所致，说明种子萌发时一定进行了有氧呼吸，但种子细胞也可能同时进行无氧呼吸，B项错误；澄清的石灰水可用于检测二氧化碳，因此，装置丙可用于探究萌发的种子的细胞呼吸是否产生二氧化碳，C项正确；三个装置中的种子都必须进行消毒处理，以杀死粘附在种子表面的微生物，避免微生物的细胞呼吸对实验产生干扰，并且三个装置都要设置相应的对照实验，D项正确。

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：500mL保温桶、温度计、活性酵母菌、0.1mo1/L葡萄糖溶液、棉花、石蜡油实验步骤：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200mL的葡萄糖溶液加入10g活性酵母菌XB加入200mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液Y加入石蜡油铺满液面则X是________________；Y是________________②B装置中步骤一的主要目的是____________，这是控制实验的________变量实验结果：略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____________代替NaOH溶液外，其他设计与装置Ⅱ相同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________________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____________________________________________，说明酵母菌只进行有氧呼吸；若_______________________________________，说明酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。

答案　(1)①不加入石蜡油　加入10g活性酵母菌②去除氧气　自　(2)①等量清水　②由蓝变绿再变黄③装置Ⅲ中红色液滴不移动，装置Ⅱ中红色液滴向左移　装置Ⅲ中红色液滴向右移，装置Ⅱ中红色液滴向左移解析　(1)①分析表中相关内容，考虑到实验要遵循对照性原则、科学性原则和单一变量原则这几个原则，本实验的自变量为是否含有氧气，其他都是无关变量，要求一致因此X处应填：不加入石蜡油，目的是给酵母菌创造有氧环境Y处应填：加入10 g活性干酵母，排除无关变量的影响②B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2)①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②CO2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③装置Ⅱ烧杯内是氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的作用是吸收细胞呼吸产生的二氧化碳，所以装置测量的是细胞呼吸消耗的氧气的量装置Ⅲ烧杯内是清水，清水不能吸收气体，也不释放气体，该装置测量的是细胞呼吸释放的二氧化碳的量和消耗氧气的量的差值，如果气体体积增加，说明酵母菌进行无氧呼吸。

所以：若装置Ⅱ中红色液滴不移动，装置Ⅲ中红色液滴向右移动，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中红色液滴向左移动，说明酵母菌不进行无氧呼吸只进行有氧呼吸；若装置Ⅲ中红色液滴向右移动，装置Ⅱ中红色液滴向左移动，说明酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸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。