测呼吸作用装置及方法

1. 如图是测定呼吸作用的实验装置,图中的

（1）A瓶内NaOH溶液的作用是吸收通入气体中的CO ₂ ，以免影响实验结果，B瓶内石灰水的作用是检测版空气中的CO ₂ 是否去除干权净．
（2）植物在光照条件下能吸收CO ₂ 进行光合作用，所以C瓶选用不透光玻璃罩的目的是防止幼苗进行光合作用吸收CO ₂ ，从而排除植物光合作用对实验结果的干扰．
（3）D瓶内石灰水的作用是检测植物呼吸作用是否产生CO ₂ ．如果实验达到预期效果，D瓶中的现象是变浑浊，说明幼苗进行呼吸作用产生了CO ₂ ．
故答案为：
（1）排除空气中的CO ₂ 对实验结果的干扰    检测空气中的CO ₂ 是否去除干净
（2）排除植物光合作用对实验结果的干扰    
（3）检测植物呼吸作用是否产生CO ₂

2. 如图是验证呼吸作用的实验装置图．据图回答．（1）实验时要用黑布遮住大钟罩，不让光透入，其目的是_____

（1）用复黑布将整个装置遮盖起来，制不让光线透过，其目的就是不让其进行光合作用，因为植物在光下能进行光合作用吸收二氧化碳，呼吸作用放出的二氧化碳还没有排出大部分在植物体内就被光合作用吸收了，影响了对呼吸作用的观察．
（2）第二天揭开黑布，植物在黑暗的环境中这段时间只能能进行呼吸作用不能进行光合作用，呼吸作用要吸收氧气放出较多二氧化碳，小烧杯中的石灰水变浑浊了，说明钟罩内二氧化碳浓度增加了．
（3）将燃烧的火柴放入大烧杯内，火柴立刻熄灭，说明钟罩内氧气浓度大大降低，因为里面的氧气被植物的呼吸作用消耗掉了．
（4）这个实验说明植物体的呼吸作用消耗氧，产生二氧化碳．
故答案为：
（1）只让植物进行呼吸作用（或阻止植物进行合作用）
（2）浑浊；二氧化碳
（3）氧
（4）消耗氧，产生二氧化碳．

3. 下图是呼吸作用的实验装置示意图，瓶中放有萌发的黄豆种子，请据图回答：（1）该实验装置可用于检测呼吸

能使澄清的石灰水变浑浊，继续通入该气体沉淀消失，这是检验是否为二氧化碳气体的常用试剂．瓶中放有萌发的黄豆种子一昼夜后，插入燃烧的蜡烛会熄灭，说明瓶中的氧气被吸收了．
故答案为：二氧化碳；浑浊；氧气

4. 有关光合作用和呼吸作用强度的实验！我想问的是：⑶实验操作…这个小题为什么乙装置墨滴都右移！谢谢

因为开始时环境温度高于瓶内温度，后来瓶内温度和环境温度相等了，瓶内的压强会增大，使液滴右移，后面的不考虑昼夜温差影响只是说不考虑温度对酶的活性的影响

5. 3个绿色植物的呼吸作用实验及具体步骤

实验一：两个暖水瓶，甲瓶放煮熟的种子，乙瓶放萌发的的种子，都用内棉花塞上，并插入温度容计；一段时间后，乙瓶温度比甲瓶高
实验二：两个广口瓶，甲瓶放一些煮熟的种子，乙瓶放一些萌发的种子，塞子塞上，一段时间后，分别将蜡烛伸进去，乙瓶熄灭
实验三：广口瓶里放金鱼藻，用带玻璃管的塞子塞上，玻璃管另一端通澄清石灰水，装置放于暗处，一段时间后石灰水变浑浊

6. 植物呼吸的测定方法

（一）呼吸速率
呼吸速率(respiratory rate)是最常用的代表呼吸强弱的生理指标，它可以用单位时间单位重量(干重、鲜重)的植物组织或单位细胞、毫克氮所放出的CO2的量(Qco2)或吸收的O2的量(Qo2)来表示。常用单位有：μmol·g-1·h-1, μl·g-1·h-1等。 测定呼吸速率的方法有多种,常用的有：用红外线CO2气体分析仪测定CO2的释放量；用氧电极测氧装置测定O2吸收量，还有广口瓶法(小篮子法)、气流法、 瓦布格微量呼吸检压法等。通常叶片、块根、块茎、果实等器官释放CO2的速率，用红外线CO2气体分析仪测定，而细胞、线粒体的耗氧速率可用氧电极和瓦布格检压计等测定。
植物呼吸作用CO2的总释放
（二） 呼吸商
植物组织在一定时间内，放出二氧化碳的量与吸收氧气的量的比值叫做呼吸商(respiratory quotient,RQ),又称呼吸系数(respiratory coefficient)。放出的CO2量吸收的O2量(5-21)通常，碳水化合物是主要的呼吸底物，脂肪、蛋白质以及有机酸等也可作为呼吸底物。底物种类不同，呼吸商也不同。如以葡萄糖作为呼吸底物，且完全氧化时，呼吸商是1 以富含氢的物质如脂肪、蛋白质或其它高度还原的化合物(H/O比大)为呼吸底物， 则在氧化过程中脱下的氢相对较多，形成H2O时消耗的O2多，呼吸商就小，如以棕榈酸作为呼吸底物，并彻底氧化时，其呼吸商小于1。
相反，以含氧比碳水化合物多的有机酸作为呼吸底物时,呼吸商则大于1，如柠檬酸的呼吸商为1.33。5小麦和亚麻种子萌发及幼苗生长过程中呼吸商的变C6H8O7+4.5O26CO2+4H2O 。
RQ=64.5=1.33可见呼吸商的大小和呼吸底物的性质关系密切，故可根据呼吸商的大小大致推测呼吸作用的底物及其性质的改变，例如油料种子萌发时，最初以脂肪酸作为呼吸底物，RQ约为0.4，但随后由于一部分脂肪酸转变为糖，并以糖作为呼吸底物，故RQ增加。有时呼吸商也可能是来自多种呼吸底物的平均值(图5-19)。当然，氧气供应状况对呼吸商影响也很大，在无氧条件下发生酒精发酵,只有CO2释放，无O2的吸收，则RQ=∞。植物体内发生合成作用,呼吸底物不能完全被氧化,其结果使RQ增大，如有羧化作用发生，则RQ减小。

7. 一图多用与知识迁移|知识迁移

光合作用和呼吸作用的知识是高中生物的重点和难点，也是高考中的热点。其中测定光合作用速率和呼吸作用速率的装置图既有区核烂别又有联系，蕴含着学科思想和研究方法，如果能弄清装置图中所蕴含的生物学含义以及与相关知识的结合点，就能提高学生观察、获取、分析筛选、处理信息的能力，学会获取信息灵活应用知识的方法。学会知识的迁移，做到举一反三。

1测定细胞呼吸作用速率

1.1实验测定装置
呼吸作用的速率是指在单位时间内释放的二氧化碳或所吸收氧气的体积或消耗葡萄糖的量。实验装置(图1)：密闭锥形瓶+二氧化碳吸收剂(NaOH溶液)。
1.2实验控制方法
实验材料：如果是植物的种子、动物等都只能进行呼吸作用。如果是绿色植物则既可以进行光合作用又能进行呼吸作用，所以应排除光合作用对呼吸作用的干扰――给植株遮光(黑暗处理)。
除去容器中CO2――NaOH溶液(KOH溶液)。
测定密闭锥形瓶中气体变化量――带刻度的液滴。由于溶液吸收了瓶中的二氧化碳，细胞进行呼吸作用消耗了瓶中氧气，所以装置中的液滴的应向左移动。
例析：请用简单方法来测量有氧呼吸强度的大小(以单位时间内的耗氧量表示)。
实验材料：带塞的玻璃钟罩、小烧杯，10％NaOH溶液，带刻度的玻璃导管、锥形瓶、小麦种子。
实验步骤：
①建立如图1所示装置。
②1 h后装置红墨水滴移动的方向和刻度。
③计算：小麦种子有氧呼吸强度=耗氧量／时间。
④为了排除外界温度、气压变化对实验结果的影响，即减少实验误差。还应设置对照，即增加一个装置，将以上装置中萌发的种子换成煮熟(死亡的种子)，其他不变。
练习：将脊氏罩刚萌发的且用消毒剂清洗过(不影响种子的生命活力)的小麦种子(以淀粉为主)放入下列装置(图2)，在温度不变，压力为一个大气压的情况下进行实验。



请根据图示回答下列问题：
(1)请简要解释形成该实验结果的原因________________。
(2)为了防止因萌发种子的生理活动产生的温度引起锥形瓶内气体的物理性膨胀或收缩所造成的误差，必须要有对照，并对实验结果进行验证。那么对照组锥形瓶内应放置___________________。
(3)用等量的蒸馏水替代CO2吸收剂，其他条件不变，重复上图所示实验，如果发现有色液滴不移动，则说明种子进行了怎样的生理活动?
(4)如果将小麦种子换成等质量的油菜种子(主要成分是硬脂酸，C、H比例高于葡萄糖)，其他条件不变，重复上图所示实验，预计有色液滴移动的距离___________________(填大于、小于或等于)图示实验结果。
(5)一段樱闹时间后，有色液滴停止移动，是否意味着种子停止呼吸?说明原因。___________________。
(6)若图中实验用小麦种子不经消毒处理，则测得的数据与种子实际呼吸强度相比是偏大了还是偏小?简述原因。___________________。
答案：(1)萌发的种子有氧呼吸吸收氧气.放出的二氧化碳被CO2吸收剂吸收.导致锥形瓶内气体体积减少，压力降低，有色液滴左移(2)用消毒剂清洗过的死的刚萌发小麦种子和CO2吸收剂(3)萌发的小麦种子以葡萄糖为原料进行有氧呼吸.吸收的氧气和呼出的CO2的体积相等(4)大于(5)不一定种子可能在进行无氧呼吸(6)偏大种子表面的微生物呼吸作用也会消耗一定量的氧气

2测定细胞光合作用速率

2.1光合作用装置
光合速率的大小可用单位时间、单位叶面积所吸收的CO2或释放的O2表示。实验装置密闭透光锥形瓶+二氧化碳缓冲剂(NaHCO3溶液)。
2.2实验控制方法
实验材料：绿色植物。
CO2缓冲液(NaHCO3溶液)――维持小室内CO2浓度的相对恒定。
除去叶中原有淀粉――置于黑暗环境(饥饿处理)。
例析：图3是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度。该装置放在20℃环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2 mL，毛细管内的水滴在位置X。30 min后，针筒的容量需要调至0.6 mL的读数，才能使水滴仍维持在x的位置。据此实验回答下列问题。(1)以释放出的氧气量来代表光合作用速率，该植物的光合作用速率是________mL／h。
(2)用这一方法测量光合作用速率，比实际的光合速率为低，原因是______________。
(3)如果在原实验中只增加光照强度，则针筒的容量仍维持在0.6 mL读数处。在另一相同实验装置中，若只将温度提升至30℃，针筒容量需要调至0.8 mL读数，才能使水滴维持在x的位置上。比较两个实验可以得出什么结论
。
分析：NaHCO3溶液维持了小室中二氧化碳浓度的相对恒定，液滴的移动是光合作用产生的氧气与呼吸作用消耗氧气的差值，所以该装置测出的时净光合作用速率。据题意针筒的容量需要调至0.6 mL的读数，才能使水滴仍维持在x的位置，说明光合作用产生的氧气与呼吸作用消耗氧气的差值是0.6 mL)2 mL=0.4 mL，净光合作用速率=0.4 mL／0.5 h=0.8 mL／h。
参考答案：(1)0.8(2)植物同时进行呼吸作用，消耗了氧气(3)在这两个实验中，光照不是限制光合作用速率的主要因素.而温度才是限制光合作用速率的主要因素

3判断生物体呼吸作用的类型

探究种子萌发时进行的呼吸类型。

3.1实验原理
种子萌发过程如果只进行有氧呼吸，则吸收的氧气量和放出的二氧化碳量相等；如果只进行无氧呼吸，则不吸收氧气，能放出二氧化碳；如果既有有氧呼吸又进行无氧呼吸，则吸收的氧气量小于放出的二氧化碳量
3.2实验材料和用具
萌发的小麦种子、带橡皮塞的锥形瓶两只、小烧杯4个、两根带有红色液滴的刻度玻璃管、NaOH溶液、清水、凡士林。
3.3实验方法
将实验材料和用具按图4配置好实验装置。
3.4实验结果及预测
分析：在有无NaOH溶液(吸收二氧化碳)情况下，观察红色液滴是否移动及移动方向，从而确定种子萌发过程进行呼吸作用消耗氧气和生成二氧化碳情况，最后通过对比即可确定其呼吸作用类型。由于该实验是探究性实验，所以实验结果有_一种情况：如果装置一中的液滴左移，装置二的液滴不移动，则说明萌发的种子只进行有氧呼吸；如果装置一中的液滴 不动，装置二中的液滴右移，则说明萌发的种子只进行无氧呼吸；如果装置一中的液滴左移，装置二中的液滴右移，则说明萌发的种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。
参考答案：
装置一中的液滴左移，装置二的液滴不移动.则说明萌发的种子只进行有氧呼吸：
装置一中的液滴不动，装置二中的液滴右移.则说明萌发的种子只进行无氧呼吸；
装置一中的液滴左移.装置二中的液滴右移，则说明萌发的种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。

4测定呼吸熵

呼吸熵是指呼吸作用所释放的CO2的体积和吸收的O2的体积的比值。
实验装置：根据呼吸熵定义要求，只要知道呼吸作用消耗的氧气和呼出的二氧化碳量，就可以计算出呼吸熵来。
例析：为了测定种子萌发时的呼吸熵，现准备了2只玻璃瓶、瓶塞、带刻度的玻璃管、发芽的种子、10％的NaOH溶液、清水等，并组装成如图5所示的实验装置。
(1)由于发芽的种子(已消毒)的呼吸作用，1号玻璃瓶内的气体发生了变化，使得墨滴向左移动，显然瓶内气体减少了，减少的气体量是____________。
(2)如果装置一的液滴向左移动距离为a，装置二的液滴向左移动距离为b，则呼吸熵计算式为：________________________。如果装置一的液滴向左移动距离为a，装置二的液滴向右移动距离为b，则呼吸商计算式为：____________。
(3)为了纠正环境因素引起的实验测量误差，应设置对照装置。应如何设置对照?
分析：装置一中NaOH吸收CO2，气体体积再变化只能是氧气引起的，所以它测的是种子呼吸作用的耗氧气量；装置二中烧杯中是清水，不能大量吸收二氧化碳和氧气，对瓶中的气体变化几乎没有影响，所以气体体积的变化就是呼吸作用释放的二氧化碳和消耗氧气的差值，从而间接测出二氧化碳生成量。
设置对照装置是排除环境因素引起的实验测量误差，增加装置三需用死亡的种子代替发芽的种子，其它和装置二相同(注意：若实验材料是绿色植物，还需要在黑暗环境以避免光合作用干扰)。
参考答案：(1)呼吸作用消耗氧气的量(2)(a-b)／a、(a+b)／a(3)用死种子，烧杯中放等量的清水

8. 用什么样的装置可以检测出酵母菌的有氧呼吸是什么样的装备可以检测出无氧呼吸

探究酵母菌细胞呼吸方式实验是必修一的一个重要探究实验，也是高考考查的重点。它是以酵母菌为实验材料，通过控制有氧和无氧条件，检测CO2和酒精的生成情况，探究酵母菌在不同条件下细胞呼吸的方式。对该实验的考查不仅要理解实验的目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，更重要的是运用该实验方法、技能去解决相关的问题。