Question

13．某研究性學習小組的同學欲利用下列裝置探究綠色植物呼吸過程中是否有CO₂氣體，設計的探究過程如下，請回答其中的有關問題：

（1）假設：綠色植物在呼吸過程中有CO₂氣體產生．
（2）設計方案：使綠色植物在避光的黑暗處發(fā)生呼吸作用，檢驗呼吸過程中產生的氣體．
（3）查閱資料：①綠色植物光合作用過程：二氧化碳+$→_{葉綠體}^{光能}$有機物（儲存能量）+氧氣；②綠色植物呼吸作用過程：有機物+氧氣→二氧化碳+水+能量．（表達式）
（4）實驗

操 作 步 驟	簡         答
①將裝置連接好并裝入試劑，C中放入植物	①A裝置的作用是 除盡空氣中的二氧化碳氣體；②B裝置的作用是 驗證進入C裝置的氣體已經不含有二氧化碳； ③D裝置的作用是 證明植物進行呼吸作用產生了二氧化碳；④C處玻璃罩不能透光的原因是： 保證綠色植物只發(fā)生呼吸作用或避免綠色植物發(fā)生光合作用．
②往A的導管口連續(xù)鼓入空氣	⑤A裝置中應觀察到的現(xiàn)象是 出現(xiàn)渾濁，⑥D裝置中應觀察到的現(xiàn)象是 變渾濁．

（5）結論與討論：
①能表示這個探究實驗獲得成功的兩個主要現(xiàn)象是B中不出現(xiàn)渾濁和D中出現(xiàn)渾濁．
②如果該研究性學習小組探究的結論不正確，原因是多方面的．請你從實驗條件控制上找出可能的兩個原因．鼓入空氣時間不夠或D中石灰水濃度太小或C中綠色植物量太小或C裝置的玻璃罩漏光．

Answer 1

分析 依據(jù)光合作用和呼吸作用的原理和條件，結合物質提純、檢驗原理和步驟，可知A、B裝置的作用是保證通入C裝置的氣體不含二氧化碳；D裝置的作用是檢驗呼吸作用產生的；C處玻璃罩不能透光是保證綠色植物只發(fā)生呼吸作用．探究實驗結論不正確的原因可從通入空氣的時間、石灰水的濃度、綠色植物的量等多角度、多方面進行分析探究，找出多種可能的原因．C中要發(fā)生呼吸作用，在通空氣的時候需要除去二氧化碳，所以A是除二氧化碳的裝置，B是檢驗是否除盡，從而保證進入C的氣體含有氧氣，而沒有二氧化碳，這樣C中呼吸作用順利進行，再利用二氧化碳與石灰水反應變渾濁檢驗呼吸產物．

解答 解：（3）①綠色植物的光合作用和呼吸作用是互為相反的兩個生理過程．呼吸作用的產物是光合作用的原料，光合作用的產物是呼吸作用的原料．光合作用表達式為：二氧化碳+$→_{葉綠體}^{光能}$有機物（儲存能量）+氧氣；②呼吸作用的表達式為：有機物+氧氣→二氧化碳+水+能量．
（4）實驗如下：

操 作 步 驟	簡         答
①將裝置連接好并裝入試劑，C中放入植物	①A裝置的作用是 除盡空氣中的二氧化碳氣體；②B裝置的作用是 驗證進入C裝置的氣體已經不含有二氧化碳； ③D裝置的作用是 證明植物進行呼吸作用產生了二氧化碳；④C處玻璃罩不能透光的原因是： 保證綠色植物只發(fā)生呼吸作用或避免綠色植物發(fā)生光合作用．
②往A的導管口連續(xù)鼓入空氣	⑤A裝置中應觀察到的現(xiàn)象是 出現(xiàn)渾濁，⑥D裝置中應觀察到的現(xiàn)象是 變渾濁．

（5）①飽和石灰水就是澄清石灰水，它能和進入A瓶的空氣中的二氧化碳發(fā)生化學反應，反應生成碳酸鈣和水，可以把A瓶中的二氧化碳消耗掉，實驗現(xiàn)象是：澄清的石灰水變渾濁．由A瓶進入B瓶的氣體中不含二氧化碳，所以B瓶中的石灰水不變渾濁．B瓶進入C瓶的氣體中也不含二氧化碳，C瓶中的綠色植物在沒有光的條件下只能進行呼吸作用而不能進行光合作用，由此可以推斷使D瓶中澄清的石灰水渾濁的二氧化碳是C裝置中綠色植物的呼吸作用產生的．
②能否得到正確的實驗結果，實驗條件的控制非常關鍵，本題中如：鼓入空氣時間不夠或D中石灰水濃度太小或C中綠色植物量太小不旺盛或C裝置的玻璃罩漏光，都可能導致實驗失�。�
故答案為：
3、①二氧化碳+$→_{葉綠體}^{光能}$有機物（儲存能量）+氧氣；②有機物+氧氣→二氧化碳+水+能量．
（4）

操 作 步 驟	簡         答
①將裝置連接好并裝入試劑，C中放入植物	①A裝置的作用是 除盡空氣中的二氧化碳氣體；②B裝置的作用是 驗證進入C裝置的氣體已經不含有二氧化碳； ③D裝置的作用是 證明植物進行呼吸作用產生了二氧化碳；④C處玻璃罩不能透光的原因是： 保證綠色植物只發(fā)生呼吸作用或避免綠色植物發(fā)生光合作用．
②往A的導管口連續(xù)鼓入空氣	⑤A裝置中應觀察到的現(xiàn)象是 出現(xiàn)渾濁，⑥D裝置中應觀察到的現(xiàn)象是 變渾濁．

（5）①B中不出現(xiàn)渾濁；D中出現(xiàn)渾濁；②鼓入空氣時間不夠或D中石灰水濃度太小或C中綠色植物量太小或C裝置的玻璃罩漏光．

點評 此題實則是先除掉空氣中的二氧化碳，然后設法驗證二氧化碳是呼吸作用產生的，解此題的關鍵是確保排除空氣中的二氧化碳的參與．