Question

【題目】剛收獲的小麥種子堆放不久就萌發(fā)了。某研學小組想測量萌發(fā)的小麥種子、蚯蚓呼吸速率的差異，設計了以下的實驗裝置。實驗中分別以20粒萌發(fā)的種子和4條蚯蚓為材料，每隔10分鐘記錄一次有色液滴在刻度玻璃管上的讀數，結果如下表所示。請回答以下問題：

（1）裝置圖中濃氫氧化鈉的作用是吸收______，以蚯蚓為材料時有色液滴移動的最大速率是____。

（2）該實驗能否說明萌發(fā)的種子的呼吸速率比蚯蚓的呼吸速率大？并說明理由。_____________。

（3）剛收獲的小麥種子堆放后容易發(fā)熱，其熱量來源于自身細胞呼吸及其攜帶的微生物呼吸所釋放的能量。請根據提供的實驗材料和器具設計實驗加以驗證。

①實驗原理：細胞呼吸散失的熱能的相對值可用溫度計測量，散熱越多，溫度上升得越多。

②實驗材料和器具：剛收獲的小麥種子，同樣大小消過毒的透明保溫瓶，消過毒的溫

度計和棉花，加熱煮沸過的燒杯等用具，0.1％的高錳酸鉀溶液、酒精燈等。

③實驗步驟：

第一步：取三個同樣大小消過毒的透明保溫瓶，分別___________________________。

第二步：取剛收獲的小麥種子若干，均分成三份，分別做三種處理：一份______________

放入A瓶中；一份用________________浸泡一段時間后放入B瓶中；一份用清水浸泡后直接放入C瓶中。

第三步：在三個瓶中插入溫度計并用棉花把瓶口塞緊，記錄溫度計的示數。

第四步：將三個瓶放到適宜且相同的環(huán)境中，過一段時間后___________________。

④預期實驗結果并得出結論：

結果：________________________________________________________。

結論：說明小麥種子堆中的熱量來自種子自身呼吸及其攜帶的微生物的呼吸所釋放的能量。

Answer 1

【答案】 二氧化碳 0.4 mm/min 不能說明，因為兩者的重量及環(huán)境溫度等條件不同 編號為A、B、C 煮熟后冷卻至常溫 用0.1％的高錳酸鉀溶液 觀察、記錄溫度計的示數 A瓶中溫度無變化，B瓶和C瓶中的溫度均升高，但C瓶中的溫度升高得更多

【解析】試題分析：裝置中氫氧化鈉的作用是吸收二氧化碳，所以有色液滴移動的距離代表活體生物（細胞）有氧呼吸消耗的氧氣量多少。實驗的設計要遵循單一變量和對照性原則，這樣實驗的結果才是單一自變量引起的。在設計“熱量來源于自身細胞呼吸及其攜帶的微生物呼吸所釋放的能量”需要三組實驗，一是煮沸后將種子和微生物都殺死，另一個是消毒僅僅殺死微生物，再一個是不殺死微生物和種子的實驗。

（1）氫氧化鈉能吸收細胞呼吸作用放出的二氧化碳，從表格中可以看出，蚯蚓的呼吸速率越來越慢，故有色液滴移動的最大速率是4÷10=0.4mm/min。

（2）因為玉米和蚯蚓的重量和其他環(huán)境條件可能不同，本實驗沒有控制無關變量，故不能判斷二者的呼吸速率。

（3）③對于生物實驗，第一步應該分組編號，第二步注意控制變量，由于本實驗目的是驗證熱量來源于自身細胞呼吸及其攜帶的微生物呼吸所釋放的能量，因此本實驗可以分成三組，編號A、B、C（或甲、乙、丙），A組可以煮沸的方法使種子失去活性，B組用0.1％高錳酸鉀殺死種子中的微生物，C組用清水浸泡作為對照。最后觀察現象，記錄結果，對于本實驗可以記錄溫度計讀數，作為因變量。

④根據驗證的實驗目的，可以預計結果A瓶中由于種子失去活性，沒有微生物，故溫度無變化；B瓶除去微生物后，種子呼吸釋放熱量，溫度升高；C瓶種子和微生物均進行呼吸作用釋放熱量，溫度升高，并且比B瓶溫度升高得更多。