光合呼吸实验测定学习教案

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1、会计学1光合呼吸实验光合呼吸实验(shyn)测定测定第一页，共16页。1、植物、植物(zhw)组织呼吸速率的组织呼吸速率的测定和探究测定和探究呼吸速率的测定呼吸速率的测定( (如图如图) ) ：常用常用co2co2释放量或释放量或o2o2吸收量来表示吸收量来表示NaOHNaOH溶液的作用：溶液的作用： 吸收植物呼吸作用释放的吸收植物呼吸作用释放的CO2CO2。植物呼吸作用的指标：植物呼吸作用的指标：植物呼吸作用吸收氧气，释放植物呼吸作用吸收氧气，释放CO2CO2，CO2CO2被被NaOHNaOH溶液吸收，使容器内气体压溶液吸收，使容器内气体压强减小，毛细管内的水滴左移。单位时间内液滴左移的体积

2、即是呼吸速率。强减小，毛细管内的水滴左移。单位时间内液滴左移的体积即是呼吸速率。条件：整个装置必须条件：整个装置必须(bx)(bx)遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。（不遮光的话绿色植物要换成萌发的种子）速率的测定。（不遮光的话绿色植物要换成萌发的种子）NaOH第1页/共15页第二页，共16页。如何排除外界气压如何排除外界气压(qy)变化引起水滴移动的造成的实验误变化引起水滴移动的造成的实验误差？差？对照试验对照试验(shyn)：将所测的生物：将所测的生物灭活，灭活，其他条件均不变其他条件均不变测测定定呼呼吸吸速速率率(sl)的的实实验验装

3、装置置由于气压的变化也可能是温度等物理因素引起的，为使由于气压的变化也可能是温度等物理因素引起的，为使测定结果更趋准确，应设置对照试验，以校正物理膨胀测定结果更趋准确，应设置对照试验，以校正物理膨胀等因素对实验结果造成的误差。此时，对照实验与呼吸等因素对实验结果造成的误差。此时，对照实验与呼吸装置对比，应将所测生物灭活，如将种子煮熟，其他各装置对比，应将所测生物灭活，如将种子煮熟，其他各项处理应与实验组一致（包括所用种子数量、装置瓶及项处理应与实验组一致（包括所用种子数量、装置瓶及玻璃管的规格等）玻璃管的规格等）第2页/共15页第三页，共16页。判断呼吸作用类型判断呼吸作用类型 1. 1.装置

4、装置1 1液滴向左，装置液滴向左，装置2 2液滴不动液滴不动有氧呼吸有氧呼吸 2. 2.装置装置1 1液滴向左，装置液滴向左，装置2 2液滴向右液滴向右有氧和无氧呼吸有氧和无氧呼吸 3. 3.装置装置1 1液滴不动，装置液滴不动，装置2 2液滴向右液滴向右无氧呼吸无氧呼吸（2 2）计算呼吸作用速率）计算呼吸作用速率 注意注意(zh y)(zh y)：测定植物呼吸速率时，如果不是萌发的种子，：测定植物呼吸速率时，如果不是萌发的种子，是绿色植物，一定要在黑暗条件下是绿色植物，一定要在黑暗条件下第3页/共15页第四页，共16页。不同种类的种子中储存的营养物质的种类不同不同种类的种子中储存的营养物质的

5、种类不同.在科学研究中常用在科学研究中常用RQ(RQ释释放的二氧化碳体积放的二氧化碳体积/消耗的氧气体积消耗的氧气体积)来表示生物的有氧呼吸利用的能源物质的来表示生物的有氧呼吸利用的能源物质的不同不同.下面是测定发芽种子呼吸商的两个装置图下面是测定发芽种子呼吸商的两个装置图:(1)装置一中的小瓶中加入装置一中的小瓶中加入NaOH溶液的目的是溶液的目的是_.(2)若发芽的种子已长出幼苗若发芽的种子已长出幼苗,进行该实验时进行该实验时,则应将装置放置在何种条件下进则应将装置放置在何种条件下进行？行？_;原因是原因是_.(3)小琪同学来做这个实验小琪同学来做这个实验,她将同一种正在发芽的种子等量分装

6、入两个装置她将同一种正在发芽的种子等量分装入两个装置.假定其他操作步骤无误假定其他操作步骤无误,她发现装置一中的着色她发现装置一中的着色(zhus)液向左移动液向左移动,而装置二而装置二中的着色中的着色(zhus)液位置却不发生改变液位置却不发生改变,则可推定该种子发芽过程所消耗的能则可推定该种子发芽过程所消耗的能源物质主要是源物质主要是_,发生的反应方程式为发生的反应方程式为:_.(4)若发现装置一与装置二中的着色若发现装置一与装置二中的着色(zhus)液均向左移动液均向左移动,则该种子发芽过程则该种子发芽过程中所消耗的能源物质主要是中所消耗的能源物质主要是_,理由是理由是_.第4页/共15

7、页第五页，共16页。（1）吸收发芽种子细胞呼吸产生的）吸收发芽种子细胞呼吸产生的CO2（2）黑暗条件）黑暗条件避免幼苗进行光合作用，干扰细胞呼吸的气体量变化避免幼苗进行光合作用，干扰细胞呼吸的气体量变化(binhu)（3）葡萄糖（糖类）葡萄糖（糖类）以葡萄糖（糖类）为能源物质进行有氧呼吸时，以葡萄糖（糖类）为能源物质进行有氧呼吸时，吸收的氧气等于释放出的吸收的氧气等于释放出的CO2（4）脂肪（或脂质）脂肪（或脂质）脂肪的碳氧百分比含量较高，吸收的脂肪的碳氧百分比含量较高，吸收的O2大于释大于释放的放的CO2第5页/共15页第六页，共16页。2 2、光合作用速率的测定、光合作用速率的测定 （1

8、1）装置中溶液的作用：）装置中溶液的作用： 在测细胞呼吸速率时在测细胞呼吸速率时NaOHNaOH溶液溶液 可吸收容器中细胞呼吸产生的可吸收容器中细胞呼吸产生的CO2CO2； 在测净光合速率时在测净光合速率时NaHCO3NaHCO3溶液可溶液可 提供提供CO2CO2，保证了容器内，保证了容器内CO2CO2浓度浓度 的恒定。的恒定。 (2)(2)测定原理：测定原理： 甲装置在黑暗条件下植物进行细胞呼吸，由于甲装置在黑暗条件下植物进行细胞呼吸，由于NaOHNaOH溶液吸溶液吸收了细胞呼吸产生的收了细胞呼吸产生的CO2CO2，所以，所以(suy)(suy)单位时间内红色液单位时间内红色液滴左移的体积为

9、细胞呼吸滴左移的体积为细胞呼吸O2O2的吸收速率，可代表呼吸速率；的吸收速率，可代表呼吸速率； 乙装置在光照条件下植物进行作用和细胞呼吸，由于乙装置在光照条件下植物进行作用和细胞呼吸，由于NaHCO3NaHCO3溶液保证了容器内溶液保证了容器内CO2CO2浓度的恒定，所光合以单位时浓度的恒定，所光合以单位时间内红色液滴右移的体积为植物氧气的释放速率，可用代间内红色液滴右移的体积为植物氧气的释放速率，可用代表净光合速率；表净光合速率； 真正光合速率净光合速率呼吸速率。真正光合速率净光合速率呼吸速率。第6页/共15页第七页，共16页。(3)(3)测定方法测定方法将植物将植物( (甲装置甲装置) )

10、置于黑暗中一定时间，记录红色液滴移动的置于黑暗中一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算呼吸速率。距离，计算呼吸速率。将同一植物将同一植物( (乙装置乙装置) )置于光下一定时间，记录红色液滴移动置于光下一定时间，记录红色液滴移动的距离，计算净光合速率。的距离，计算净光合速率。根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真正光合速率。根据呼吸速率和净光合速率可计算得到真正光合速率。(4)(4)物理误差的校正：为防止气压、温度等因素所引起的误差，应物理误差的校正：为防止气压、温度等因素所引起的误差，应设置对照实验，即使用死亡的绿色植物分别进行上述设置对照实验，即使用死亡的绿色植物分别进行上述(shngsh)

11、(shngsh)实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行实验，根据红色液滴的移动距离对原实验结果进行校正校正 第7页/共15页第八页，共16页。下图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图。该装置放在下图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图。该装置放在2020环环境中。实验开始时，针筒的读数是，毛细管内的水滴在位置境中。实验开始时，针筒的读数是，毛细管内的水滴在位置(wi (wi zhi)Xzhi)X。3030分钟后，针筒的容量需要调至的读数，才能使水滴仍维持在分钟后，针筒的容量需要调至的读数，才能使水滴仍维持在X X的位置的位置(wi zhi)(wi zhi)。据此回答下列问题：。据此回

12、答下列问题：(1)(1)若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若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是_mL/h_mL/h。(2)(2)与植物的实际光合速率相比，用上述装置所测得的光合作用速率数与植物的实际光合速率相比，用上述装置所测得的光合作用速率数值值_(_(偏高偏高/ /偏低偏低/ /相同相同) )，原因是，原因是_。(3)(3)假若在该植物的叶片上涂上一层凡士林，光合作用的速率会大幅度假若在该植物的叶片上涂上一层凡士林，光合作用的速率会大幅度下降，这一做法主要限制了光合作用的下降，这一做法主要限制了光合作用的_反应阶段。反应阶段。第8页/共15

13、页第九页，共16页。(1)0.8(2)偏低偏低植物同时进行呼吸作用，消耗了氧气植物同时进行呼吸作用，消耗了氧气(3)暗反应暗反应(4)在这两个实验中，光照不是在这两个实验中，光照不是(bshi)限制光合作用速率的主要因素，而温度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才是限制光合作用速率的主要因素(或答：在光照充足的条件下，提高温度可提或答：在光照充足的条件下，提高温度可提高光合作用速率高光合作用速率)(5)叶绿素叶绿素a、叶绿素、叶绿素b、叶黄素、胡萝卜素、叶黄素、胡萝卜素光反应光反应(4)如果在原实验中只增加光照强度，则针筒的如果在原实验中只增加光照强度，则针筒的容

14、量仍维持在读数处。在另一相同实验装置中，容量仍维持在读数处。在另一相同实验装置中，若只将温度提升至若只将温度提升至30，针筒容量需要调至读，针筒容量需要调至读数，才能使水滴维持在数，才能使水滴维持在X的位置上。比较两个的位置上。比较两个实验可以得出什么结论？实验可以得出什么结论？(5)丙酮可以由石油裂解产品丙烯来制备，利用丙酮可以由石油裂解产品丙烯来制备，利用丙酮提取丙酮提取(tq)该植物叶片中色素，经过层析，该植物叶片中色素，经过层析，在滤纸上可出现黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄在滤纸上可出现黄绿色、蓝绿色、黄色、橙黄色的色素带，这些色素依次是色的色素带，这些色素依次是_，它们，它们参与光合作用

15、中的参与光合作用中的_阶段。阶段。第9页/共15页第十页，共16页。某实验小组想利用下列某实验小组想利用下列(xili)装置测定某植物的光合作用强度和装置测定某植物的光合作用强度和呼吸作用强度呼吸作用强度(用红墨水的移动距离表示用红墨水的移动距离表示)。在两个装置中放入的试。在两个装置中放入的试剂和材料等操作，正确的是剂和材料等操作，正确的是()测定光合作用强度测定光合作用强度测定呼吸作用强度测定呼吸作用强度甲装置甲装置乙装置乙装置甲装置甲装置乙装置乙装置A光照，活的光照，活的植物、植物、NaOH溶液溶液光照，活的光照，活的植物、植物、NaOH溶液溶液光照，活的光照，活的植物、植物、NaHCO

16、3溶液溶液遮光，活的遮光，活的植物、植物、NaHCO3溶液溶液B光照，活的光照，活的植物、植物、NaHCO3溶液溶液遮光，活的遮光，活的植物、植物、NaHCO3溶液溶液遮光，活的遮光，活的植物、植物、NaOH溶液溶液遮光，活的遮光，活的植物、植物、NaOH溶液溶液C光照，活的光照，活的植物、植物、NaOH溶液溶液光照，死亡光照，死亡的植物、的植物、NaOH溶液溶液遮光，活的遮光，活的植物、植物、NaHCO3溶液溶液遮光，死亡遮光，死亡的植物、的植物、NaHCO3溶液溶液D光照，活的光照，活的植物、植物、NaHCO3溶液溶液遮光，活的遮光，活的植物、植物、NaHCO3溶液溶液遮光，活的遮光，活的

17、植物、植物、NaOH溶液溶液遮光，死亡遮光，死亡的植物、的植物、NaOH溶液溶液D第10页/共15页第十一页，共16页。将一新鲜叶片放在特殊的装置内，给予不同强度的光照（其它条将一新鲜叶片放在特殊的装置内，给予不同强度的光照（其它条件保持不变），测得氧气释放速率如下件保持不变），测得氧气释放速率如下(rxi)表所示：下列对表所示：下列对该数据的分析，错误的是该数据的分析，错误的是光照强度（klx）02468101214O2（L/cm2叶面min）-0.200.20.40.81.21.21.2A该叶片呼吸作用吸收该叶片呼吸作用吸收O2的速率的速率(sl)是是2叶面叶面minB当光照强度为当光照强

18、度为2klx时，光合作用释放时，光合作用释放O2与呼吸作用吸收与呼吸作用吸收O2的的速率速率(sl)基本相等基本相等C当光照强度为当光照强度为8klx时，光合作用产生时，光合作用产生O2的速率的速率(sl)为为2叶面叶面minD当光照强度超过当光照强度超过10klx，光合作用速率，光合作用速率(sl)不再提高不再提高第11页/共15页第十二页，共16页。右图所示的是检测气压变化的密闭装置。反应瓶和中心小杯中放右图所示的是检测气压变化的密闭装置。反应瓶和中心小杯中放置有关实验材料和试剂，关闭活栓后，置有关实验材料和试剂，关闭活栓后，U形管右管液面高度变化形管右管液面高度变化反映瓶中气体体积变化。

19、实验开始时将右管液面高度调至参考点，反映瓶中气体体积变化。实验开始时将右管液面高度调至参考点，实验中定时记录右管液面高度相对于参考点的变化实验中定时记录右管液面高度相对于参考点的变化(忽略忽略(hl)其他原因引起的容积变化其他原因引起的容积变化)。课题小组同学利用该装置探究微生。课题小组同学利用该装置探究微生物的细胞呼吸方式。物的细胞呼吸方式。(1)以甲、乙两套该密闭装置以甲、乙两套该密闭装置(zhungzh)设计实验。请补充下表有关内容：设计实验。请补充下表有关内容：装置装置反应瓶内反应瓶内加入的材料加入的材料小杯内加小杯内加入的材料入的材料液面高度液面高度变化的含义变化的含义甲甲一定浓度葡

20、一定浓度葡萄糖溶液，萄糖溶液，微生物悬浮微生物悬浮液各液各1mL适量的适量的NaOH溶液溶液乙乙细胞呼吸时细胞呼吸时CO2的释放的释放量与量与O2消耗消耗量的差值量的差值第12页/共15页第十三页，共16页。（2）将甲、乙装置均置于）将甲、乙装置均置于28恒温条件下进行实验恒温条件下进行实验(shyn)(实验实验(shyn)过程中微生物保持活性过程中微生物保持活性),60min后读数。请补充下表有关内容：后读数。请补充下表有关内容：预期实验结果预期实验结果甲甲乙乙微生物的细胞呼吸方式微生物的细胞呼吸方式上升上升不变不变下降下降只进行产生酒精和只进行产生酒精和CO2的无氧呼的无氧呼吸吸上升上升下

21、降下降不变不变只进行产生乳酸的无氧呼吸只进行产生乳酸的无氧呼吸(1)细胞呼吸时氧气细胞呼吸时氧气(yngq)的消耗量的消耗量(一定浓度一定浓度)葡萄糖溶液、葡萄糖溶液、微生物悬浮液各微生物悬浮液各1mL等量蒸馏水等量蒸馏水(2)只进行有氧呼吸只进行有氧呼吸不变不变既进行有氧呼吸又进行产生酒既进行有氧呼吸又进行产生酒精和精和CO2的无氧呼吸的无氧呼吸不变不变第13页/共15页第十四页，共16页。第14页/共15页第十五页，共16页。内容(nirng)总结会计学。条件：整个装置必须遮光处理，否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。第1页/共15页。第2页/共15页。提供CO2，保证了容器内CO2浓度。(4)如果在原实验中只增加光照强度，则针筒的容量仍维持(wich)在读数处。某实验小组想利用下列装置测定某植物的光合作用强度和呼吸作用强度(用红墨水的移动距离表示)。B当光照强度为2klx时，光合作用释放O2与呼吸作用吸收O2的速率基本相等。只进行产生乳酸的无氧呼吸第十六页，共16页。