Question

13．某實驗小組開展“探究酵母菌細胞呼吸類型”實驗，他們提出的問題是“酵母菌在有氧和無氧條件下細胞呼吸的產物分別是什么？”實驗裝置如圖所示：

（1）對葡萄糖液進行“先加熱煮沸后冷卻到室溫”處理，主要目的是除去葡萄液中的氧氣（消毒）．向葡萄糖液中加入酵母菌，混合均勻制成酵母菌培養液，分為兩等份分別加入到A、B錐形瓶內．
（2）按圖連接裝置，在正式實驗前應分別對甲、乙兩裝置進行氣密性檢驗，確保無異常后，才能開始實驗．
（3）甲裝置通入空氣的操作要求是間歇性地通入空氣，主要是為了保證NaOH充分吸收空氣中的CO₂，干擾實驗結果，一段時間后乙裝置開始出現渾濁，則表明B裝置內的酵母菌進行了無氧呼吸．
（4）實驗過程中錐形瓶A、B應盡可能放置在恒溫水浴鍋內，保持溫度恒定．溫度為本實驗的無關變量．
（5）8～10h后，甲、乙兩裝置中的澄清石灰水均出現了混濁，則本實驗的結論為酵母菌有氧呼吸與無氧呼吸均產生二氧化碳．

Answer 1

分析 探究酵母菌的呼吸方式
1、實驗原理：
（1）酵母菌是一種單細胞真菌，屬于兼性厭氧菌，即在有氧和無氧的條件下都能生存．在無氧或缺氧的條件下能進行無氧呼吸，在氧氣充裕的條件下能進行有氧呼吸，因此便于用來研究細胞的呼吸方式．
（2）在探究活動中，需要設計和進行對比實驗，分析有氧條件下和無氧條件酵母菌細胞的呼吸情況．
（3）CO₂可以使澄清的石灰水變渾濁，也可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃．
（4）橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與乙醇發生化學反應，變成灰綠色．
2、實驗注意事項：
（1）質量分數為10%的氫氧化鈉的作用：吸收（除去）空氣中的二氧化碳．
（2）D瓶應封口放置一段時間后，再連通E瓶，其原因是：使酵母菌將瓶中的氧氣消耗完，以確保通入澄清石灰水的二氧化碳是酵母菌的無氧呼吸產生的．
（3）實驗現象：C和E瓶中的澄清石灰水都變渾濁，且C瓶比E瓶更渾濁．
（4）實驗結論：酵母菌在有氧呼吸和無氧呼吸條件下都能進行細胞呼吸，在有氧條件下產生的二氧化碳比無氧條件下產生的二氧化碳多且快．
3、實驗結果的分析：
（1）檢測CO₂的產生：觀察石灰水渾濁程度或者溴麝香草酚藍水溶液變成黃色的時間長短，可以檢測酵母菌培養液中產生CO₂情況．
（2）檢測酒精的產生：將兩組實驗中的酵母菌培養液各取2mL，置于2只干凈的試管中，分別加入酸性重鉻酸鉀溶液，輕輕振蕩混允，觀察試管中溶液的顏色變化．

解答 解：（1）煮沸的目的是為了排盡圓底燒瓶中原有的空氣，為酵母菌發酵營造無氧環境；冷卻是為了避免酵母菌在高溫下失活，為酵母菌提供發揮最高活性的適宜溫度．
（2）按圖連接裝置，在正式實驗前應分別對甲、乙兩裝置進行氣密性檢驗，確保無異常后，才能開始實驗．
（3）甲裝置通入空氣的操作要求是間歇性地通入空氣，主要是為了保證NaOH充分吸收空氣中的CO₂，干擾實驗結果；一段時間后乙裝置開始出現渾濁，則表明B瓶內的酵母菌進行了無氧呼吸．
（4）本實驗的自變量為是否通入空氣，溫度為無關變量．
（5）8～10h后，甲、乙兩裝置中的澄清石灰水均出現了混濁，則本實驗的結論為酵母菌有氧呼吸與無氧呼吸均產生二氧化碳．
故答案為：
（1）除去葡萄液中的氧氣（消毒）
（2）氣密性
（3）間歇性地通入空氣  無氧呼吸
（4）無關
（5）酵母菌有氧呼吸與無氧呼吸均產生二氧化碳

點評 本題結合圖解，考查探究酵母菌細胞呼吸方式實驗，對于此類試題，需要考生注意的細節較多，如實驗的原理、實驗采用的試劑及試劑的作用、實驗裝置的分析等，需要考生在平時的學習過程中注意積累．