Question

2．分析有關科學探究的資料，回答問題．
如圖為用于探究酵母菌呼吸方式的實驗裝置．圖中管口1為進氣口，管口2為排氣孔．某興趣小組以該裝置探究酵母菌在不同條件下呼吸作用的情況（備注：整個實驗裝置都在足夠放得下實驗裝置的保溫桶中進行）．
材料用具：保溫桶、溫度計、活性干酵母、質量濃度0.1g/mL的葡萄糖溶液、質量濃度0.1g/mL煮沸后冷卻的葡萄糖溶液、0.5%的BTB溶液、帶有與管口2配套的橡膠管和彎玻璃導管3套、1cm×15cm的試管若干（假設試管固定在鐵架臺上）．
實驗假設一：酵母菌在有氧條件下呼吸作用比無氧條件下呼吸作用放出熱量更多
（1）取A、B兩裝置設計實驗如下，請補充下表中內容：

裝置	步驟一	步驟二	步驟三
A	加入240ml的葡萄糖溶液	加入10g活性干酵母	①打開閥a
B	②煮沸后冷卻240ml葡萄糖溶液	加入10g活性干酵母	關緊閥a

（2）B裝置關緊閥a的目的是為了創造無氧環境．對B裝置中②處理的主要目的是去除溶液中存在的氧氣，
以排除葡萄糖溶液因素對實驗效果的干擾．
（3）要準確測定B裝置因呼吸作用引起的溫度變化量，還需要增加一個裝置C．請寫出裝置C的實驗步驟：

裝置	步驟一	步驟二	步驟三
C	同B裝置②	③不加入活性干酵母	關緊閥a

（4）本實驗的觀察指標是裝置中的溫度變化值．實驗預期：在適宜條件下實驗，30分鐘后記錄實驗結果，若裝置A、B、C 觀察指標大小關系是：A＞B＞C．（用“＜、=、＞”表示），則假設成立．
實驗假設二：酵母菌在有氧條件下呼吸作用比無氧條件下呼吸作用放出CO₂更多
（5）請根據實驗提供的材料用具，用文字形式描述怎樣對上述實驗裝置進行進一步的完善．（只寫一套）用橡膠管把管口2與彎玻璃導管連接起來，并把連接好的彎玻璃導管的開口端通入固定在鐵架臺上的裝有0.5%的BTB溶液的小試管中
（6）若假設成立，請你對裝置A、B中預期會觀察得到的實驗現象加以描述．裝置A所在的小試管中BTB溶液的顏色由藍變黃的變化速度明顯比裝置B來得快．

Answer 1

分析 分析實驗裝置圖：圖示為用于探究酵母菌呼吸方式的實驗裝置．圖中管口1為進氣口，在探究酵母菌有氧呼吸時，該閥門應該打開，而探究酵母菌無氧呼吸時，該閥門應該關閉；管口2為排氣孔，若要檢測酵母菌呼吸作用的產物（二氧化碳），還需用橡膠管把管口2與彎玻璃導管連接起來，并把連接好的彎玻璃導管的開口端通入固定在鐵架臺上的裝有0.5%的BTB溶液的小試管中．

解答 解：實驗假設一：酵母菌在有氧條件下呼吸作用比無氧條件下呼吸作用放出熱量更多．因此既要測定酵母菌有氧呼吸時釋放的熱量，也要測定酵母菌無氧呼吸時釋放的熱量．
（1）①A裝置用于測定酵母菌有氧呼吸釋放的熱量，因此要打開閥a；
②B裝置用于測定酵母菌無氧呼吸釋放的熱量，需要保證無氧環境，因此要關閉閥a，此外還要將240ml葡萄糖溶液煮沸后冷卻，目的是去除該溶液中的部分氧氣．
（2）B裝置關緊閥a的目的是為了創造無氧環境．②處理的主要目的是去除溶液中存在的氧氣，以排除葡萄糖溶液因素對實驗效果的干擾．
（3）環境溫度變化也會影響實驗結果，因此要準確測定B裝置因呼吸作用引起的溫度變化量，還需要增加一個校正裝置C，裝置C中不加入活性干酵母（或加入等量的死酵母），其他設置同裝置B．
（4）根據實驗裝置圖中的溫度計可知，本實驗的觀察指標是裝置中的溫度變化值．若實驗假設成立，即酵母菌在有氧條件下呼吸作用比無氧條件下呼吸作用放出熱量更多，則裝置A、B、C觀察指標大小關系是：A＞B＞C．
（5）實驗假設二：酵母菌在有氧條件下呼吸作用比無氧條件下呼吸作用放出CO₂更多．要驗證假設二還需要測定呼吸作用釋放的二氧化碳，根據題干所給的材料用具可知應該用0.5%的BTB溶液來檢測呼吸作用釋放的二氧化碳，具體操作為：用橡膠管把管口2與彎玻璃導管連接起來，并把連接好的彎玻璃導管的開口端通入固定在鐵架臺上的裝有0.5%的BTB溶液的小試管中．
（6）若假設成立，即酵母菌在有氧條件下呼吸作用比無氧條件下呼吸作用放出CO₂更多．則裝置A所在的小試管中BTB溶液的顏色由藍變黃的變化速度明顯比裝置B來得快．
故答案為：
（1）①打開閥a   
（2）創造無氧環境   去除溶液中存在的氧氣
（3）③不加入活性干酵母
（4）裝置中的溫度變化值   A＞B＞C．
（5）用橡膠管把管口2與彎玻璃導管連接起來，并把連接好的彎玻璃導管的開口端通入固定在鐵架臺上的裝有0.5%的BTB溶液的小試管中
（6）裝置A所在的小試管中BTB溶液的顏色由藍變黃的變化速度明顯比裝置B來得快

點評 本題結合圖表，考查探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗，對于此類試題，需要考生注意的細節較多，如實驗的原理、實驗裝置、實驗現象、實驗結論等，需要考生在平時的學習過程中注意積累．此外還要求考生明確驗證實驗的目的，掌握探究實驗的原則，能根據實驗原則完善實驗步驟，并能預測實驗結果和得出實驗結論．