Question

【题目】为研究酵母菌发酵的产物，某研究小组设计了如下图所示的装置图。①号、②号试管中均加入3 mL蒸馏水和少许0.1%溴麝香草酚蓝(简称BTB)水溶液(溶液这时呈蓝绿色，当环境偏酸性时，BTB溶液呈黄色)。请回答下列问题：

（1）在三角瓶中，由于酵母菌时刻进行着____________，致使瓶中将会发生哪些变化(从物质、能量方面考虑)? ______________________________________________________。

（2）①号试管的现象是______________________，其作用是____________________。②号试管的作用是______________。

（3）图乙中哪条曲线能正确表示气泡释放速率的变化？__________。

（4）若要证明释放的气泡是酵母菌所产生的，就需要设置一个对照实验。该对照实验应在原实验的基础上做哪些改动？ _____________________。

Answer 1

【答案】细胞呼吸 葡萄糖被消耗、有CO2产生、产生热能(温度升高) 由蓝变绿再变黄 检验CO2的生成 起对照作用 曲线B 在三角瓶中不加酵母菌，其余操作与实验组相同

【解析】

本题以图文结合为情境，考查学生对探究酵母菌的细胞呼吸方式、有氧呼吸与无氧呼吸的相关知识的识记和理解能力，以及获取信息、分析问题的能力。

(1) 酵母菌的无氧呼吸又称为发酵。 图示的装置是为研究酵母菌发酵的产物而设计的，三角瓶中的酵母菌时刻进行着细胞呼吸。在细胞呼吸的初期，因瓶内含有氧气，酵母菌是通过有氧呼吸将葡萄糖氧化分解为CO2和H2O并释放大量的能量；当氧气被消耗尽时，酵母菌通过无氧呼吸将葡萄糖分解为CO2和酒精并释放少量的能量；有氧呼吸与无氧呼吸释放的能量均大部分转化为热能。可见，瓶中将会发生的变化有：葡萄糖被消耗、有CO2产生、产生热能(温度升高)。

(2) CO2可以使溴麝香草酚蓝(BTB)水溶液由蓝变绿再变黄。由于酵母菌在细胞呼吸过程中产生了CO2，使①号试管中的溶液呈酸性，所以该试管中的BTB水溶液就会由蓝变绿再变黄，其作用是检验CO2的生成。②号试管没有与含酵母菌的装置相连，起对照作用（正常情况下该试管中的溶液不会呈现黄色）。

(3) 酵母菌细胞呼吸启动的初期，因三角瓶中的营养物质（葡萄糖）丰富，所以酵母菌细胞呼吸产生的CO2逐渐增多，气泡的释放速率逐渐加快，而葡萄糖浓度逐渐降低；当葡萄糖的浓度减少到一定数值后，随着葡萄糖的浓度不断下降，酵母菌细胞呼吸产生的CO2逐渐减少，气泡的释放速率也逐渐下降，与图乙中的曲线B相符合。

(4) 若要证明气泡是酵母菌产生的，自变量是有无酵母菌的存在，所以要设置一个对照实验组。因为三角瓶中加入的是含酵母菌的葡萄糖溶液，不能排除葡萄糖溶液本身会产生气泡的可能性，因此对照实验的设置除了在三角瓶中不加酵母菌外，其余操作与实验组（图甲）相同。