Question

13．某实验小组开展“探究酵母菌细胞呼吸类型”实验，他们提出的问题是“酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物分别是什么？”实验装置如图所示：

（1）对葡萄糖液进行“先加热煮沸后冷却到室温”处理，主要目的是除去葡萄液中的氧气（消毒）．向葡萄糖液中加入酵母菌，混合均匀制成酵母菌培养液，分为两等份分别加入到A、B锥形瓶内．
（2）按图连接装置，在正式实验前应分别对甲、乙两装置进行气密性检验，确保无异常后，才能开始实验．
（3）甲装置通入空气的操作要求是间歇性地通入空气，主要是为了保证NaOH充分吸收空气中的CO₂，干扰实验结果，一段时间后乙装置开始出现浑浊，则表明B装置内的酵母菌进行了无氧呼吸．
（4）实验过程中锥形瓶A、B应尽可能放置在恒温水浴锅内，保持温度恒定．温度为本实验的无关变量．
（5）8～10h后，甲、乙两装置中的澄清石灰水均出现了混浊，则本实验的结论为酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸均产生二氧化碳．

Answer 1

分析 探究酵母菌的呼吸方式
1、实验原理：
（1）酵母菌是一种单细胞真菌，属于兼性厌氧菌，即在有氧和无氧的条件下都能生存．在无氧或缺氧的条件下能进行无氧呼吸，在氧气充裕的条件下能进行有氧呼吸，因此便于用来研究细胞的呼吸方式．
（2）在探究活动中，需要设计和进行对比实验，分析有氧条件下和无氧条件酵母菌细胞的呼吸情况．
（3）CO₂可以使澄清的石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄．
（4）橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应，变成灰绿色．
2、实验注意事项：
（1）质量分数为10%的氢氧化钠的作用：吸收（除去）空气中的二氧化碳．
（2）D瓶应封口放置一段时间后，再连通E瓶，其原因是：使酵母菌将瓶中的氧气消耗完，以确保通入澄清石灰水的二氧化碳是酵母菌的无氧呼吸产生的．
（3）实验现象：C和E瓶中的澄清石灰水都变浑浊，且C瓶比E瓶更浑浊．
（4）实验结论：酵母菌在有氧呼吸和无氧呼吸条件下都能进行细胞呼吸，在有氧条件下产生的二氧化碳比无氧条件下产生的二氧化碳多且快．
3、实验结果的分析：
（1）检测CO₂的产生：观察石灰水浑浊程度或者溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中产生CO₂情况．
（2）检测酒精的产生：将两组实验中的酵母菌培养液各取2mL，置于2只干净的试管中，分别加入酸性重铬酸钾溶液，轻轻振荡混允，观察试管中溶液的颜色变化．

解答 解：（1）煮沸的目的是为了排尽圆底烧瓶中原有的空气，为酵母菌发酵营造无氧环境；冷却是为了避免酵母菌在高温下失活，为酵母菌提供发挥最高活性的适宜温度．
（2）按图连接装置，在正式实验前应分别对甲、乙两装置进行气密性检验，确保无异常后，才能开始实验．
（3）甲装置通入空气的操作要求是间歇性地通入空气，主要是为了保证NaOH充分吸收空气中的CO₂，干扰实验结果；一段时间后乙装置开始出现浑浊，则表明B瓶内的酵母菌进行了无氧呼吸．
（4）本实验的自变量为是否通入空气，温度为无关变量．
（5）8～10h后，甲、乙两装置中的澄清石灰水均出现了混浊，则本实验的结论为酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸均产生二氧化碳．
故答案为：
（1）除去葡萄液中的氧气（消毒）
（2）气密性
（3）间歇性地通入空气  无氧呼吸
（4）无关
（5）酵母菌有氧呼吸与无氧呼吸均产生二氧化碳

点评 本题结合图解，考查探究酵母菌细胞呼吸方式实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验装置的分析等，需要考生在平时的学习过程中注意积累．