Question

2．分析有关科学探究的资料，回答问题．
如图为用于探究酵母菌呼吸方式的实验装置．图中管口1为进气口，管口2为排气孔．某兴趣小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况（备注：整个实验装置都在足够放得下实验装置的保温桶中进行）．
材料用具：保温桶、温度计、活性干酵母、质量浓度0.1g/mL的葡萄糖溶液、质量浓度0.1g/mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液、0.5%的BTB溶液、带有与管口2配套的橡胶管和弯玻璃导管3套、1cm×15cm的试管若干（假设试管固定在铁架台上）．
实验假设一：酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多
（1）取A、B两装置设计实验如下，请补充下表中内容：

装置	步骤一	步骤二	步骤三
A	加入240ml的葡萄糖溶液	加入10g活性干酵母	①打开阀a
B	②煮沸后冷却240ml葡萄糖溶液	加入10g活性干酵母	关紧阀a

（2）B装置关紧阀a的目的是为了创造无氧环境．对B装置中②处理的主要目的是去除溶液中存在的氧气，
以排除葡萄糖溶液因素对实验效果的干扰．
（3）要准确测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量，还需要增加一个装置C．请写出装置C的实验步骤：

装置	步骤一	步骤二	步骤三
C	同B装置②	③不加入活性干酵母	关紧阀a

（4）本实验的观察指标是装置中的温度变化值．实验预期：在适宜条件下实验，30分钟后记录实验结果，若装置A、B、C 观察指标大小关系是：A＞B＞C．（用“＜、=、＞”表示），则假设成立．
实验假设二：酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出CO₂更多
（5）请根据实验提供的材料用具，用文字形式描述怎样对上述实验装置进行进一步的完善．（只写一套）用橡胶管把管口2与弯玻璃导管连接起来，并把连接好的弯玻璃导管的开口端通入固定在铁架台上的装有0.5%的BTB溶液的小试管中
（6）若假设成立，请你对装置A、B中预期会观察得到的实验现象加以描述．装置A所在的小试管中BTB溶液的颜色由蓝变黄的变化速度明显比装置B来得快．

Answer 1

分析 分析实验装置图：图示为用于探究酵母菌呼吸方式的实验装置．图中管口1为进气口，在探究酵母菌有氧呼吸时，该阀门应该打开，而探究酵母菌无氧呼吸时，该阀门应该关闭；管口2为排气孔，若要检测酵母菌呼吸作用的产物（二氧化碳），还需用橡胶管把管口2与弯玻璃导管连接起来，并把连接好的弯玻璃导管的开口端通入固定在铁架台上的装有0.5%的BTB溶液的小试管中．

解答 解：实验假设一：酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多．因此既要测定酵母菌有氧呼吸时释放的热量，也要测定酵母菌无氧呼吸时释放的热量．
（1）①A装置用于测定酵母菌有氧呼吸释放的热量，因此要打开阀a；
②B装置用于测定酵母菌无氧呼吸释放的热量，需要保证无氧环境，因此要关闭阀a，此外还要将240ml葡萄糖溶液煮沸后冷却，目的是去除该溶液中的部分氧气．
（2）B装置关紧阀a的目的是为了创造无氧环境．②处理的主要目的是去除溶液中存在的氧气，以排除葡萄糖溶液因素对实验效果的干扰．
（3）环境温度变化也会影响实验结果，因此要准确测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量，还需要增加一个校正装置C，装置C中不加入活性干酵母（或加入等量的死酵母），其他设置同装置B．
（4）根据实验装置图中的温度计可知，本实验的观察指标是装置中的温度变化值．若实验假设成立，即酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多，则装置A、B、C观察指标大小关系是：A＞B＞C．
（5）实验假设二：酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出CO₂更多．要验证假设二还需要测定呼吸作用释放的二氧化碳，根据题干所给的材料用具可知应该用0.5%的BTB溶液来检测呼吸作用释放的二氧化碳，具体操作为：用橡胶管把管口2与弯玻璃导管连接起来，并把连接好的弯玻璃导管的开口端通入固定在铁架台上的装有0.5%的BTB溶液的小试管中．
（6）若假设成立，即酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出CO₂更多．则装置A所在的小试管中BTB溶液的颜色由蓝变黄的变化速度明显比装置B来得快．
故答案为：
（1）①打开阀a   
（2）创造无氧环境   去除溶液中存在的氧气
（3）③不加入活性干酵母
（4）装置中的温度变化值   A＞B＞C．
（5）用橡胶管把管口2与弯玻璃导管连接起来，并把连接好的弯玻璃导管的开口端通入固定在铁架台上的装有0.5%的BTB溶液的小试管中
（6）装置A所在的小试管中BTB溶液的颜色由蓝变黄的变化速度明显比装置B来得快

点评 本题结合图表，考查探究酵母菌细胞呼吸方式的实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验装置、实验现象、实验结论等，需要考生在平时的学习过程中注意积累．此外还要求考生明确验证实验的目的，掌握探究实验的原则，能根据实验原则完善实验步骤，并能预测实验结果和得出实验结论．