（必修1）第3节细胞呼吸的原理和应用（第一课时）（解析版）（导学案4）

skybamboo · 发表于 4 小时前

第3节细胞呼吸的原理和应用（第一课时）
【学习目标】
1．学习如何针对一个科学问题做出假设
2．学习如何设计实验，重点是如何控制自变量，检测因变量和如何找到无关变量以及如何控制无关变量
3．学习什么是对比实验
4．了解酵母菌的细胞呼吸方式及其产物
【课前学习】
1．搜集酵母菌的相关资料，比如酵母菌在生产生活中有何应用？
2．探究酵母菌细胞的呼吸方式
实验材料：酵母菌是一种________真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于________菌。
产物检测：二氧化碳能使澄清的石灰水变________，也能使__________水溶液由蓝变绿再变黄。在酸性条件下橙色的________溶液与乙醇反应，变成________。
实验结论：酵母菌在________条件下进行有氧呼吸，产生大量的________和水，在________条件下进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物有________，同时也产生少量的CO2。
2.单细胞兼性厌氧浑浊溴麝香草酚蓝重铬酸钾灰绿色有氧 CO2 无氧酒精
【课上学习】
任务一：做出假设
针对“酵母菌什么条件产生酒精？什么条件下产生二氧化碳？”这个问题提出假设
任务二：设计实验
学习设计实验，并针对“探究酵母菌细胞呼吸的方式”进行实验设计
该实验中自变量和因变量分别是什么？
任务三：学习什么是对比实验
【课后练习】

1．某同学为了研究酵母菌呼吸作用的类型，制作了如图所示的实验装置。甲、乙中各加等量的经煮沸后冷却的葡萄糖溶液，并加等量的酵母菌，乙内用液体石蜡隔绝空气。对该实验的分析，错误的是
A．该实验不能以有无CO2的产生来判断酵母菌的呼吸作用类型
B．将葡萄糖溶液煮沸可以防止杂菌污染，以免影响实验结果
C．乙和甲比较，说明酵母菌在不同的条件下有不同的呼吸作用类型
D．乙为甲的空白对照实验，以排除无关因素对酵母菌呼吸作用的影响
2．在检验酵母菌细胞呼吸产物时，常用到一些特殊的颜色反应，下列描述不正确的是
A．CO2可使澄清的石灰水变混浊
B．CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
C．乙醇在碱性条件下能与灰绿色的重铬酸钾溶液反应变成橙色
D．乙醇在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色
3．如图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。下列说法正确的是(　　)

A．两个装置均需要在黑暗条件下进行
B．在装置乙的Ⅲ中可检测到有酒精生成
C．装置乙中的Ⅱ应先封口放置一段时间，再与Ⅲ连接
D．装置甲中NaOH溶液的作用是吸收Ⅰ中的CO2
4．在一定条件下，某同学利用葡萄糖溶液培养酵母菌并探究酵母菌细胞呼吸的方式。在该实验中不会出现的现象是(　　)
A．只有在无氧条件下酵母菌才能进行增殖并代谢产生CO2
B．酒精与酸性重铬酸钾溶液混合后，溶液出现灰绿色
C．CO2使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄
D．用葡萄糖溶液培养酵母菌时，培养液的温度发生变化
5．下图为某生物小组探究酵母菌呼吸方式的实验设计装置。有关叙述正确的是(　　)

A．乙、丙两试管加入干酵母后应煮沸
B．实验自变量为是否通入O2
C．实验因变量为是否产生CO2
D．气泵泵入的气体应先除去O2
6．为研究酵母菌的细胞呼吸方式，某生物小组制作了如下图中a～f所示装置，下列判断不合理的是（）

A．若a装置液滴不移动，b装置液滴右移，说明酵母菌仅进行无氧呼吸
B．若a装置液滴左移，b装置液滴不动，说明酵母菌仅进行有氧呼吸
C．连接e→c→d，给装置通空气，d中石灰水变浑浊，可验证酵母菌进行了有氧呼吸
D．装置f放置一段时间后，连接f→d，d中的石灰水变浑浊，可验证酵母菌进行了无氧呼吸，且d中的液体使用酸性重铬酸钾检测会出现灰绿色
7．下图是探究酵母菌呼吸作用的实验装置，有关叙述错误的是（　　）

A．装置甲中NaOH溶液的作用是除去空气中的CO2
B．装置乙应让B先封口放置一段时间再连接C瓶
C．甲是无氧呼吸装置，乙是有氧呼吸装置
D．澄清石灰水的作用是检测酵母菌是否产生CO2
8．下图为比较酵母菌细胞呼吸方式的两组实验。A、B组培养液中的酵母菌数量与葡萄糖含量均相同。实验装置均放在30℃的环境中，8～10 h后，两组装置中的溴麝香草酚蓝变为不同的颜色。

请回答下列问题：
(1)A组设置气泵的目的是，同时让气泵加入的气体先经过NaOH溶液的目的是。预期A组装置中溴麝香草酚蓝会从蓝色变为色。
(2)B组未设置气泵的目的是使酵母。预期溴麝香草酚蓝会从蓝色变为色。
(3)比较A、B两组的实验结果，A组中的酵母菌以呼吸为主。判断的理由是：①,②。
B组中的酵母菌通过呼吸会产生和。
(4)本实验说明，酵母菌细胞呼吸方式是：在时进行呼吸，在时进行呼吸。
【参考答案与解析】
1． D  由于酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，所以该实验不能以有无CO2的产生来判断酵母菌的呼吸作用类型，故A正确；由于配制的葡萄糖溶液中可能有杂菌，所以将葡萄糖溶液煮沸可以防止杂菌污染，以免影响实验结果，故B正确；由于乙装置中用石蜡进行密封，形成无氧环境，所以乙和甲比较，说明酵母菌在不同的条件下有不同的呼吸作用类型，故C正确；乙和甲都是实验组，相互形成对照，自变量是有无氧气，故D错误。
2．C  CO2能使澄清的石灰水变混浊，或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，AB正确；CD、乙醇在酸性条件下（浓硫酸）能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色，C错误，D正确。
3．C  黑暗或光照对酵母菌的细胞呼吸没有影响，A错误；装置乙中的酵母菌通过无氧呼吸产生的CO2可通过导管进入Ⅲ中，但酵母菌通过无氧呼吸产生的酒精不能进入Ⅲ中，B错误；装置乙中的Ⅱ应先封口放置一段时间，再连通盛有澄清石灰水的Ⅲ，这样做是为了先让酵母菌将Ⅱ中的O2消耗完，确保其在实验过程中只进行无氧呼吸，C正确；装置甲中NaOH溶液的作用是使进入Ⅰ的空气先经过NaOH溶液的处理，排除空气中的CO2对实验结果的干扰，D错误。
4． A  酵母菌属于兼性厌氧型生物，在有氧和无氧条件下，酵母菌都能进行增殖并代谢产生CO2，A错误；酵母菌无氧呼吸产生的酒精在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应使其变成灰绿色，B正确；酵母菌细胞呼吸产生的CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，C正确；用葡萄糖溶液培养酵母菌时，酵母菌能进行有氧呼吸和无氧呼吸，都能释放出能量，使培养液的温度发生变化，D正确。
5．B　加入干酵母后煮沸冷却，会杀死加入的酵母菌，因此应该先煮沸冷却，再加入酵母菌，A错误；本实验探究酵母菌的呼吸方式，实验自变量为是否通入O2，B正确；因变量为CO2产生量的多少或者酒精的有无，C错误；乙是验证酵母菌有氧呼吸方式的装置，需要O2，所以不需要除去O2，D错误。
6．D  若a装置液滴不移动，说明酵母菌没有消耗氧气，即酵母菌没有进行有氧呼吸；b装置液滴右移，说明酵母菌产生二氧化碳多于氧气的吸收量，结合a装置可知，酵母菌仅进行无氧呼吸，A正确；若a装置液滴左移，说明酵母菌进行有氧呼吸消耗了部分氧气；b装置液滴不动，说明酵母菌呼吸作用释放二氧化碳量和吸收氧气量相等，说明酵母菌仅进行有氧呼吸，B正确；连接e→c→d，并从e侧通空气，空气中含有氧气，若d中石灰水变浑浊，可验证酵母菌进行了有氧呼吸，C正确；放置一段时间后，消耗其中的氧气，连接f→d，由于f是密闭装置，若d中石灰水变浑浊，可验证酵母菌进行了无氧呼吸，且f中的液体使用酸性重铬酸钾检测会出现灰绿色，d中不含有酒精，D错误。
7．C  本实验中NaOH的作用是吸收空气中的CO2，排除其干扰，A正确；由于B瓶上方有一定的空隙，其中还有少量的氧气，B瓶封口放置一段时间后，酵母菌会将瓶中的氧气消耗完，再连通装澄清石灰水的锥形瓶，就可以确保通入澄清石灰水的CO2是酵母菌的无氧呼吸所产生的，B正确；甲左边有气泵，是有氧呼吸装置，乙是无氧呼吸装置，C错误；由于CO2通入澄清石灰水后会变浑浊，所以甲和乙中的澄清石灰水是用于检测酵母菌是否有CO2产生，D正确。
8．【答案】（1）给酵母菌培养液通入空气    去除通入空气中的二氧化碳以排除空气中CO2对实验结果的干扰    黄（2）无法进行需氧呼吸，绿（3）需氧 ①通入空气给酵母提供了氧气
②溴麝香草酚蓝从蓝色变为黄色表明有较多CO2产生。  厌氧 CO2 乙醇
（4）氧气不足（或无氧）厌氧氧气充足需氧
【解析】（1）酵母菌的细胞呼吸方式有两种，A组比B组多了气泵装置，因此，A组内应该进行的是有氧呼吸，最终检测的是产物二氧化碳，因此，既要“给酵母菌培养液通入空气”，又要“去除通入空气中的二氧化碳以排除空气中CO2对实验结果的干扰”。 “溴麝香草酚蓝是一种酸碱指示剂，变色范围pH6．0(黄)～7．6(蓝)。溴麝香草酚在碱性溶液中呈蓝色，在酸性溶液中呈黄色。普通水是中性，pH也就是7左右，差不多呈淡蓝。溶有二氧化碳后，由于会形成碳酸，碳酸是弱酸，因此pH不会降太多，变黄。”，因此，预期A组装置中溴麝香草酚蓝会从蓝色变为黄色。（2）对比A组，B组中无设置气泵，因此在无氧条件下，酵母菌无法进行需氧呼吸，只能进行厌氧呼吸。厌氧呼吸所产二氧化碳比需氧呼吸所产二氧化碳少，因此B组装置中溴麝香草酚蓝会从蓝色变为绿色（过渡色）。（3）判断依据可从反应物和产物两个角度分别作答。（4）综合以上三个小问，或是根据常识均可作答。

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