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2019-2020年高中生物 第五章 第20課時 探究酵母菌細胞呼吸的方式課時作業(yè) 新人教版必修1 目標導航　1.簡述細胞呼吸的概念及理解。2.進行酵母菌細胞呼吸方式的探究。 一、細胞呼吸的概念 細胞呼吸是指有機物在________內(nèi)經(jīng)過一系列的________________生成________或其他產(chǎn)物，釋放出________并生成________的過程。 二、探究酵母菌細胞呼吸的方式 1．實驗原理 (1)酵母菌代謝特點 酵母菌是____________菌，在有氧和無氧條件下都能生存，可通過測定酵母菌在有氧和無氧條件下細胞呼吸的產(chǎn)物，來確定酵母菌細胞呼吸的方式。 (2)產(chǎn)物檢測 ①檢測CO2的產(chǎn)生 CO2可使____________變混濁，也可使__________________由藍變綠再變黃。 ②檢測酒精的產(chǎn)生 橙色的重鉻酸鉀溶液，在________條件下與乙醇(酒精)發(fā)生化學反應(yīng)，變成__________。 2．實驗流程 (1)配制酵母菌培養(yǎng)液：取20 g新鮮的____________，分成兩等份，分別放入等體積的錐形瓶A(500 mL)和錐形瓶B(500 mL)中。再分別向瓶中注入240 mL質(zhì)量分數(shù)為5%的______________。 (2)實驗裝置的組裝 ①有氧條件裝置：如圖甲。 ②無氧條件裝置：如圖乙。 (3)實驗現(xiàn)象及分析 ①甲、乙兩裝置石灰水都變渾濁，說明__________________________________。 ②甲裝置的渾濁程度比乙裝置的強，且渾濁快，說明___________________________。 ③取A、B兩瓶中的酵母菌培養(yǎng)液的濾液等量，分別滴加溶有重鉻酸鉀的濃硫酸溶液發(fā)現(xiàn)A瓶中濾液不變色，B瓶中所取濾液變成灰綠色。說明__________________________ ________________________________________________________________________。 3．實驗結(jié)論 酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行____________。在有氧條件下，酵母菌通過細胞呼吸產(chǎn)生大量的____________；在無氧條件下，酵母菌通過__________________，還產(chǎn)生少量的____________。 知識點　探究細胞呼吸的方式 日常生活中人們常用酵母發(fā)面蒸饅頭，某學生計劃探究酵母菌的細胞呼吸方式，并設(shè)計了下列對照實驗，請你幫助他完成有關(guān)內(nèi)容。 (1)實驗目的：探究酵母菌的細胞呼吸方式。 (2)實驗原理：細胞的不同呼吸方式釋放的能量多少不同，但每種方式所釋放的能量中都有一部分以________形式散失，從而導致細胞周圍的環(huán)境溫度________。 (3)材料用具：酵母菌培養(yǎng)液，質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的葡萄糖溶液、液體石蠟油、蒸餾水、保溫瓶、溫度計、棉花。 (4)實驗步驟 ①將質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的葡萄糖溶液加熱后冷卻備用。 ②取3個保溫瓶，編號為A、B、C，并將C瓶設(shè)計為對照。 ③在3個保溫瓶中分別加入等量____________________________________。 ④A瓶中再加入___________________________________________________， B瓶中再加入_____________________________________________________， C瓶中再加入_____________________________________________________。 ⑤3個保溫瓶中均放入溫度計，用棉花輕輕塞上瓶口，并保證保溫瓶通氣。 ⑥24小時后觀察并記錄3個保溫瓶中溫度的變化。 (5)實驗結(jié)果及分析 A瓶溫度________(填“大于”“小于”或“等于”)B瓶溫度，原因是______________________________________________。 (6)實驗結(jié)論是：__________________________________________________________。 基礎(chǔ)落實 1．下圖是探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗裝置，以下說法中正確的是 (　　) A．兩個裝置均需要在黑暗條件下進行 B．裝置乙在Ⅲ處可檢測到有酒精生成 C．裝置乙中應(yīng)讓Ⅱ先靜置一會再與Ⅲ連接 D．裝置甲中NaOH的作用是吸收Ⅰ處的CO2 2．在檢測酵母細胞呼吸產(chǎn)物時，常用到的一些特殊的顏色反應(yīng)，下列描述不正確的是 (　　) A．CO2可使澄清的石灰水變渾濁 B．CO2可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃 C．乙醇在堿性條件下能與灰綠色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成橙色 D．乙醇在酸性條件下能與橙色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成灰綠色 3．交警為檢測司機是否存在酒后駕駛的違章行為，用來檢測司機呼出的氣體的試劑是 (　　) A．斐林試劑 B．雙縮脲試劑 C．重鉻酸鉀的濃硫酸溶液 D．蘇丹Ⅲ溶液 4.請據(jù)圖回答：經(jīng)數(shù)小時后，U形管A、B兩處的液面會出現(xiàn)下列哪種情況(實驗裝置足以維持實驗期間小白鼠的生命活動，瓶口密封，忽略水蒸氣和溫度變化對實驗結(jié)果的影響)(　　) A．A處上升，B處下降 B．A、B兩處都下降 C．A處下降，B處上升 D．A、B兩處都不變 5．下列關(guān)于細胞呼吸的說法中，不正確的是 (　　) A．細胞呼吸是重要的放能反應(yīng) B．細胞呼吸是細胞中有機物的一系列氧化分解過程 C．細胞呼吸是細胞內(nèi)有機物“緩慢燃燒”的過程 D．細胞呼吸是細胞與環(huán)境間的氣體交換 能力提升 6．下圖是某同學驗證呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳的實驗裝置，在透明的容器B中放入濕潤的活種子。以下說法正確的是 (　　) A．從C瓶導出的氣體中，氧氣的含量與空氣相比沒有變化 B．種子不進行光合作用，檢測到的二氧化碳是呼吸作用產(chǎn)生的 C．在黑暗條件下，種子不進行呼吸作用 D．在光照條件下，澄清石灰水不會變渾濁 7．酵母菌被廣泛應(yīng)用于發(fā)酵，為研究酒精發(fā)酵的產(chǎn)物，某研究小組設(shè)計了如下圖所示的裝置。1號、2號試管中均加入3 mL蒸餾水和少許0.1%的溴麝香草酚藍水溶液(若酸性較強時，溴麝香草酚藍水溶液呈黃色)。下列有關(guān)敘述合理的是 (　　) A．1號試管可以去除或?qū)?號試管中的溴麝香草酚藍水溶液換成澄清石灰水 B．該裝置無法檢驗CO2的生成，仍需再補充其他裝置 C．溫度偏高導致發(fā)酵管內(nèi)O2少，酵母菌繁殖速率減慢，不利于發(fā)酵 D．為使發(fā)酵管中含有盡量少的O2，應(yīng)先將葡萄糖溶液煮沸，待冷卻后加入鮮酵母，再加入少許石蠟油，使之浮于混合液表面 8.圖中所示燒杯內(nèi)裝有含酵母菌的葡萄糖溶液，試管中裝有澄清的石灰水，兩日后發(fā)現(xiàn)石灰水變混濁并有沉淀產(chǎn)生。對這一現(xiàn)象的正確解釋是 (　　) A．大氣中的CO2進入試管內(nèi) B．酵母菌進行光合作用時放出CO2 C．酵母菌進行無氧呼吸時放出CO2 D．酵母菌進行有氧呼吸時放出CO2 9.某小組為研究脫氣對酵母菌在培養(yǎng)初期產(chǎn)氣量的影響，進行了甲、乙2組實驗，實驗裝置如圖所示，除圖中實驗處理不同外，其余條件相同。一段時間內(nèi)產(chǎn)生CO2總量的變化趨勢是 (　　) 10.在一普通的錐形瓶中，加入含有酵母菌的葡萄糖溶液，如圖所示。在以下有關(guān)坐標圖中，不正確的是 (　　) 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 綜合拓展 11.圖中表示的是測定保溫桶內(nèi)溫度變化的實驗裝置。某研究小組以該裝置探究酵母菌在不同條件下細胞呼吸的情況。 材料用具：保溫桶(500 mL)、溫度計、活性干酵母、質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蠟油。 實驗假設(shè)：酵母菌在有氧條件下細胞呼吸比無氧條件下細胞呼吸放出的熱量更多。 (1)取A、B兩裝置設(shè)計實驗如下，請補充下表中內(nèi)容： 裝置 步驟一 步驟二 步驟三 A 加入240 mL的葡萄糖溶液 加入10 g活性干酵母 ①________ B 加入240 mL煮沸后冷卻的葡萄糖溶液 ②________ 加入石蠟油，鋪滿液面 (2)B裝置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是____________，這是控制實驗的______變量。 (3)要測定B裝置因細胞呼吸引起的溫度變化量，還需要增加一個裝置C。請寫出對裝置C的實驗處理： 裝置 步驟一 步驟二 步驟三 C ③__________ ④__________ 加入石蠟油，鋪滿液面 (4)實驗預期：在適宜條件下實驗，30 min后記錄實驗結(jié)果，若裝置A、B、C溫度大小關(guān)系是____________(用“<、＝、>”表示)，則假設(shè)成立。 答案 知識清單 一、細胞　氧化分解　CO2　能量　ATP 二、1.(1)單細胞真　(2)①澄清石灰水　溴麝香草酚藍水溶液?、谒嵝浴』揖G色　2.(1)食用酵母菌　葡萄糖溶液　(3)①酵母菌在有氧和無氧條件下都能進行細胞呼吸產(chǎn)生CO2　 ② 酵母菌有氧比無氧時放出的CO2多且快?、蹮o氧時酵母菌分解葡萄糖的產(chǎn)物還有酒精 3．細胞呼吸　二氧化碳和水　細胞呼吸產(chǎn)生酒精 二氧化碳 對點訓練 (2)熱能　升高　(4)③備用的葡萄糖溶液?、苓m量的酵母菌培養(yǎng)液和液體石蠟油　與A瓶所加酵母菌培養(yǎng)液等量的酵母菌培養(yǎng)液　與A瓶所加酵母菌培養(yǎng)液等量的蒸餾水　(5)小于　酵母菌無氧呼吸放出的能量比有氧呼吸放出的能量少　(6)酵母菌的細胞呼吸方式包括有氧呼吸和無氧呼吸兩種(或兼性厭氧) 解析　本題的實驗目的為探究酵母菌的細胞呼吸方式，故控制好單一變量(有氧或無氧環(huán)境)是關(guān)鍵；具體表達實驗步驟時，要注意體現(xiàn)出等量原則，對于實驗結(jié)果的分析，由于酵母菌有氧呼吸放出的能量比無氧呼吸放出的能量多，故A瓶溫度小于B瓶溫度。 實驗鏈接　對照實驗的常用方法和解題思路 (1)對照實驗常用方法 ①空白對照：設(shè)置兩組實驗，一組給予該實驗的自變量處理，另一組不作任何處理。例如，溫度影響過氧化氫的分解實驗，設(shè)置溫度為90℃的實驗組和溫度為常溫的空白對照。 ②自身對照：只設(shè)置一組實驗，通過比較實驗對象在實驗前后現(xiàn)象的變化來說明問題，不再另設(shè)對照實驗。例如，洋蔥表皮細胞的質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復原實驗，就是自身對照實驗。 ③條件對照：設(shè)置兩組實驗，在實驗所要研究的自變量方面，進行不同的處理。例如過氧化氫酶與無機催化劑Fe3＋對過氧化氫的催化效率的比較實驗，一組的自變量是過氧化氫酶，另一組的自變量是Fe3＋。 ④相互對照：通常設(shè)置多組實驗，這些組都給予自變量處理，只是在處理的量或程度方面有所差別，通過它們之間的相互比較來說明問題。例如溫度對酶活性影響實驗，設(shè)置溫度有三組分別是：0℃、60℃、100℃。 (2)對照實驗設(shè)計題的一般解題思路 ①明確實驗目的：認真閱讀題干，找出關(guān)鍵性敘述，搞清實驗是解決什么問題，是驗證性實驗還是探究性實驗，題干對于實驗方法是否有所提示。 ②明確實驗的自變量和無關(guān)變量以及因變量是設(shè)計的關(guān)鍵。 課后作業(yè) 1．C　[該題實際上是對酵母菌兩種不同條件下呼吸產(chǎn)物的探究。正確解答該題首先看單一變量的操作是否合理，無關(guān)變量的控制是否正確；然后看反應(yīng)變量的檢測是否明顯、清楚。] 2．C　[乙醇在酸性條件下(濃硫酸)能與橙色的重鉻酸鉀溶液反應(yīng)變成灰綠色。] 3．C　[橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下與酒精生成灰綠色的硫酸鉻，利用此原理可檢測酒精的存在。] 4．C　[小白鼠有氧呼吸消耗同摩爾的氧氣，呼出同摩爾的二氧化碳，由于二氧化碳被NaOH溶液吸收，導致瓶內(nèi)氣體的量減少，氣壓降低，使U形管內(nèi)的液面A處下降，B處上升。] 5．D　[細胞呼吸又叫呼吸作用，是指細胞內(nèi)有機物經(jīng)氧化分解釋放能量的過程。] 6．B　[容器B中的種子在有光和無光時均只進行呼吸作用，因此要消耗氧氣產(chǎn)生CO2，在光照條件下，由于種子不進行光合作用故不會吸收呼吸作用產(chǎn)生的CO2，因此澄清的石灰水變渾濁。] 7．D　[1號試管起對照作用。酵母菌產(chǎn)生的CO2會使2號試管中的溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃色，無需補充其他裝置。80℃條件下導致酵母菌死亡和發(fā)酵過程中酶變性失活。酵母菌在無氧條件下發(fā)酵產(chǎn)生酒精；發(fā)酵前將葡萄糖溶液煮沸，會使其中的O2逸出；冷卻后加酵母菌是防止高溫殺死酵母菌；加石蠟油是為了避免O2進入溶液，以達到隔絕空氣的目的。] 8．C　[這是一道與化學有關(guān)的綜合題。只有CO2能夠與Ca(OH)2發(fā)生反應(yīng)生成CaCO3，使澄清的石灰水變混濁；酵母菌是真菌，不能進行光合作用；燒杯被石蠟密封，因此酵母菌主要進行無氧呼吸，CO2就產(chǎn)生于無氧呼吸過程。] 9．C　[本題考查O2對酵母菌代謝過程的影響。據(jù)題圖知，甲脫氣培養(yǎng)，酵母菌只進行無氧呼吸；乙不脫氣培養(yǎng)，酵母菌進行有氧呼吸，產(chǎn)生的CO2總量多于甲。此實驗為培養(yǎng)初期階段，所以CO2總量一直呈快速上升趨勢。] 10．B　[解決此題，首先要明確所給條件：密封的錐形瓶中，內(nèi)含酵母菌的葡萄糖溶液。根據(jù)此條件，酵母菌可以在其中大量繁殖，葡萄糖的含量應(yīng)逐漸降低，最后被分解利用完，所以C選項是正確的。錐形瓶中缺乏氧氣，酵母菌此時的細胞呼吸為酒精發(fā)酵，分解葡萄糖產(chǎn)生酒精和CO2，酒精的含量升高，到葡萄糖完全消耗掉，酒精的濃度不再增加，所以A坐標圖是正確的。酒精發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2溶于水形成H2CO3，隨時間的延長，H2CO3的濃度升高，溶液的pH逐漸降低。由于CO2在水中的溶解度一定，且H2CO3CO2＋H2O，所以溶液pH降到一定程度后便不再降低，所以坐標圖D是正確的。由于葡萄糖的量是一定的，被酵母菌利用后便逐漸減少，酵母菌繁殖速率逐漸減慢，所以坐標圖B是錯誤的。] 11．(1)①不加入石蠟油　②加入10 g活性干酵母　(2)去除氧氣　自　(3)③加入240 mL煮沸后冷卻的葡萄糖溶液?、懿患尤牖钚愿山湍浮?4)A>B>C 解析　(1)該實驗要探究酵母菌在有氧和無氧條件下的細胞呼吸方式，所以A、B兩裝置內(nèi)的自變量應(yīng)為氧氣的有無，其他條件要保持完全相同。(2)B裝置內(nèi)煮沸葡萄糖溶液是為了完全除去其中溶解的氧氣，從而制造無氧環(huán)境。(3)裝置C作為裝置B的對照，測定細胞呼吸引起的溫度變化，兩裝置內(nèi)的自變量應(yīng)為進行細胞呼吸的酵母菌的有無。(4)一段時間后，內(nèi)部進行了有氧呼吸的A裝置中的溫度>進行了無氧呼吸的B裝置中的溫度>無酵母菌的C裝置中的溫度，則假設(shè)成立。