(教案)第5章 第3节 细胞呼吸的原理和应用-【提分教练】2022-2023学年新教材高中生物必修1(人教版2019)

第3节　细胞呼吸的原理和应用 第1课时　细胞呼吸的方式及有氧呼吸 学习任务目标 1．探究酵母菌细胞呼吸的方式。 2．阐明有氧呼吸的过程。 一、探究酵母菌细胞呼吸的方式 1．实验原理 (1)酵母菌的代谢：在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 (2)CO2的检测 ①CO2可使澄清的石灰水变浑浊：通过观察石灰水的浑浊程度，判断CO2产生量的多少。 ②CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄：通过观察溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短，判断CO2产生量的多少。 (3)酒精的检测 乙醇(酒精)＋重铬酸钾变灰绿色 2．实验步骤 (1)配制酵母菌培养液：酵母菌＋质量分数为5%的葡萄糖溶液。 (2)检测CO2的产生，装置如下图所示： (3)检测酒精的产生：各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入2支干净的试管中→分别滴加0.5 mL 溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液的颜色变化。 3．实验现象 条件 澄清石灰水的变化 酸性的重 铬酸钾溶液 是否变浑浊 浑浊程度 甲组(有氧) 是 高 无变化 乙组(无氧) 是 低 出现灰绿色 4．实验结论 (1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 (2)酵母菌细胞呼吸产物 ①有氧条件：产生大量CO2和水。 ②无氧条件：产生酒精和少量CO2。 二、有氧呼吸 1．概念：细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。 2．主要场所——线粒体 (1)线粒体的结构 (2)功能：有氧呼吸的主要场所。 (3)分布：普遍存在于动植物细胞中，代谢旺盛的细胞中线粒体的数量较多，但是哺乳动物成熟的红细胞中无线粒体。 3．过程 4．反应式：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量。 5．释放能量去向：大部分以热能的形式散失，少部分储存在ATP中。 探究酵母菌细胞呼吸的方式 下图为探究酵母菌细胞呼吸的方式的装置图，探究： (1)如果想为酵母菌培养液提供充足的氧气，选择的酵母菌培养液编号为E。 (2)向酵母菌培养液中通入空气时，空气中含有CO2，如何去除空气中的CO2？图中可以选择使用哪个装置？如果想进一步检验有没有彻底除去空气中的CO2，还可以再增加的装置是哪个？ 提示：先通入NaOH溶液中，除去空气中的CO2，然后再通入酵母菌培养液中；选择装置D去除空气中的CO2；选用装置B检验空气中CO2是否彻底去除。 (3)如何检验酵母菌呼吸产物中是否产生CO2？图中可以选择使用哪个装置？为防止空气中的CO2从另一侧进入影响实验结果，应增加哪个装置？ 提示：通入澄清石灰水，观察浑浊程度；可选用装置B；为防止空气中的CO2从另一侧进入影响实验结果，可增加装置D。 (4)综合上述内容，在氧气充足条件下的实验装置为D→B→E→B→D(用字母和箭头表示)。 下列有关“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的叙述，错误的是(　　) A．实验中将葡萄糖溶液煮沸的目的是灭菌和去除溶液中的O2 B．在探究有氧呼吸的实验过程中，泵入的空气应去除CO2 C．实验中需控制的无关变量有温度、pH、培养液浓度等 D．可通过观察澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母菌的呼吸方式 D　解析：由于酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均可产生CO2，但有氧呼吸产生CO2速率快，可通过观察澄清石灰水浑浊程度来判断酵母菌的呼吸方式，而不是通过观察澄清石灰水是否变浑浊。 【思维升华】实验操作的提醒及目的 实验操作提醒 操作目的 配制培养液时，将葡萄糖溶液先煮沸再冷却后加入锥形瓶 ①煮沸：为了除去其他杂菌，防止其他杂菌的干扰； ②冷却后再加入：防止高温将酵母菌杀死 先通入NaOH溶液再通入酵母菌培养液中 排除空气中CO2对实验结果的干扰 酵母菌培养液封口放置一段时间 让酵母菌将瓶中的O2消耗完，确保其在实验过程中只进行无氧呼吸 1．下列有关“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验的说法，错误的是(　　) A．该实验采取的方法是类比实验法 B．可用酸性重铬酸钾溶液来检测酒精的存在 C．可用澄清的石灰水来检验二氧化碳的存在 D．在无氧呼吸的装置中，需要酵母菌液反应一段时间后再将导管通入澄清石灰水中 A　解析：探究酵母菌细胞呼吸方式的实验是对比实验，也叫相互对照实验，因为有氧和无氧条件下的实验都是实验组，A错误；酸性的重铬酸钾溶液与酒精反应变成灰绿色，故可用酸性重铬酸钾溶液来检测酒精的存在，B正确；二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，故可用澄清的石灰水来检验二氧化碳的存在，C正确；在无氧呼吸的装置中，需将酵母液放置一段时间后再将导管通入澄清石灰水中，这是为了消耗掉瓶中的氧气，创造无氧环境，D错误。 2．下图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置，下列有关分析错误的是(