5.3 细胞呼吸的原理和应用（第1课时）(导学案）生物人教版必修1

5.3细胞呼吸的原理和应用(第1课时)（导学案） (1)说出细胞呼吸的概念和实质。 (2)阐明探究酵母菌细胞呼吸方式的实验原理、设计思路和结论。 (3)理解对比实验的设计方法，区分自变量、因变量和无关变量。 (4)说明有氧呼吸和无氧呼吸的产物差异，认同细胞呼吸是细胞生命活动的基础。 【教学重点】 (1)细胞呼吸的概念和实质。 (2)探究酵母菌细胞呼吸方式的实验原理和设计思路。 (3)有氧呼吸和无氧呼吸的产物差异。 【教学难点】 (1)对比实验的设计（自变量、因变量、无关变量的控制）。 (2)CO₂和酒精的检测方法及实验现象的区分。 请阅读教材P91-92，完成以下填空。 (1)细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的 ，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并产生ATP的过程。 (2)细胞呼吸的实质是细胞内的有机物 ，并 。 (3)酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于 菌。 (4)检测CO₂可用澄清石灰水，现象是 ；也可用溴麝香草酚蓝溶液，颜色变化是 。 (5)检测酒精可用 溶液，颜色变化是 。 (6)设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析来探究某种因素的影响，这样的实验叫作 。 (7)酵母菌有氧呼吸产生 ；无氧呼吸产生 。 一、实验探究→一、细胞呼吸的方式 阅读课本p91-92，完成以下任务。 【讨论】1.细胞呼吸的概念及本质分别为？ 阅读课本探究·实践1探究酵母菌细胞呼吸的方式，完成以下问题:2-4 【讨论】2.为何选择酵母菌探究细胞呼吸的方式 【讨论】3.本实验的实验原理为？ 【讨论】4.本实验的实验设计思路及实验结论分别为？ 【讨论】5.什么叫做对比实验？ 【筑基·必备知识通关】 1．某小组探究酵母菌的细胞呼吸方式，设置有氧组（通入空气）和无氧组（密封），实验过程中使用了不同的试剂检测代谢产物。下列叙述中错误的是（     ） A．两组需要加入等量的酵母菌培养液，并且给予相同且适宜的温度 B．有氧组需持续通入除去CO2的空气，无氧组需密封避免空气进入 C．若用溴麝香草酚蓝溶液检测二氧化碳，颜色变化顺序为：黄→绿→蓝 D．实验后期在无氧组的培养液中滴加酸性重铬酸钾，培养液变成灰绿色 2．选择正确的实验方法是实验成功的关键。生物学中某些实验及其常用的实验方法（技术）如表所示，其中错误的是（     ） 组别 实验 实验方法（技术） 甲 分离各种细胞器 差速离心法 乙 探究酵母菌细胞呼吸的方式 对比实验 丙 研究分泌蛋白的合成和分泌过程 同位素标记技术 丁 细胞膜成分和结构的探索 假说——演绎法 A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 3．酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。某兴趣小组学习做馒头，他们先把面粉、温水、酵母菌按比例混合，揉成面团，再放置一段时间进行发酵。发酵完成后，掰开面团，发现中间有很多小孔；若发酵时间过长，还会产生淡淡的酒味。下列叙述错误的是（     ） A．面团制作初期，酵母菌进行的呼吸方式是有氧呼吸 B．发现面团中间有很多小孔是因为酵母菌呼吸作用产生了 C．可用溴麝香草酚蓝溶液在酸性条件下检测酵母菌产生酒精的情况 D．面团发酵时间过长会产生淡淡酒味是因为酵母菌进行无氧呼吸 4．图为探究酵母菌细胞呼吸方式的装置示意图。下列分析错误的是（　　） A．甲组酵母菌细胞进行有氧呼吸 B．乙组酵母菌培养液会检测到酒精 C．乙组的澄清石灰水不变浑浊 D．甲、乙两组形成对比实验 5．下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验操作的叙述，正确的是（　　） A．酵母菌培养液配制后加入干酵母并煮沸去除氧气 B．组装有氧呼吸装置时培养液中添加一定浓度的NaOH溶液 C．用重铬酸钾检测酒精时，需要营造碱性或中性环境 D．将酵母菌的培养时间适当延长，以便较为准确的检测酒精的产生 【拓能·关键能力进阶】 6．某兴趣小组利用带数显功能的保温杯，对“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验进行了改进。有氧组、无氧组分别持续通入O2和N2，实时监测温度、CO2含量和酒精含量，如图所示。下列叙述错误的是（     ） A．有氧组和无氧组均为实验组，该实验不存在对照 B．实验采用排气法检测酒精，可避免葡萄糖对检测结果造成干扰 C．有氧组杯内温度升幅显著大于无氧组，说明有氧呼吸释放的能量更多 D．溴麝香草酚蓝溶液在无氧组中变色更慢，说明酵母菌无氧呼吸产生CO2的速率更低 7．某生物小组利用改进后的装置（如图所示）探究酵母菌细胞的呼吸方式，B处连接CO2传感器，可实时显示装置中CO2的含量变化，酵母菌培养液为一定浓度的葡萄糖溶液和酵母菌。下列分析正确的是（     ） A．与有氧组相比，无氧组测得的CO2量更大 B．用酸性重铬酸钾溶液随时检测两组培养液，无氧组会发生颜色变化，有氧组不会 C．充分反应后，消耗等量的葡萄糖，理论上有氧组测得的CO2量是无氧组的3倍 D．酵母菌无氧呼吸过程中，葡萄糖分子中的能量大部分以热能的形式散失了 8．某生物小组利用下图a~d所示装置（a和d装置中含等量的酵母菌培养液，其他条件适宜）进行实验。下列相关分析错误的是（     ） A．将d封口放置一段时间后排气，再连接d→b，b中澄清石灰水变浑浊，可证明酵母菌无氧呼吸产生了CO2 B．连接c→a→b，并从c左侧通气，b中澄清石灰水变浑浊，说明酵母菌有氧呼吸的产物中有CO2 C．可将澄清石灰水换成溴麝香草酚蓝溶液，根据溶液是否由蓝变绿再变黄，判断酵母菌的细胞呼吸方式 D．检测酒精时，由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生颜色变化，应将酵母菌培养时间适当延长 9．研究小组以葡萄糖为底物，探究了不同氧气条件下酵母菌细胞呼吸的方式，实验装置如图所示。在适宜条件下培养一段时间后，取左侧锥形瓶中少量培养液，加入酸性重铬酸钾溶液，记录两组溶液的颜色变化，实验处理及结果如下表所示。下列说法错误的是（　　） 组别 氧气条件 溴麝香草酚蓝溶液的颜色变化 酸性重铬酸钾溶液的颜色变化 甲 有 蓝色→黄色，甲组变色速度较快 橙色→灰绿色 乙 无 A．该实验装置中，气球膨胀程度不能反映气体的产生量 B．甲组用酸性重铬酸钾溶液检测，颜色深浅反映酒精产生量 C．实验中所用的溴麝香草酚蓝溶液可替换为澄清的石灰水 D．甲组变黄速度比乙组较快的原因是单位时间CO₂产生量多 10．如图是探究酵母菌呼吸方式类型的装置（呼吸底物只有葡萄糖，不考虑无关变量对实验结果的影响），下列说法正确的是（     ） A．装置一中液滴左移，装置二中液滴右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸 B．装置一中液滴不移动，装置二中液滴右移，说明酵母菌不进行有氧呼吸，也不进行无氧呼吸 C．装置一中液滴左移，装置二中液滴不移动，说明酵母菌进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸 D．装置一中液滴不移动，装置二中液滴不移动，说明酵母菌死亡 【冲刺·核心素养拓展】 11．某生物兴趣小组利用下图装置探究酵母菌的细胞呼吸方式。将甲、乙置于30℃环境中保温一段时间，观察实验现象。下列叙述正确的是（     ） A．甲中A瓶的NaOH溶液能吸收空气中的CO2和O2，以保证实验结果的准确性 B．乙中D瓶应封口一段时间后再连通E瓶，目的是消耗瓶内O2以确保是无氧环境 C．若装置中的澄清石灰水替换为溴麝香草酚蓝溶液，则颜色由蓝色变成灰绿色 D．实验结束后，直接在D瓶中加入酸性重铬酸钾溶液，以检测酒精的产生情况 12．某同学用甲、乙两组图示装置探究酵母菌细胞呼吸方式，甲组a、b、c三个阀门均开启，乙组只开启b、c，相关实验材料和试剂含量均充足。下列叙述错误的是（　　） A．甲、乙两组均为实验组，两者形成相互对照 B．两组装置右侧溶液颜色均可由蓝变绿再变黄 C．若要减慢供氧，甲组装置左侧可换为等体积的3.5%FeCl₃和H₂O₂溶液 D．取乙组酵母菌培养液加酸性重铬酸钾溶液，若变色说明产生了酒精 13．兴趣小组利用“乙醇发酵装置”探究酵母菌的呼吸方式，实验操作如下表。下列叙述错误的是（     ） 试管编号 加入物质（5mL） 条件 溴麝香草酚蓝溶液 酸性重铬酸钾 1 酵母菌+葡萄糖溶液 有氧 ① 颜色不变 2 酵母菌+葡萄糖溶液 无氧 ② ？ A．该实验的自变量是有无氧气，因变量是CO2和酒精的产生情况 B．①②处溴麝香草酚蓝溶液由黄变蓝，而且初始变色时间相同 C．试管2中酸性重铬酸钾变成灰绿色，说明无氧呼吸产生了酒精 D．两组实验的葡萄糖溶液浓度和酵母菌数量应相同且适宜 对比实验与细胞呼吸的应用 1. 对比实验：设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析来探究某种因素的影响。本实验中，有氧组和无氧组均为实验组，互为对照。 2. 酵母菌兼性厌氧：酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，产生大量CO₂和水，释放大量能量，利于繁殖；在无氧条件下进行无氧呼吸，产生酒精和少量CO₂，释放少量能量。 3. 应用：酿酒（密封）、做馒头（先通气后密封）、生产单细胞蛋白（通气）等。细胞呼吸原理广泛应用于食品、发酵工业。 4. 注意事项：检测CO₂时，有氧组需除去空气中的CO₂；无氧组需静置消耗残留O₂；检测酒精时需等葡萄糖耗尽。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.3细胞呼吸的原理和应用(第1课时)（导学案） (1)说出细胞呼吸的概念和实质。 (2)阐明探究酵母菌细胞呼吸方式的实验原理、设计思路和结论。 (3)理解对比实验的设计方法，区分自变量、因变量和无关变量。 (4)说明有氧呼吸和无氧呼吸的产物差异，认同细胞呼吸是细胞生命活动的基础。 【教学重点】 (1)细胞呼吸的概念和实质。 (2)探究酵母菌细胞呼吸方式的实验原理和设计思路。 (3)有氧呼吸和无氧呼吸的产物差异。 【教学难点】 (1)对比实验的设计（自变量、因变量、无关变量的控制）。 (2)CO₂和酒精的检测方法及实验现象的区分。 请阅读教材P91-92，完成以下填空。 (1)细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并产生ATP的过程。 (2)细胞呼吸的实质是细胞内的有机物氧化分解，并释放能量。 (3)酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。 (4)检测CO₂可用澄清石灰水，现象是变浑浊；也可用溴麝香草酚蓝溶液，颜色变化是由蓝变绿再变黄。 (5)检测酒精可用酸性重铬酸钾溶液，颜色变化是由橙色变成灰绿色。 (6)设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析来探究某种因素的影响，这样的实验叫作对比实验。 (7)酵母菌有氧呼吸产生大量CO₂和水；无氧呼吸产生酒精和少量CO₂。 一、实验探究→一、细胞呼吸的方式 阅读课本p91-92，完成以下任务。 【讨论】1.细胞呼吸的概念及本质分别为？ (1)概念：细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并产生ATP的过程。 (2)实质：细胞内的有机物氧化分解，并释放能量。 阅读课本探究·实践1探究酵母菌细胞呼吸的方式，完成以下问题:2-4 【讨论】2.为何选择酵母菌探究细胞呼吸的方式 酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，可用于研究细胞呼吸的不同方式。 【讨论】3.本实验的实验原理为？ CO2可使澄清的石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。根 橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇（俗称酒精）发生化学反应，变成灰绿色。 【讨论】4.本实验的实验设计思路及实验结论分别为？ 实验思路:分别给酵母菌提供有氧和无氧的条件，一段时间后分别检测其产物是否含酒精或二氧化碳。 实验结论:酵母菌是单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。 【讨论】5.什么叫做对比实验？ 设置两个或两个以上的实验组，通过对几个实验组结果的分析比较，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验。 【筑基·必备知识通关】 1．某小组探究酵母菌的细胞呼吸方式，设置有氧组（通入空气）和无氧组（密封），实验过程中使用了不同的试剂检测代谢产物。下列叙述中错误的是（ ） A．两组需要加入等量的酵母菌培养液，并且给予相同且适宜的温度 B．有氧组需持续通入除去CO2的空气，无氧组需密封避免空气进入 C．若用溴麝香草酚蓝溶液检测二氧化碳，颜色变化顺序为：黄→绿→蓝 D．实验后期在无氧组的培养液中滴加酸性重铬酸钾，培养液变成灰绿色 【答案】C 【详解】A、本实验的自变量为氧气的有无，酵母菌培养液的量、温度属于无关变量，需保持相同且适宜，A正确； B、有氧组通入除去CO2的空气可避免空气中的CO2对实验结果造成干扰，无氧组密封可保证无氧环境，B正确； C、溴麝香草酚蓝溶液本身为蓝色，遇CO2后颜色变化顺序为蓝→绿→黄，选项中顺序颠倒，C错误； D、无氧组酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，酸性重铬酸钾与酒精反应会呈现灰绿色，D正确。 2．选择正确的实验方法是实验成功的关键。生物学中某些实验及其常用的实验方法（技术）如表所示，其中错误的是（ ） 组别 实验 实验方法（技术） 甲 分离各种细胞器 差速离心法 乙 探究酵母菌细胞呼吸的方式 对比实验 丙 研究分泌蛋白的合成和分泌过程 同位素标记技术 丁 细胞膜成分和结构的探索 假说——演绎法 A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【答案】D 【详解】A、由于不同细胞器的密度和大小不同，使用差速离心法通过设置不同离心速度可将不同细胞器分离开，A正确； B、探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中，设置了有氧组和无氧组两个实验组，属于对比实验，B正确； C、研究分泌蛋白的合成和分泌过程时，常用3H标记的亮氨酸（即同位素标记技术）追踪蛋白质的合成、运输路径，C正确； D、细胞膜成分和结构的探索是科学家基于实验现象不断提出、修正假说的过程，全程无“演绎推理”等环节，不属于假说—演绎法，D错误。 3．酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。某兴趣小组学习做馒头，他们先把面粉、温水、酵母菌按比例混合，揉成面团，再放置一段时间进行发酵。发酵完成后，掰开面团，发现中间有很多小孔；若发酵时间过长，还会产生淡淡的酒味。下列叙述错误的是（） A．面团制作初期，酵母菌进行的呼吸方式是有氧呼吸 B．发现面团中间有很多小孔是因为酵母菌呼吸作用产生了 C．可用溴麝香草酚蓝溶液在酸性条件下检测酵母菌产生酒精的情况 D．面团发酵时间过长会产生淡淡酒味是因为酵母菌进行无氧呼吸产生了酒精 【答案】C 【详解】A、面团制作初期，有氧气且充足时，酵母菌进行有氧呼吸，A正确； B、发现面团中间有很多小孔是因为酵母菌呼吸作用产生了CO2，B正确； C、可用重铬酸钾溶液在酸性条件下检测酵母菌产生酒精的情况，C错误； D、面团发酵时间过长，面团内的氧气被消耗，酵母菌进行无氧呼吸产生了酒精，导致产生淡淡酒味，D正确。 4．图为探究酵母菌细胞呼吸方式的装置示意图。下列分析错误的是（） A．甲组酵母菌细胞进行有氧呼吸 B．乙组酵母菌培养液会检测到酒精 C．乙组的澄清石灰水不变浑浊 D．甲、乙两组形成对比实验 【答案】C 【详解】A、甲组持续通入经10%NaOH溶液去除了CO2的空气，为酵母菌提供充足的氧气，酵母菌进行有氧呼吸，A正确； B、乙组为密闭无氧环境，酵母菌进行无氧呼吸，产物包含酒精，因此乙组酵母菌培养液可以检测到酒精，B正确； C、乙组酵母菌无氧呼吸也会产生CO2，CO2可使澄清石灰水变浑浊，C错误； D、甲、乙两组均为实验组，分别探究有氧、无氧条件下酵母菌的细胞呼吸方式，二者形成对比实验，D正确。 5．下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验操作的叙述，正确的是（） A．酵母菌培养液配制后加入干酵母并煮沸去除氧气 B．组装有氧呼吸装置时培养液中添加一定浓度的NaOH溶液 C．用重铬酸钾检测酒精时，需要营造碱性或中性环境 D．将酵母菌的培养时间适当延长，以便较为准确的检测酒精的产生 【答案】D 【详解】A、酵母菌培养液配制后不需要煮沸，否则会杀死酵母菌，A错误； B、组装有氧呼吸装置时，通过导管连接NaOH溶液，不是将NaOH溶液添加在培养液中，B错误； C、重铬酸钾检测酒精时需要酸性环境，C错误； D、由于葡萄糖能与酸性重铬酸钾溶液发生颜色反应，因此将酵母菌的培养时间适当延长，消耗尽培养液中的葡萄糖，以便较为准确的检测酒精的产生，D正确。 【拓能·关键能力进阶】 6．某兴趣小组利用带数显功能的保温杯，对“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验进行了改进。有氧组、无氧组分别持续通入O2和N2，实时监测温度、CO2含量和酒精含量，如图所示。下列叙述错误的是（ ） A．有氧组和无氧组均为实验组，该实验不存在对照 B．实验采用排气法检测酒精，可避免葡萄糖对检测结果造成干扰 C．有氧组杯内温度升幅显著大于无氧组，说明有氧呼吸释放的能量更多 D．溴麝香草酚蓝溶液在无氧组中变色更慢，说明酵母菌无氧呼吸产生CO2的速率更低 【答案】A 【详解】A、该实验为对比实验，有氧组和无氧组互为相互对照，A错误； B、葡萄糖具有还原性，若直接取培养液检测酒精，未消耗的葡萄糖会干扰检测结果，采用排气法收集挥发性的酒精进行检测，可避免葡萄糖的干扰，B正确； C、细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，有氧组温度升幅显著更大，说明有氧呼吸释放的能量更多，C正确； D、溴麝香草酚蓝溶液遇会由蓝变绿再变黄，相同时间内产生量越少，变色越慢，无氧组变色更慢，说明酵母菌无氧呼吸产生的速率更低，D正确。 7．某生物小组利用改进后的装置（如图所示）探究酵母菌细胞的呼吸方式，B处连接CO2传感器，可实时显示装置中CO2的含量变化，酵母菌培养液为一定浓度的葡萄糖溶液和酵母菌。下列分析正确的是（ ） A．与有氧组相比，无氧组测得的CO2量更大 B．用酸性重铬酸钾溶液随时检测两组培养液，无氧组会发生颜色变化，有氧组不会 C．充分反应后，消耗等量的葡萄糖，理论上有氧组测得的CO2量是无氧组的3倍 D．酵母菌无氧呼吸过程中，葡萄糖分子中的能量大部分以热能的形式散失了 【答案】C 【详解】A、酵母菌有氧呼吸时1mol葡萄糖可产生6molCO₂，无氧呼吸时1mol葡萄糖仅产生2molCO₂，相同反应条件下有氧组测得的CO₂量更大，A错误； B、若有氧组装置中O₂消耗完毕，酵母菌也会进行无氧呼吸产生酒精，可使酸性重铬酸钾发生颜色变化；且无氧组初始阶段也可能存在有氧呼吸，不会立即出现颜色变化，B错误； C、根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式，消耗等量的葡萄糖时，有氧呼吸产生的CO₂量是无氧呼吸的6÷2=3倍，C正确； D、酵母菌无氧呼吸过程中，葡萄糖的能量大部分储存在不彻底氧化产物酒精中，仅有少部分能量被释放，释放的能量中大部分以热能形式散失，D错误。 8．某生物小组利用下图a~d所示装置（a和d装置中含等量的酵母菌培养液，其他条件适宜）进行实验。下列相关分析错误的是（ ） A．将d封口放置一段时间后排气，再连接d→b，b中澄清石灰水变浑浊，可证明酵母菌无氧呼吸产生了CO2 B．连接c→a→b，并从c左侧通气，b中澄清石灰水变浑浊，说明酵母菌有氧呼吸的产物中有CO2 C．可将澄清石灰水换成溴麝香草酚蓝溶液，根据溶液是否由蓝变绿再变黄，判断酵母菌的细胞呼吸方式 D．检测酒精时，由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生颜色变化，应将酵母菌培养时间适当延长 【答案】C 【详解】A、将d封口放置一段时间，酵母菌会先消耗尽装置内的O₂，排出原有气体后再连接b，此时b中澄清石灰水变浑浊，可证明浑浊是酵母菌无氧呼吸产生的CO₂导致的，A正确； B、c中10%NaOH溶液可吸收通入空气中的CO₂，排除空气中CO₂对实验的干扰，连接c→a→b通气后b中澄清石灰水变浑浊，可说明酵母菌有氧呼吸的产物包含CO₂，B正确； C、溴麝香草酚蓝溶液是CO₂的检测试剂，酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均可产生CO₂，都能使溶液由蓝变绿再变黄，因此无法通过该现象判断酵母菌的细胞呼吸方式，C错误； D、葡萄糖属于还原糖，也可与酸性重铬酸钾发生颜色反应，会干扰酒精的检测，适当延长培养时间可耗尽培养液中的葡萄糖，排除该干扰，D正确。 9．研究小组以葡萄糖为底物，探究了不同氧气条件下酵母菌细胞呼吸的方式，实验装置如图所示。在适宜条件下培养一段时间后，取左侧锥形瓶中少量培养液，加入酸性重铬酸钾溶液，记录两组溶液的颜色变化，实验处理及结果如下表所示。下列说法错误的是（） 组别 氧气条件 溴麝香草酚蓝溶液的颜色变化 酸性重铬酸钾溶液的颜色变化 甲 有 蓝色→黄色，甲组变色速度较快 橙色→灰绿色 乙 无 A．该实验装置中，气球膨胀程度不能反映气体的产生量 B．甲组用酸性重铬酸钾溶液检测，颜色深浅反映酒精产生量 C．实验中所用的溴麝香草酚蓝溶液可替换为澄清的石灰水 D．甲组变黄速度比乙组较快的原因是单位时间CO₂产生量多 【答案】B 【详解】A、有氧呼吸消耗O₂的体积和产生CO₂的体积相等，无氧呼吸不消耗O₂、产生CO₂，实验中产生的CO₂会通过导管进入右侧溴麝香草酚蓝溶液，气球体积变化仅反映O₂的消耗量，无法反映CO₂等气体的产生量，A正确； B、酒精可使酸性重铬酸钾溶液由橙色变为灰绿色，葡萄糖也能与酸性重铬酸钾溶液反应发生颜色变化，甲组是有氧条件，酵母菌几乎不产生酒精。酸性重铬酸钾检测出现灰绿色，可能是培养液中含有葡萄糖，也可能是少量酵母菌无氧呼吸产生微量酒精，因此无法通过颜色深浅准确反映酒精的产生量，B错误； C、溴麝香草酚蓝溶液和澄清石灰水都可以检测CO₂，可根据澄清石灰水变浑浊的速度或浑浊程度判断CO₂产生量，因此可以替换，C正确； D、有氧呼吸分解单位葡萄糖产生的CO₂量远多于无氧呼吸，单位时间CO₂产生量越多，溴麝香草酚蓝溶液变黄速度越快，因此甲组变黄更快，D正确。 10．如图是探究酵母菌呼吸方式类型的装置（呼吸底物只有葡萄糖，不考虑无关变量对实验结果的影响），下列说法正确的是（ ） A．装置一中液滴左移，装置二中液滴右移，说明酵母菌只进行无氧呼吸 B．装置一中液滴不移动，装置二中液滴右移，说明酵母菌不进行有氧呼吸，也不进行无氧呼吸 C．装置一中液滴左移，装置二中液滴不移动，说明酵母菌进行有氧呼吸，也进行无氧呼吸 D．装置一中液滴不移动，装置二中液滴不移动，说明酵母菌死亡 【答案】D 【详解】A、装置一中的NaOH溶液可吸收细胞呼吸产生的CO2，液滴移动情况反映有氧呼吸的O2消耗量；装置二中的清水不吸收气体，液滴移动情况反映CO2释放量和O2消耗量的差值。装置一液滴左移说明酵母菌消耗了O2，存在有氧呼吸；装置二液滴右移说明CO2释放量大于O2消耗量，存在无氧呼吸，说明酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，A错误； B、装置一液滴不移动说明无O2消耗，不存在有氧呼吸；装置二液滴右移说明有CO2净释放，存在无氧呼吸，B错误； C、装置一液滴左移说明存在有氧呼吸；装置二液滴不移动说明CO2释放量等于O2消耗量，不存在无氧呼吸，说明酵母菌只进行有氧呼吸，C错误； D、两个装置液滴均不移动，说明酵母菌既不消耗O2也不释放CO2，没有呼吸作用，说明酵母菌已经死亡，D正确。 【冲刺·核心素养拓展】 11．某生物兴趣小组利用下图装置探究酵母菌的细胞呼吸方式。将甲、乙置于30℃环境中保温一段时间，观察实验现象。下列叙述正确的是（ ） A．甲中A瓶的NaOH溶液能吸收空气中的CO2和O2，以保证实验结果的准确性 B．乙中D瓶应封口一段时间后再连通E瓶，目的是消耗瓶内O2以确保是无氧环境 C．若装置中的澄清石灰水替换为溴麝香草酚蓝溶液，则颜色由蓝色变成灰绿色 D．实验结束后，直接在D瓶中加入酸性重铬酸钾溶液，以检测酒精的产生情况 【答案】B 【详解】A、甲中A瓶的NaOH溶液只能吸收空气中的CO2，避免空气中的CO2干扰实验结果，无法吸收O2，A错误； B、乙装置探究酵母菌的无氧呼吸，D瓶刚封口时内部残留有O2，封口放置一段时间后，酵母菌会将瓶内的O2消耗完，再连通E瓶可保证进入E瓶的CO2是酵母菌无氧呼吸产生的，B正确； C、溴麝香草酚蓝溶液检测CO2的颜色变化为蓝色→绿色→黄色，酸性重铬酸钾检测酒精才会出现灰绿色，C错误； D、检测酒精应取D瓶中的部分培养液进行检测，不能直接向D瓶中加入酸性重铬酸钾，避免污染全部培养液，D错误。 12．某同学用甲、乙两组图示装置探究酵母菌细胞呼吸方式，甲组a、b、c三个阀门均开启，乙组只开启b、c，相关实验材料和试剂含量均充足。下列叙述错误的是（） A．甲、乙两组均为实验组，两者形成相互对照 B．两组装置右侧溶液颜色均可由蓝变绿再变黄 C．若要减慢供氧，甲组装置左侧可换为等体积的3.5%FeCl₃和H₂O₂溶液 D．取乙组酵母菌培养液加酸性重铬酸钾溶液，若变色说明产生了酒精 【答案】D 【详解】A、该实验属于对比实验，甲组为有氧呼吸组、乙组为无氧呼吸组，二者均为实验组，互为相互对照，A正确； B、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，因此两组右侧溶液均可出现该颜色变化，B正确； C、肝脏研磨液中含有H2O2酶，其催化效率高于FeCl3溶液，因此左边注射器换为等体积的3.5%FeCl3和H2O2溶液放氧气会更缓慢，C正确； D、本实验中酵母菌培养液中的葡萄糖是足量的，由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生颜色反应，因此取培养液与酸性重铬酸钾溶液反应，若变色不能说明产生酒精，D错误。 13．兴趣小组利用“乙醇发酵装置”探究酵母菌的呼吸方式，实验操作如下表。下列叙述错误的是（ ） 试管编号 加入物质（5mL） 条件 溴麝香草酚蓝溶液 酸性重铬酸钾 1 酵母菌+葡萄糖溶液 有氧 ① 颜色不变 2 酵母菌+葡萄糖溶液 无氧 ② ？ A．该实验的自变量是有无氧气，因变量是CO2和酒精的产生情况 B．①②处溴麝香草酚蓝溶液由黄变蓝，而且初始变色时间相同 C．试管2中酸性重铬酸钾变成灰绿色，说明无氧呼吸产生了酒精 D．两组实验的葡萄糖溶液浓度和酵母菌数量应相同且适宜 【答案】B 【详解】A、两组实验的唯一差异为有无氧气，即自变量是有无氧气，实验通过溴麝香草酚蓝检测CO2产生情况、酸性重铬酸钾检测酒精产生情况，二者属于因变量，A正确； B、溴麝香草酚蓝溶液遇CO2的颜色变化是由蓝变绿再变黄，且有氧条件下酵母菌呼吸产生CO2的速率更快、量更多，因此①处初始变色时间早于②，B错误； C、酸性重铬酸钾与酒精反应会呈现灰绿色，试管2为无氧条件，出现该现象可说明酵母菌无氧呼吸产生了酒精，C正确； D、葡萄糖溶液浓度、酵母菌数量属于本实验的无关变量，按照实验单一变量原则，无关变量应保持相同且适宜，避免干扰实验结果，D正确。 对比实验与细胞呼吸的应用 1. 对比实验：设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析来探究某种因素的影响。本实验中，有氧组和无氧组均为实验组，互为对照。 2. 酵母菌兼性厌氧：酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸，产生大量CO₂和水，释放大量能量，利于繁殖；在无氧条件下进行无氧呼吸，产生酒精和少量CO₂，释放少量能量。 3. 应用：酿酒（密封）、做馒头（先通气后密封）、生产单细胞蛋白（通气）等。细胞呼吸原理广泛应用于食品、发酵工业。 4. 注意事项：检测CO₂时，有氧组需除去空气中的CO₂；无氧组需静置消耗残留O₂；检测酒精时需等葡萄糖耗尽。 / 学科网（北京）股份有限公司 $