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2019-2020年高中生物 第五章 第20課時 探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式課時作業(yè) 新人教版必修1 目標(biāo)導(dǎo)航　1.簡述細(xì)胞呼吸的概念及理解。2.進(jìn)行酵母菌細(xì)胞呼吸方式的探究。 一、細(xì)胞呼吸的概念 細(xì)胞呼吸是指有機(jī)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(xì)胞呼吸的方式 1．實(shí)驗(yàn)原理 (1)酵母菌代謝特點(diǎn) 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(xì)胞呼吸的產(chǎn)物，來確定酵母菌細(xì)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(lán)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(xué)反應(yīng)，變成__________。 2．實(shí)驗(yàn)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?jǐn)?shù)為5%的______________。 (2)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(qiáng)，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(shí)驗(yàn)結(jié)論 酵母菌在有氧和無氧條件下都能進(jìn)行____________。在有氧條件下，酵母菌通過細(xì)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(diǎn)　探究細(xì)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(xué)生計(jì)劃探究酵母菌的細(xì)胞呼吸方式，并設(shè)計(jì)了下列對照實(shí)驗(yàn)，請你幫助他完成有關(guān)內(nèi)容。 (1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄拷湍妇募?xì)胞呼吸方式。 (2)實(shí)驗(yàn)原理：細(xì)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(dǎo)致細(xì)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(jì)、棉花。 (4)實(shí)驗(yàn)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(jì)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(jì)，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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)論是：__________________________________________________________。 基礎(chǔ)落實(shí) 1．下圖是探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(xì)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(lán)水溶液由藍(lán)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(jī)是否存在酒后駕駛的違章行為，用來檢測司機(jī)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(shí)驗(yàn)裝置足以維持實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(xì)胞呼吸的說法中，不正確的是 (　　) A．細(xì)胞呼吸是重要的放能反應(yīng) B．細(xì)胞呼吸是細(xì)胞中有機(jī)物的一系列氧化分解過程 C．細(xì)胞呼吸是細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物“緩慢燃燒”的過程 D．細(xì)胞呼吸是細(xì)胞與環(huán)境間的氣體交換 能力提升 6．下圖是某同學(xué)驗(yàn)證呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳的實(shí)驗(yàn)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(dǎo)出的氣體中，氧氣的含量與空氣相比沒有變化 B．種子不進(jìn)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(jìn)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(jì)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(lán)水溶液(若酸性較強(qiáng)時，溴麝香草酚藍(lán)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(lán)水溶液換成澄清石灰水 B．該裝置無法檢驗(yàn)CO2的生成，仍需再補(bǔ)充其他裝置 C．溫度偏高導(dǎo)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(jìn)入試管內(nèi) B．酵母菌進(jìn)行光合作用時放出CO2 C．酵母菌進(jìn)行無氧呼吸時放出CO2 D．酵母菌進(jìn)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(jìn)行了甲、乙2組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，除圖中實(shí)驗(yàn)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(biāo)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(shí)驗(yàn)裝置。某研究小組以該裝置探究酵母菌在不同條件下細(xì)胞呼吸的情況。 材料用具：保溫桶(500 mL)、溫度計(jì)、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(shí)驗(yàn)假設(shè)：酵母菌在有氧條件下細(xì)胞呼吸比無氧條件下細(xì)胞呼吸放出的熱量更多。 (1)取A、B兩裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下，請補(bǔ)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(shí)驗(yàn)的______變量。 (3)要測定B裝置因細(xì)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)預(yù)期：在適宜條件下實(shí)驗(yàn)，30 min后記錄實(shí)驗(yàn)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(xì)胞　氧化分解　CO2　能量　ATP 二、1.(1)單細(xì)胞真　(2)①澄清石灰水　溴麝香草酚藍(lán)水溶液　②酸性　灰綠色　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(jìn)行細(xì)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(xì)胞呼吸　二氧化碳和水　細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酒精 二氧化碳 對點(diǎn)訓(xùn)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(xì)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(shí)驗(yàn)?zāi)康臑樘骄拷湍妇募?xì)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(dá)實(shí)驗(yàn)步驟時，要注意體現(xiàn)出等量原則，對于實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)鏈接　對照實(shí)驗(yàn)的常用方法和解題思路 (1)對照實(shí)驗(yàn)常用方法 ①空白對照：設(shè)置兩組實(shí)驗(yàn)，一組給予該實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，設(shè)置溫度為90℃的實(shí)驗(yàn)組和溫度為常溫的空白對照。 ②自身對照：只設(shè)置一組實(shí)驗(yàn)，通過比較實(shí)驗(yàn)對象在實(shí)驗(yàn)前后現(xiàn)象的變化來說明問題，不再另設(shè)對照實(shí)驗(yàn)。例如，洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)，就是自身對照實(shí)驗(yàn)。 ③條件對照：設(shè)置兩組實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)所要研究的自變量方面，進(jìn)行不同的處理。例如過氧化氫酶與無機(jī)催化劑Fe3＋對過氧化氫的催化效率的比較實(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)，設(shè)置溫度有三組分別是：0℃、60℃、100℃。 (2)對照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的一般解題思路 ①明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫J(rèn)真閱讀題干，找出關(guān)鍵性敘述，搞清實(shí)驗(yàn)是解決什么問題，是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)還是探究性實(shí)驗(yàn)，題干對于實(shí)驗(yàn)方法是否有所提示。 ②明確實(shí)驗(yàn)的自變量和無關(guān)變量以及因變量是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。 課后作業(yè) 1．C　[該題實(shí)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(dǎo)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(xì)胞呼吸又叫呼吸作用，是指細(xì)胞內(nèi)有機(jī)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(jìn)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(jìn)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(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃色，無需補(bǔ)充其他裝置。80℃條件下導(dǎo)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(jìn)入溶液，以達(dá)到隔絕空氣的目的。] 8．C　[這是一道與化學(xué)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(jìn)行光合作用；燒杯被石蠟密封，因此酵母菌主要進(jìn)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(jìn)行無氧呼吸；乙不脫氣培養(yǎng)，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生的CO2總量多于甲。此實(shí)驗(yàn)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(xiàng)是正確的。錐形瓶中缺乏氧氣，酵母菌此時的細(xì)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(biāo)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(biāo)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(biāo)圖B是錯誤的。] 11．(1)①不加入石蠟油?、诩尤?0 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　④不加入活性干酵母　(4)A>B>C 解析　(1)該實(shí)驗(yàn)要探究酵母菌在有氧和無氧條件下的細(xì)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(xì)胞呼吸引起的溫度變化，兩裝置內(nèi)的自變量應(yīng)為進(jìn)行細(xì)胞呼吸的酵母菌的有無。(4)一段時間后，內(nèi)部進(jìn)行了有氧呼吸的A裝置中的溫度>進(jìn)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。