Question

【題目】為研究酵母菌發酵的產物，某研究小組設計了如下圖所示的裝置圖。①號、②號試管中均加入3 mL蒸餾水和少許0.1%溴麝香草酚藍(簡稱BTB)水溶液(溶液這時呈藍綠色，當環境偏酸性時，BTB溶液呈黃色)。請回答下列問題：

（1）在三角瓶中，由于酵母菌時刻進行著____________，致使瓶中將會發生哪些變化(從物質、能量方面考慮)? ______________________________________________________。

（2）①號試管的現象是______________________，其作用是____________________。②號試管的作用是______________。

（3）圖乙中哪條曲線能正確表示氣泡釋放速率的變化？__________。

（4）若要證明釋放的氣泡是酵母菌所產生的，就需要設置一個對照實驗。該對照實驗應在原實驗的基礎上做哪些改動？ _____________________。

Answer 1

【答案】細胞呼吸 葡萄糖被消耗、有CO2產生、產生熱能(溫度升高) 由藍變綠再變黃 檢驗CO2的生成 起對照作用 曲線B 在三角瓶中不加酵母菌，其余操作與實驗組相同

【解析】

本題以圖文結合為情境，考查學生對探究酵母菌的細胞呼吸方式、有氧呼吸與無氧呼吸的相關知識的識記和理解能力，以及獲取信息、分析問題的能力。

(1) 酵母菌的無氧呼吸又稱為發酵。 圖示的裝置是為研究酵母菌發酵的產物而設計的，三角瓶中的酵母菌時刻進行著細胞呼吸。在細胞呼吸的初期，因瓶內含有氧氣，酵母菌是通過有氧呼吸將葡萄糖氧化分解為CO2和H2O并釋放大量的能量；當氧氣被消耗盡時，酵母菌通過無氧呼吸將葡萄糖分解為CO2和酒精并釋放少量的能量；有氧呼吸與無氧呼吸釋放的能量均大部分轉化為熱能。可見，瓶中將會發生的變化有：葡萄糖被消耗、有CO2產生、產生熱能(溫度升高)。

(2) CO2可以使溴麝香草酚藍(BTB)水溶液由藍變綠再變黃。由于酵母菌在細胞呼吸過程中產生了CO2，使①號試管中的溶液呈酸性，所以該試管中的BTB水溶液就會由藍變綠再變黃，其作用是檢驗CO2的生成。②號試管沒有與含酵母菌的裝置相連，起對照作用（正常情況下該試管中的溶液不會呈現黃色）。

(3) 酵母菌細胞呼吸啟動的初期，因三角瓶中的營養物質（葡萄糖）豐富，所以酵母菌細胞呼吸產生的CO2逐漸增多，氣泡的釋放速率逐漸加快，而葡萄糖濃度逐漸降低；當葡萄糖的濃度減少到一定數值后，隨著葡萄糖的濃度不斷下降，酵母菌細胞呼吸產生的CO2逐漸減少，氣泡的釋放速率也逐漸下降，與圖乙中的曲線B相符合。

(4) 若要證明氣泡是酵母菌產生的，自變量是有無酵母菌的存在，所以要設置一個對照實驗組。因為三角瓶中加入的是含酵母菌的葡萄糖溶液，不能排除葡萄糖溶液本身會產生氣泡的可能性，因此對照實驗的設置除了在三角瓶中不加酵母菌外，其余操作與實驗組（圖甲）相同。