Question

9．兩個(gè)生物興趣小組分別對(duì)酵母菌細(xì)胞呼吸方式進(jìn)行了如下的探究實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)據(jù)題分析作答：
（1）甲興趣小組想探究的具體問(wèn)題是：酵母菌是否在有氧、無(wú)氧條件下均能產(chǎn)生CO₂．現(xiàn)提供若干套（每套均有數(shù)個(gè)）實(shí)驗(yàn)裝置如圖Ⅰ（a～d）所示：

①請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇裝置序號(hào)，并按照實(shí)驗(yàn)的組裝要求排序（裝置可重復(fù)使用）．有氧條件下的裝置序號(hào)：c→a→b（或c→b→a→b）；無(wú)氧條件下的裝置序號(hào)：d→b．
②裝置中c瓶的作用是：吸收空氣中CO₂，排除其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾．
③d應(yīng)封口放置一段時(shí)間后，再連通b，其原因是d封口放置一段時(shí)間后，酵母菌會(huì)將瓶中的氧氣消耗完．再連通b，就可以確保通入澄清石灰水的CO₂是酵母菌的無(wú)氧呼吸所產(chǎn)生的．
（2）乙興趣小組利用圖Ⅱ所示裝置（橡皮塞上的彎管為帶有紅色液滴的刻度玻璃管），探究酵母菌的細(xì)胞呼吸類型．
①想得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論還必須同時(shí)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，設(shè)該裝置編號(hào)為Ⅲ，裝置Ⅲ除用等量清水代替NaOH溶液外，其他設(shè)計(jì)與裝置Ⅱ相同．
②請(qǐng)預(yù)測(cè)與結(jié)論相符合的現(xiàn)象，并填寫下表：

序號(hào)	裝置中紅色液滴的移動(dòng)現(xiàn)象		結(jié)論
	裝置Ⅱ	裝置Ⅲ
1	a向左移	b 不移動(dòng)	只進(jìn)行有氧呼吸
2	c 不移動(dòng)	d向右移	只進(jìn)行無(wú)氧呼吸
3	e向左移	f向右移	既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無(wú)氧呼吸

（3）請(qǐng)寫出糖類（葡萄糖）經(jīng)過(guò)酵母菌代謝活動(dòng)后變成酒精的化學(xué)反應(yīng)式C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+能量．若酵母菌消耗的O₂為3mol/L，而釋放的CO₂為9mol/L，則酵母菌無(wú)氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的6倍．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：
（1）在探究酵母菌進(jìn)行有氧呼吸產(chǎn)生CO₂時(shí)，檢驗(yàn)產(chǎn)生的CO₂可以用澄清的石灰水，在向裝置中通入空氣時(shí)，為排除空氣中CO2對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，需要先通過(guò)10%的NaOH溶液除去CO₂，所以實(shí)驗(yàn)裝置的順序?yàn)閏→a→b（或c→b→a→b）．在無(wú)氧條件下，不需要通入不含CO₂的空氣，所以裝置只需要d→b即可．
（2）在探究酵母菌的細(xì)胞呼吸類型時(shí)，可以根據(jù)液滴是否移動(dòng)及移動(dòng)方向來(lái)判斷細(xì)胞呼吸的類型．在設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以將10%的NaOH溶液換成蒸餾水，其他設(shè)計(jì)同裝置若酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，消耗氧氣，產(chǎn)生的CO₂被NaOH溶液吸收，導(dǎo)致裝置Ⅱ內(nèi)氣壓下降，a液滴左移；若酵母菌只進(jìn)行無(wú)氧呼吸，不消耗氧氣，產(chǎn)生的CO₂被NaOH溶液吸收，不會(huì)引起裝置Ⅱ內(nèi)氣壓的改變，液滴不動(dòng)，而裝置Ⅲ液滴b右移；若既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無(wú)氧呼吸，則裝置Ⅱ釋放的二氧化碳被NaOH吸收，而吸收氧氣使壓強(qiáng)下降，故裝置Ⅱa左移，而裝置Ⅲ由于無(wú)氧呼吸和有氧呼吸都產(chǎn)生二氧化碳，故吸收的氧氣量小于釋放的二氧化碳，則裝置Ⅲd右移．

解答 解：（1）①有氧呼吸需要的裝置是c→a→b，氫氧化鈉的作用是吸收空氣中的二氧化碳．無(wú)氧呼吸的裝置是d→b．
②氫氧化鈉的作用是吸收空氣中的二氧化碳，排除對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾．b瓶中澄清的石灰水還可用溴麝香草酚藍(lán)水溶液代替．
③d應(yīng)封口放置一段時(shí)間后，酵母菌會(huì)將瓶中的氧氣消耗完；再連通b，可以確保通入澄清石灰水的CO₂是酵母菌的無(wú)氧呼吸所產(chǎn)生的．
（2）因?yàn)闅溲趸�鈉可以吸收產(chǎn)生的二氧化碳，如果Ⅱ向左移動(dòng)，Ⅲ不動(dòng)說(shuō)明消耗的氣體和產(chǎn)生的氣體量相等，應(yīng)只進(jìn)行有氧呼吸．如果Ⅱ不動(dòng)說(shuō)明沒(méi)有消耗氧氣，而Ⅲ右移說(shuō)明產(chǎn)生了二氧化碳，應(yīng)是只進(jìn)行無(wú)氧呼吸．如果Ⅱ向左移動(dòng)，Ⅲ向右移，說(shuō)明既進(jìn)行有氧呼吸又進(jìn)行無(wú)氧呼吸．
（3）葡萄糖經(jīng)過(guò)酵母菌代謝活動(dòng)后變成酒精的化學(xué)反應(yīng)式：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+能量．酵母菌有氧呼吸消耗的O₂為3mol/L，消耗葡萄糖的量是0.5mol，釋放的CO₂為3mol/L；所以酵母菌無(wú)氧呼吸釋放9-3=6mol/L的CO₂消耗葡萄糖的量是3mol．因此，酵母菌厭氧呼吸消耗葡萄糖的量是需氧呼吸的3÷0.5=6倍．
故答案為：
（1）①c→a→b（或c→b→a→b）    d→b
②吸收空氣中CO₂，排除其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾
③d封口放置一段時(shí)間后，酵母菌會(huì)將瓶中的氧氣消耗完．再連通b，就可以確保通入澄清石灰水的CO₂是酵母菌的無(wú)氧呼吸所產(chǎn)生的
（2）②a向左移   d向右移    e向左移     f向右移
（3）C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+能量    6

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖表，考查探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式的實(shí)驗(yàn)，對(duì)于此類試題，需要考生注意的細(xì)節(jié)較多，如實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)裝置圖的分析、實(shí)驗(yàn)采用的試劑及試劑的作用等，這就要求考生在平時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中注意積累．