Question

【題目】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題是：酵母菌是否在有氧、無氧條件下均能產(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)：；無氧條件下的裝置序號(hào)： ．
②裝置中c瓶的作用是： ．
③d應(yīng)封口放置一段時(shí)間后，再連通b，其原因是 ．
（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)，請(qǐng)問對(duì)照實(shí)驗(yàn)裝置（假設(shè)該裝置編號(hào)為Ⅲ）如何設(shè)計(jì)？ ．
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	b不移動(dòng)	只進(jìn)行有氧呼吸
2	c不移動(dòng)	d	只進(jìn)行無氧呼吸
3	e	f	既進(jìn)行有氧呼吸，又進(jìn)行無氧呼吸

（3）請(qǐng)寫出糖類（葡萄糖）經(jīng)過酵母菌代謝活動(dòng)后變成酒精的化學(xué)反應(yīng)式 ．
若酵母菌消耗的O2為3mol/L，而釋放的CO2為9mol/L，則酵母菌無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的倍．

Answer 1

【答案】
（1）c→a→b（或c→b→a→b）；d→b；吸收空氣中CO2 ， 排除其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾；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是酵母菌的無氧呼吸所產(chǎn)生的
（2）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；向左移；向右移；向左移；向右移
（3）C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量；6
【解析】解：（1）①有氧條件需要通入空氣，但應(yīng)先除去CO2以排除空氣中的CO2對(duì)實(shí)驗(yàn)造成的干擾，最后產(chǎn)生的二氧化碳可用澄清石灰水檢測(cè)，因此實(shí)驗(yàn)裝置排序應(yīng)為c→a→b（c→b→a→b）．無氧條件應(yīng)密封，所以實(shí)驗(yàn)裝置排序?yàn)閐→b．②裝置C瓶中裝入的是10%NaOH，其作用是吸收空氣中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是酵母菌的無氧呼吸所產(chǎn)生的．（2）①Ⅱ中NaOH可吸收細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳，因此液滴移動(dòng)的距離表示細(xì)胞呼吸消耗氧氣的量，據(jù)此可判斷酵母菌是否進(jìn)行有氧呼吸；同時(shí)還設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置Ⅲ來判斷酵母菌是否進(jìn)行無氧呼吸，即用等量清水代替NaOH溶液外，其他設(shè)計(jì)與裝置Ⅱ相同．②若酵母菌只進(jìn)行有氧呼吸，其消耗的氧氣量與產(chǎn)生的二氧化碳量相同，但呼吸產(chǎn)生的二氧化碳被NaOH溶液吸收，因此氣體總量減少，液滴向左移動(dòng)；若酵母菌只進(jìn)行無氧呼吸，則其不消耗氧氣，但產(chǎn)生二氧化碳，因此裝置Ⅲ中氣體總量增加，液滴向右移動(dòng)；若酵母菌既進(jìn)行有氧呼吸，也進(jìn)行無氧呼吸，則裝置Ⅱ中產(chǎn)生的二氧化碳被NaOH溶液吸收，因此氣體總量減少，液滴向左移動(dòng)，而裝置Ⅲ中二氧化碳產(chǎn)生量多于氧氣的消耗量，氣體總量增加，因此液滴向右移動(dòng)．（3）酵母菌代謝活動(dòng)后變成酒精的化學(xué)反應(yīng)式為：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量．若酵母菌消耗的O2為3mol/L，而釋放的CO2為9mol/L，則酵母菌有氧呼吸釋放的二氧化碳為3mol/L，消耗的葡萄糖為0.5mol/L，無氧呼吸釋放的二氧化碳為6mol/L，消耗的葡萄糖為3mol/L，因此酵母菌無氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的6倍．
所以答案是：（1）①c→a→b（或c→b→a→b） d→b②吸收空氣中CO2 ， 排除其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾（其他合理答案亦可）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是酵母菌的無氧呼吸所產(chǎn)生的（其他合理答案亦可）（2）①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②a向左移 d 向右移 e向左移 f向右移（3）C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量 6