Question

某新能源研究興趣小組嘗試用木薯塊根的淀粉制備燃料酒精。他們用酶將木薯淀粉降解成單糖。查閱資料后,安裝的酒精發(fā)酵裝置、采用的發(fā)酵條件如圖。

(1)向發(fā)酵瓶中加入5 g酵母菌開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。發(fā)酵初期,通氣閥①需要偶爾短時(shí)間打開(kāi),并在A通氣口處打氣,以利于  ;實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,通氣閥②需要偶爾短時(shí)間打開(kāi),目的是   。

(2)第3天,取出少量發(fā)酵液,滴加含有 的濃硫酸溶液來(lái)檢測(cè)酒精。

(3)檢測(cè)后發(fā)現(xiàn),盡管酵母菌菌種合適、淀粉酶解物充足、操作正確、發(fā)酵溫度和pH適宜,但酒精含量(+)比預(yù)期低,他們展開(kāi)了討論,認(rèn)為還有其他影響因素,如 ,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)此因素進(jìn)行探究并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(用表格形式呈現(xiàn);用“+”表示酒精量,最高含量為“+++++”)。

(4)請(qǐng)對(duì)預(yù)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行分析,并得出結(jié)論。

點(diǎn)睛:本題主要考查細(xì)胞呼吸的過(guò)程和原理、細(xì)胞呼吸的影響因素及應(yīng)用,意在考查考生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和對(duì)細(xì)胞呼吸的理解能力。

 

Answer 1

(1)提供氧氣使酵母菌大量繁殖 排出產(chǎn)生的二氧化碳

(2)重鉻酸鉀

(3)酵母菌數(shù)量

組別	加酵母菌種的量	三天后酒精含量
1	5 g	+
2	7 g	++
3	9 g	+++
4	11 g	++++
5	13 g	+++++

(4)在淀粉酶解物足量的情況下,隨著酵母菌數(shù)量的增多,產(chǎn)生的酒精含量增多。

【解析】(1)酵母菌是兼性厭氧菌,既可進(jìn)行有氧呼吸,又可進(jìn)行無(wú)氧呼吸,發(fā)酵初期偶爾打開(kāi)放氣閥是有利于酵母菌增殖,所以是有氧呼吸。通氣閥②偶爾短時(shí)間打開(kāi),是為了排出細(xì)胞代謝產(chǎn)生的二氧化碳。

(2)橙色的重鉻酸鉀在酸性條件下與酒精反應(yīng)變?yōu)榛揖G色。

(3)影響酵母菌發(fā)酵的因素除了菌種合適、淀粉酶解物充足、操作正確、發(fā)酵溫度和pH適宜外,還有酵母菌數(shù)量等因素,可以通過(guò)以加入的酵母菌種數(shù)量為自變量,以生產(chǎn)的酒精含量為因變量設(shè)置實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究,在表格設(shè)計(jì)中要注意對(duì)照原則、等量原則和單一變量原則。

(4)在淀粉酶解物足量的情況下,酵母菌的數(shù)量越多,酒精的產(chǎn)量越多。