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- 2023-03-15 08:50:02 发布
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第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸
1．探究酵母菌细胞呼吸的方式，认识有氧呼吸和无氧呼吸的条件及产物。
2．比较有氧呼吸和无氧呼吸的过程，掌握两过程的相同点和不同点。(重难点)
3．细胞呼吸原理的应用。(重点)
探 究 酵 母 菌 细 胞 呼 吸 的 方 式 ( 实 验 )
1．实验原理
(1)酵母菌是一种单细胞真菌，其代谢类型是兼性厌氧型，可用于研究细胞呼吸的不同方式。
(2)CO2的检测：
①澄清石灰水＋CO2→变混浊，且混浊程度与CO2产量有关。
②蓝色的溴麝香草酚蓝溶液＋CO2→由蓝变绿再变黄，且变黄时间长短与CO2产量有关。
(3)酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液＋酒精变灰绿色。
2．实验探究
(1)提出问题：酵母菌使葡萄糖发酵产生酒精是在有氧还是无氧条件下？酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物是什么？
(2)作出假设：针对上述问题，根据已有的知识和生活经验(如酵母菌可用于酿酒、发面等)作出合理的假设
(3)实验过程
①配制酵母菌培养液：
20 g新鲜食用酵母菌 240 mL质量分数为5%的葡萄糖溶液
②检测CO2的产生：装置如下图所示，将此实验装置放到25～35 ℃的环境中培养8～10 h。
甲 乙
③检测酒精的产生：
(4)实验现象
①甲、乙两装置中石灰水都变混浊，但甲中混浊程度高且速度快。
②2号试管中溶液由橙色变成灰绿色，1号试管不变色。
(5)实验结论：
①有氧条件下，酵母菌细胞呼吸产生大量CO2。
②无氧条件下，酵母菌细胞呼吸产生酒精和少量CO2。
[合作探讨]
探讨1：教材P92的装置图中A装置中用气泵间歇性地通入空气的目的是什么？质量分数为10%的NaOH溶液的作用是什么？
提示：用气泵间歇性地通入空气的目的是保证酵母菌有充足的氧气，以进行有氧呼吸。NaOH溶液的作用是除去空气中的CO2，以保证第三个锥形瓶中澄清石灰水变混浊是由于酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
探讨2：B装置中，为什么要将B瓶封口放置一段时间后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶？
提示：B瓶刚封口后，锥形瓶中有氧，酵母菌进行有氧呼吸，两瓶产生CO2的速度和量基本相等，所以需将开始产生的CO2排掉；一段时间后，B瓶中的氧消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，可确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水，否则会出现两组澄清石灰水混浊程度差不多的情况。
探讨3：若实验检测时发现A瓶的酵母菌培养液中滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液后也产生了灰绿色，请思考原因是什么？
提示：通气不足。
探讨4：只通过检测产物中是否含有CO2可确定酵母菌细胞呼吸的方式吗？
提示：不能确定。酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2。
[思维升华]
1．实验课题的分析
(1)本实验的探究课题可以转变为：探究有氧条件和无氧条件下酵母菌细胞呼吸的情况。
(2)根据检测目的不同，可细化为两个子课题：①在有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸产生CO2的多少；②在有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸是否产生酒精。具体分析如下：
课题名称
课题一
课题二
自变量
有氧和无氧
因变量
产生CO2的多少
酒精的有无
观察指标
①澄清石灰水变混浊的程度②溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄所用时间的长短
重铬酸钾溶液的颜色变化
无关变量
温度、营养物质的浓度和总量
实验结论
在有氧条件下产生的CO2多
在无氧条件下才能产生酒精
2.实验装置的分析(装置见教材P92)
(1)第一组装置中的第一个锥形瓶中盛放的试剂是NaOH溶液，其目的是：使进入A中的空气先经NaOH处理后，排除空气中CO2对实验结果的干扰。
(2)第二组装置中B瓶放置一段时间后，才能与装有澄清石灰水的锥形瓶连接，其目的是让酵母菌将B瓶中的氧气消耗掉，确保产物CO2均来自于无氧呼吸。
3．实验中注意事项
(1)配制酵母菌培养液时，必须将煮沸的葡萄糖溶液冷却到常温，才可加入新鲜食用酵母菌。
(2)有氧条件装置必须持续通入空气，保证氧气的充足。
1．下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”说法不正确的是( )
A．酵母菌常被用作研究细胞呼吸的实验材料，其主要原因是酵母菌属于兼性厌氧生物
B．在有氧呼吸的装置中，可将空气直接通入酵母菌的培养液
C．酵母菌呼吸产生的CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
D．...
第3节 ATP的主要来源——细胞呼吸
1．探究酵母菌细胞呼吸的方式，认识有氧呼吸和无氧呼吸的条件及产物。
2．比较有氧呼吸和无氧呼吸的过程，掌握两过程的相同点和不同点。(重难点)
3．细胞呼吸原理的应用。(重点)
探 究 酵 母 菌 细 胞 呼 吸 的 方 式 ( 实 验 )
1．实验原理
(1)酵母菌是一种单细胞真菌，其代谢类型是兼性厌氧型，可用于研究细胞呼吸的不同方式。
(2)CO2的检测：
①澄清石灰水＋CO2→变混浊，且混浊程度与CO2产量有关。
②蓝色的溴麝香草酚蓝溶液＋CO2→由蓝变绿再变黄，且变黄时间长短与CO2产量有关。
(3)酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液＋酒精变灰绿色。
2．实验探究
(1)提出问题：酵母菌使葡萄糖发酵产生酒精是在有氧还是无氧条件下？酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物是什么？
(2)作出假设：针对上述问题，根据已有的知识和生活经验(如酵母菌可用于酿酒、发面等)作出合理的假设
(3)实验过程
①配制酵母菌培养液：
20 g新鲜食用酵母菌 240 mL质量分数为5%的葡萄糖溶液
②检测CO2的产生：装置如下图所示，将此实验装置放到25～35 ℃的环境中培养8～10 h。
甲 乙
③检测酒精的产生：
(4)实验现象
①甲、乙两装置中石灰水都变混浊，但甲中混浊程度高且速度快。
②2号试管中溶液由橙色变成灰绿色，1号试管不变色。
(5)实验结论：
①有氧条件下，酵母菌细胞呼吸产生大量CO2。
②无氧条件下，酵母菌细胞呼吸产生酒精和少量CO2。
[合作探讨]
探讨1：教材P92的装置图中A装置中用气泵间歇性地通入空气的目的是什么？质量分数为10%的NaOH溶液的作用是什么？
提示：用气泵间歇性地通入空气的目的是保证酵母菌有充足的氧气，以进行有氧呼吸。NaOH溶液的作用是除去空气中的CO2，以保证第三个锥形瓶中澄清石灰水变混浊是由于酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
探讨2：B装置中，为什么要将B瓶封口放置一段时间后再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶？
提示：B瓶刚封口后，锥形瓶中有氧，酵母菌进行有氧呼吸，两瓶产生CO2的速度和量基本相等，所以需将开始产生的CO2排掉；一段时间后，B瓶中的氧消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，可确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水，否则会出现两组澄清石灰水混浊程度差不多的情况。
探讨3：若实验检测时发现A瓶的酵母菌培养液中滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液后也产生了灰绿色，请思考原因是什么？
提示：通气不足。
探讨4：只通过检测产物中是否含有CO2可确定酵母菌细胞呼吸的方式吗？
提示：不能确定。酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸都产生CO2。
[思维升华]
1．实验课题的分析
(1)本实验的探究课题可以转变为：探究有氧条件和无氧条件下酵母菌细胞呼吸的情况。
(2)根据检测目的不同，可细化为两个子课题：①在有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸产生CO2的多少；②在有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸是否产生酒精。具体分析如下：
课题名称
课题一
课题二
自变量
有氧和无氧
因变量
产生CO2的多少
酒精的有无
观察指标
①澄清石灰水变混浊的程度②溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄所用时间的长短
重铬酸钾溶液的颜色变化
无关变量
温度、营养物质的浓度和总量
实验结论
在有氧条件下产生的CO2多
在无氧条件下才能产生酒精
2.实验装置的分析(装置见教材P92)
(1)第一组装置中的第一个锥形瓶中盛放的试剂是NaOH溶液，其目的是：使进入A中的空气先经NaOH处理后，排除空气中CO2对实验结果的干扰。
(2)第二组装置中B瓶放置一段时间后，才能与装有澄清石灰水的锥形瓶连接，其目的是让酵母菌将B瓶中的氧气消耗掉，确保产物CO2均来自于无氧呼吸。
3．实验中注意事项
(1)配制酵母菌培养液时，必须将煮沸的葡萄糖溶液冷却到常温，才可加入新鲜食用酵母菌。
(2)有氧条件装置必须持续通入空气，保证氧气的充足。
1．下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”说法不正确的是( )
A．酵母菌常被用作研究细胞呼吸的实验材料，其主要原因是酵母菌属于兼性厌氧生物
B．在有氧呼吸的装置中，可将空气直接通入酵母菌的培养液
C．酵母菌呼吸产生的CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
D．...