Question

12．興趣小組利用圖所示裝置（橡皮塞上的彎管為帶有紅色液滴的刻度玻璃管，酵母菌培養(yǎng)液中含有葡萄糖），探究酵母菌細胞呼吸方式．

①要想得到實驗結(jié)論還必須同時設(shè)置裝置Ⅱ，裝置Ⅱ該如何設(shè)計？將裝置Ⅰ中的氫氧化鈉溶液改成等量的清水，其他與裝置Ⅰ相同．
②若裝置Ⅰ中紅色液滴向左移動，裝置Ⅱ中紅色液滴不移動，說明酵母菌細胞呼吸方式是進行需氧呼吸，不進行厭氧呼吸．
③若酵母菌消耗的O₂為3mol/L，而釋放的CO₂為9mol/L，則酵母菌厭氧呼吸消耗葡萄糖的量是需氧呼吸的6倍．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：
在探究酵母菌進行有氧呼吸產(chǎn)生CO₂時，檢驗產(chǎn)生的CO₂可以用澄清的石灰水，在向裝置中通入空氣時，為排除空氣中CO2對實驗結(jié)果的干擾，需要先通過10%的NaOH溶液除去CO₂，所以實驗裝置的順序為c→a→b（或c→b→a→b）．在無氧條件下，不需要通入不含CO₂的空氣，所以裝置只需要d→b即可．
在探究酵母菌的細胞呼吸類型時，可以根據(jù)液滴是否移動及移動方向來判斷細胞呼吸的類型：
在設(shè)計對照實驗時，可以將10%的NaOH溶液換成蒸餾水，其他設(shè)計同裝置若酵母菌進行有氧呼吸，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；若酵母菌只進行無氧呼吸，不消耗氧氣，產(chǎn)生的CO₂被NaOH溶液吸收，不會引起裝置Ⅱ內(nèi)氣壓的改變，液滴不動，而裝置Ⅲ液滴b右移；若既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸，則裝置Ⅱ釋放的二氧化碳被NaOH吸收，而吸收氧氣使壓強下降，故裝置Ⅱa左移，而裝置Ⅲ由于無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：①Ⅱ中NaOH可吸收細胞呼吸產(chǎn)生的二氧化碳，因此液滴移動的距離表示細胞呼吸消耗氧氣的量，據(jù)此可判斷酵母菌是否進行有氧呼吸；同時還設(shè)計實驗裝置Ⅲ來判斷酵母菌是否進行無氧呼吸，即用等量清水代替NaOH溶液外，其他設(shè)計與裝置Ⅱ相同．
②因為氫氧化鈉可以吸收產(chǎn)生的二氧化碳，如果Ⅱ向左移動，Ⅲ不動說明消耗的氣體和產(chǎn)生的氣體量相等，應(yīng)只進行有氧呼吸．
③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將裝置Ⅰ中的氫氧化鈉溶液改成等量的清水，其他與裝置Ⅰ相同
②進行需氧呼吸，不進行厭氧呼吸
③6

點評 本題結(jié)合裝置圖，考查探究酵母菌細胞呼吸方式的實驗，對于此類試題，需要考生注意的細節(jié)較多，如實驗的原理、實驗裝置圖的分析、實驗采用的試劑及試劑的作用等，這就要求考生在平時的學習過程中注意積累．