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第5章 细胞的能量供应和应用
第3节 细胞呼吸的原理和应用（课时1）
第3节 细胞呼吸的原理和应用（课时1）
1.区别呼吸、呼吸运动和呼吸作用，进而理解呼吸作用的实质
2.通过设计和实施应用控制变量法探究酵母菌细胞呼吸的方式，并总结细胞呼吸的类型
3.区别对比实验和对照实验
本节目标
一、细胞呼吸的实质
O2
呼吸器官
呼吸器官
CO2
细胞内
O2
血液循环
CO2
血液循环
呼吸：机体与环境之间的O2与CO2交换的过程
肺通气
肺换气
气体运输
组织换气
+ 有机物
+水
能量
+
呼吸作用（细胞呼吸）
实质：细胞内的有机物氧化分解，并释放能量
【注意】呼吸≠呼吸作用
二、探究酵母菌细胞呼吸的方式
生物类型：
代谢类型：
生殖方式：
1.实验材料：酵母菌
单细胞真菌（真核生物）
兼性厌氧菌（在有氧和无氧条件下都能生存）
有性生殖和无性生殖（eg：出芽生殖）
CO2的检测
①通入澄清的石灰水：
②使溴麝香草酚蓝溶液：
酒精的检测
酸性重铬酸钾溶液：
澄清→浑浊
蓝→绿→黄
由橙色变成灰绿色
CO2产生的多少检测：
根据石灰水的混浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短。
二、探究酵母菌细胞呼吸的方式
2.产物鉴定方法
无氧
CO2+酒精
产生
CO2
有氧
产生
②.作出假设：
③.设计实验：
怎样设置实验来对所提出的假说进行验证？
①.提出问题：酵母菌什么条件下产生CO2,什么条件下产生酒精？
3.设计实验与实验过程
①自变量是什么？
②因变量是什么？
1.确定实验目的
2.细化
如何控制自变量
如何检测因变量
3.控制无关变量
如何控制无关变量
4.写出具体做法
方法步骤
材料用具等
实验目的
自变量
因变量
无关变量
探究酵母菌的细胞呼吸方式
有氧/无氧条件
通气/密封
是否产生CO2/酒精
用澄清石灰水
重铬酸钾溶液检测
二氧化碳、温度、营养物质
相同且适宜
④.实验步骤
a.配置酵母菌培养液
排除无关变量对实验结果的影响
取20g新鲜的食用酵母菌，分成两等份，分别放入锥形瓶A（500mL）和锥形瓶B （500mL）中，分别向瓶中注入240mL质量、分数为5%的葡萄糖溶液。
两锥形瓶中酵母菌溶液的体积以及葡萄糖溶液的体积和浓度均保持一致是为什么？
b.实验过程及现象
无氧呼吸
酵母菌培养液
酵母菌培养液
质量分数为10%的NaOH溶液
澄清的石灰水
澄清的石灰水
A
B
如何在通入空气中去除CO2？
B瓶应封口放置一段时间后再连通澄清石灰水，为何？
空气
有氧呼吸
NaOH溶液可吸收空气中的CO2。
消耗瓶内的氧气，造成无氧环境。
④.实验步骤
⑤.结果分析
a.CO2的检测及结论
现象：
结论：
澄清石灰水都变浑浊，且有氧呼吸装置比无氧呼吸的更浑浊。
有氧呼吸与无氧呼吸都产生CO2，且有氧呼吸产生的更多。
溴麝香草酚蓝水溶液
由蓝变绿再变黄
b.酒精的检测及结论
酵母菌培养液
酵母菌培养液
质量分数为10%的NaOH溶液
澄清的石灰水
澄清的石灰水
A
B
空气
橙色重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿色
结论：：
有氧呼吸不产生酒精，无氧呼吸产生酒精。
由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。
⑤.结果分析
⑥.结果结论
细胞呼吸
有氧呼吸:产生大量二氧化碳和水
无氧呼吸:产生酒精和少量二氧化碳
绝大多数生物细胞呼吸的的主要形式都是有氧呼吸
酵母菌单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于
兼性厌氧菌。
有氧呼吸装置图
接橡皮泵
质量分数为10%的NaOH溶液
酵母菌培养液
澄清的石灰水
澄清的石灰水
酵母菌培养液
澄清的石灰水
无氧呼吸装置图
油层
实验装置改进
有同学认为，在有氧呼吸实验装置中1０％的NaOH溶液不能完全吸收空气中的CO2，以致可能对实验结果有干扰，你同意吗？你如何避免这种可能性的发生，以保证实验更严谨？
实验误差分析
用酸性重铬酸钾检测时，有氧和无氧装置产生的颜色反应几乎一样。可能原因是什么？
①有氧呼吸装置实验操作中可能供氧不足，导致部分酵母菌进行无氧呼吸产生少量酒精
②有氧和无氧组葡萄糖未消耗完所致，重铬酸钾是强氧化剂，酵母菌培养液中的葡萄糖是还原性糖，同样也可以被重铬酸钾氧化，其颜色反应与酒精相同。
三、科学方法----对比实验
本实验中哪个是对照组，哪个是实验组？
本实验的两组都是实验组
设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验，也叫相互对照实验。
对比实验（相互对照实验）
酵母菌
10%NaOH
澄清石灰水
有氧呼吸装置
酵母菌
澄清石灰水
无氧呼吸装置
拓展：对比实验与对照实验区别
对比实验：
对照实验：
实验组1：
实验组2：
对照组：
实验组：
结果未知
结果未知
结果已知
结果未知
科学方法
与生活的联系
如何检测汽车司机是否喝了酒？
具体做法：让司机呼出的气体直接接触到用硫酸处理过的重铬酸钾，如果呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾会变成灰绿色的硫酸铬．
课堂检测
1、下列关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验，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，可将空气直接通人酵母菌的培养液
C.酵母菌呼吸产生的CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄
D.酵母菌呼吸产生的酒精在酸性条件下能与橙色的重铬酸钾溶液反应变成灰绿色
B
课堂检测
2、某生物兴趣小组对酵母菌细胞呼吸方式进行探究实验。他们想探究的具体问题:酵母菌是否在有氧、无氧条件下均能产生CO2。现提供若干套(每套均有数个)实验装置如图(A-B)所示，请分析回答:
(1)请根据实验目的选择装置序号，并按照实验的组装要求排序(装置可重复使用)。有氧条件下的装置序号： ;无氧条件下的装置序号: 。
(2)装置中c瓶的作用是 。b瓶中澄清的石灰水还可用 代替。
c→a→b
d→b
除去空气中的CO2
溴麝香草酚蓝溶液
小结
3、对比实验和对照实验：
1、细胞呼吸实质：
2、探究细胞呼吸的方式
实验材料：
探究流程：
实验结论：
细胞内的有机物氧化分解，释放能量
酵母菌→原因：属于兼性厌氧型菌
提出问题→作出假设→设计实验→进行实验→
分析结果→得出结论
变量分析
自变量：有氧/无氧→设置：
因变量：呼吸产物（CO2/酒精）→检测：
无关变量：培养液的浓度、温度等→控制：
通气/密封
CO2：澄清石灰水 酒精：酸性重铬酸钾溶液
溴麝香草酚蓝溶液
相同且适宜
无氧
CO2+酒精
产生
CO2
有氧
产生
对比实验也叫 对照实验
相互

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