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5.3细胞呼吸的原理和应用
必修一 第5章 细胞的能量供应和利用
（第1课时）
本节焦点
1
如何针对一个问题做出假设并设计实验
2
什么是对比实验？
酵母菌的细胞呼吸方式及产物是什么
3
如何控制自变量，检测因变量，
如何找到无关变量以及如何控制无关变量
P
P
P
水
解
能量
Pi
ATP
ADP
能量
Pi
合
成
P
P
酶
酶
呼吸作用
光合作用
放能反应
吸能反应
ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
生物发光、发电
细胞分裂、生长
肌细胞收缩
主动运输
神经传导
有机物的合成
......
旧知回顾
ATP
ADP
+Pi
+ 能量
酶
酶
呼吸作用
细胞呼吸
制作馒头
面团中加入酵母菌，酵母菌的细胞呼吸是怎么让发酵的面团变得疏松多孔的呢？
酵
母
菌
酵母菌细胞呼吸可产生CO2
酿酒
酿酒的过程中，酵母菌的细胞呼吸是如何让葡萄汁变成酒的呢？
酵母菌细胞呼吸可产生酒精（乙醇）
提出问题：酵母菌什么条件下产生CO2，什么条件下产生酒精（乙醇）？
酵母菌是一种单细胞真菌，（真核生物），其在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。
在有氧的条件下才能长期存活
在有氧无氧的条件下都能长期存活
在无氧的条件下才能长期存活
生物异化类型
需氧型
厌氧型
兼性厌氧型
酵母菌是一种单细胞真菌，（真核生物），其在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。
提出问题：酵母菌什么条件下产生CO2，什么条件下产生酒精（乙醇）？
作出假设：
根据自己已有的知识和经验（或者“观察、实验和查阅资料”等方式），针对所提出的问题作出假设。
探究 实验
探究酵母菌细胞呼吸的方式
1
实验的
目的
2
3
细化控
制变量
控制无
关变量
自变量是什么？
因变量是什么？
无关变量是什么？
如何控制自变量
如何检测因变量
控制那些可能影响实验结果的因素。
4
写出具
体做法
方法步骤
材料用具等
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
得出结论
酵母菌什么条件下产生CO2，什么条件下产生酒精（乙醇）？
探究 实验
探究酵母菌细胞呼吸的方式
有氧/无氧条件
是否产生CO2/酒精
通气/密封
用澄清石灰水、重铬酸钾溶液检测
CO2能使澄清石灰水变浑浊
酒精能使酸性重铬酸钾溶液由橙色变灰绿色
其它无关变量保持一致
因变量
自变量
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
得出结论
酵母菌什么条件下产生CO2，什么条件下产生酒精（乙醇）？
探究 实验
探究酵母菌细胞呼吸的方式
A
B
C
D
运用以上元件分别搭建：
有氧条件下细胞呼吸装置：
无氧条件下细胞呼吸装置：
②搭建实验装置
质量分数10%NaOH溶液
酵母菌培养液
澄清的石灰水
酵母菌培养液
E
橡皮球
（或气泵）
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
得出结论
甲同学 E-A-D；乙同学 ：E-C-A-D
甲同学 B-D；乙同学 ：B-D
无关变量的相同且适宜原则
空气中的二氧化碳
让空气先通过NaOH溶液
温度
置于相同适宜温度下
营养物质
给予相同的适量营养
无关变量的相同且适宜原则
探究 实验
探究酵母菌细胞呼吸的方式
③控制无关变量
除自变量还有哪些因素会影响实验结果？
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
得出结论
探究 实验
探究酵母菌细胞呼吸的方式
称取等量的两份食用酵母菌（10g）；
配制质量分数为5%葡萄糖溶液作为酵母菌的培养液；
搭建如图的有氧呼吸（左）和无氧呼吸（右）装置；
培养、观察、检测、记录
接橡皮球
（或气泵）
质量分数10%NaOH溶液
酵母菌培养液
澄清的石灰水
酵母菌培养液
澄清的石灰水
A
B
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
得出结论
现象：
结论：
澄清石灰水：
有氧呼吸与无氧呼吸都产生CO2，且有氧呼吸产生的更多。
探究 实验
探究酵母菌细胞呼吸的方式
①CO2的检测及结论
溴麝香草酚蓝溶液:
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
得出结论
都变浑浊，有氧呼吸装置比无氧呼吸的更浑浊
有氧呼吸装置比无氧呼吸的变色时间短
蓝
绿
黄
探究 实验
探究酵母菌细胞呼吸的方式
注意：是将酸性重铬酸钾溶液滴加至酵母培养液滤液中，不能反过来加！
②检测酒精的方法
滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液
灰绿色
2mL酵母培养液的滤液
轻轻震荡，混合均匀。观察颜色变化。
橙色
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
得出结论
探究 实验
探究酵母菌细胞呼吸的方式
橙色重铬酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿色
②检测酒精的方法
有氧呼吸不产生酒精，无氧呼吸产生酒精。
结论：
接橡皮球
（或气泵）
A
B
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
得出结论
探究 实验
探究酵母菌细胞呼吸的方式
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
分析结果
得出结论
有氧气条件下进行有氧呼吸，产生大量二氧化碳，不产生酒精；
无氧条件下进行无氧呼吸，产生了少量二氧化碳，同时也产生了酒精。
条件 澄清的石灰水的变化/出现变化的时间 重铬酸钾-浓硫酸溶液
甲组(有氧)
乙组(无氧)
变浑浊，速度快
变浑浊，速度慢
无变化
出现灰绿色
实验结论
酵母菌：
呼吸作用的类型：
有氧呼吸
无氧呼吸
现象总结
思考
对比实验（相互对照实验）
设置两个或两个以上的实验组，通过对几个实验组结果的分析比较，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。
本实验中哪个是对照组，哪个是实验组？
接橡皮球
（或气泵）
质量分数10%NaOH溶液
酵母菌培养液
澄清的石灰水
酵母菌培养液
澄清的石灰水
实验组
实验组
2.对比实验
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
思考
对比实验与对照实验的区别？
2.对比实验
小结
科学探究的一般过程
观察
实验
资料
自变量
因变量
无关变量
提出问题
作出假设
设计实验
进行实验
得出结论
回答：
(1)A 组设置气泵的目的是 ，同时让气泵加入的气体先经过NaOH溶液的目的是 。预期A组装置中溴麝香草酚蓝会从蓝色变为 色。
1.下图为比较酵母菌细胞呼吸方式的两组实验。A、B 组培养液中的酵母菌
数量与葡萄糖含量均相同。实验装置均放在 30℃的环境中，8～10 h 后，两组装置中 的溴麝香草酚蓝变为不同的颜色。
去除通入空气中的二氧化碳以排除空气中 CO2对实验结果的干扰
给酵母菌培养液通入空气
黄
A组
B
组
体悟巩固
(3)比较 A、B 两组的实验结果，A 组中的酵母菌以 呼吸为主。判断的理由是：
① ,
② 。
B 组中的酵母菌通过 呼吸会产生 和 。
(4)本实验说明，酵母菌细胞呼吸方式是：在 时进行 呼吸，
在 时进行 呼吸。
需氧
通入空气给酵母提供了氧气
溴麝香草酚蓝从蓝色变为黄色表明有较多 CO2产生
无氧
CO2
乙醇
氧气不足（或无氧）
无氧
氧气充足
需氧
A组
B
组
体悟巩固

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