师：同学们好，今天我们一起来学习高一人教版生物学必修一第五章第三节《细胞呼吸的原理和应用》的第一课时。屏幕上展示的是一个发酵生产葡萄酒的车间，在发酵过程中，酵母菌必不可少。酵母菌细胞富含蛋白质，可作饲料添加剂。培养酵母菌作饲料添加剂时，需给培养装置通气或震荡，利于其大量繁殖；而利用酵母菌生产葡萄酒时，则需密封发酵。
看完这则材料，我们思考以下三个问题：一、培养酵母菌为何有的需要通气，有的却要密封？二、为什么通气有利于酵母菌大量繁殖？三、密闭发酵时，酵母菌将有机物转换为酒精，对它自身有什么意义？本节课内容分为两个课时，希望大家带着这三个问题进入课程学习，在这个章节中找到答案。
我们先来认识酵母菌，它是一种单细胞真菌，与人类生活息息相关，做馒头、面包、酿酒等都利用了酵母菌的呼吸方式。它很特殊，一般生物分为厌氧型和需氧型，只能在无氧或氧气充足环境下生存，而酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌，便于用来研究细胞呼吸的不同方式。在本探究活动中，我们要设计和进行对比实验，分析有氧和无氧条件下酵母菌细胞呼吸的情况。对比实验就是设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较和分析，探究某种因素对实验对象的影响，也叫相互对照实验，是科学探究常用方法之一。在探究酵母菌细胞呼吸的实验中，要设置有氧和无氧两种条件，探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式。这两个实验组的结果事先未知，通过对比看有无氧气对细胞呼吸的影响。整个探究实验基本步骤为：提出问题、做出假设、设计实验、进行实验、得出结论，最后交流讨论。现在，我们开始探究实验。
探究实验第一步是提出问题。关于酵母菌细胞呼吸的方式，大家想想有哪些不清楚的地方，提出要探究的问题。比如利用酵母菌酿酒，是酵母菌进行有氧呼吸还是无氧呼吸？酵母菌细胞呼吸会产生二氧化碳，不同条件下产生的二氧化碳是否一样多？这些都是关于该实验可提出的问题。
接下来是探究实验的第二步，做出假设。大家可根据已有知识和生活经验，针对所提问题做出假设。如酵母菌可能在无氧呼吸条件下产生酒精，或者酵母菌在消耗等量葡萄糖时，有氧呼吸释放的二氧化碳相对较多等等。
接着到设计实验这个关键步骤。本实验设计时需考虑三个问题：一、怎样控制有氧和无氧条件？二、怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无二氧化碳产生？如何比较二氧化碳产生多少？三、怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？我们来分析本实验的两套实验装置，左侧是有氧条件装置，右侧是无氧条件装置。左侧装置有三个锥形瓶，最左侧装着质量分数为10%的氢氧化钠溶液，中间装着一定量的酵母菌培养液，称为a瓶，最右侧装着澄清石灰水。通入a瓶的空气要先通过氢氧化钠溶液，目的是除去空气中的二氧化碳，保证a瓶澄清石灰水中检测到的二氧化碳是酵母菌有氧呼吸产生的。
再看右边无氧条件的装置，由两个锥形瓶组成，左侧装有等量酵母菌培养液，称为b瓶，右侧连接装有澄清石灰水的锥形瓶。使用该装置时要注意，由于密闭培养液上方仍有部分空气，b瓶应封口一段时间后再连通盛有澄清石灰水的瓶子，这样做是为了耗尽瓶内氧气，证明b瓶产生的二氧化碳是无氧条件下产生的。
综上，有氧条件的控制是向盛有酵母细胞和葡萄糖溶液的a瓶不断通入空气；无氧条件的控制是密封盛有酵母菌和葡萄糖的b瓶。
然后思考第二个问题，怎样鉴定有无酒精产生？怎样鉴定有无二氧化碳产生，以及如何比较二氧化碳产生的多少？回顾所学知识，鉴定有无二氧化碳产生，可用澄清石灰水，因为二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊；在这个实验中，还可用溴麝香草酚蓝溶液，二氧化碳能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。若要比较两个装置中二氧化碳的产生量，可根据石灰水的浑浊程度或者溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短，检测酵母菌培养液中二氧化碳的产生情况。鉴定有无酒精产生，则利用重铬酸钾溶液。橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应，会变成灰绿色。
最后考虑第三个问题，怎样保证酵母菌在整个实验过程中能正常生活？要给它提供必需的营养物质，如葡萄糖液，并在适宜温度下培养。
下面看具体实验步骤：一、配置酵母菌培养液，按等量原则置于a、b锥形瓶里。二、组装有氧呼吸和无氧呼吸的装置图，放置在25 - 35度的环境下，培养8 - 10个小时。三、检测二氧化碳的产生。四、检测酒精的产生，这一步又分三个阶段：第一，取两支试管编号；第二，各取a、b锥形瓶酵母菌培养液的滤液两毫升注入试管；第三，分别滴加0.5毫升溶有0.1克重铬酸钾的浓硫酸溶液，轻轻震荡混匀，观察现象。