师：同学们，细胞中的生命活动需要能量驱动，而驱动细胞生命活动的直接能源物质是ATP，细胞中无时无刻不在进行着ATP的合成。通过上一节的学习，我们知道细胞中ATP的合成都有一个共同的能量来源——呼吸作用。那么，什么是细胞中的呼吸作用呢？细胞中分布有糖类、脂质等储存能量的有机物，细胞中进行的呼吸作用，其实就是将这些有机物氧化分解、释放出能量的过程，我们称之为细胞呼吸。细胞中的呼吸作用是否一定需要氧气？有机物被氧化分解后的产物又有哪些？

　　课前，我们做了这样一个小实验：用等量的面粉分别制作三个大小相同的面团，并分成a、b、c三组。c组面团未加任何物质，b组和c组面团中加入酵母粉。酵母粉是处于休眠状态的酵母菌，酵母菌是一种单细胞真菌，与人类生活息息相关，做馒头、面包以及酿酒等都是利用酵母菌的细胞呼吸。b组制作完面团后用塑料袋将其密封，c组则处于开放状态。

　　两小时后，我们看到b组和c组的面团明显大于a组，这是为什么呢？为一探究竟，我们把a、b、c三组的面团分别切开，发现a组当中没有任何气孔，而b、c组当中都有。由此，我们可以初步推断酵母菌在有氧和无氧条件下都可以产生气体。

　　再关注一个生活常识，我们在啤酒瓶的配料中发现了酵母，这里的酵母就是我们说的酵母菌，酒精的产生和酵母菌也有关联，我们初步推断酵母菌代谢过程中可以产生酒精。结合刚才的小实验以及生活常识，我们产生了一些疑问，可以提出以下问题：酒精和二氧化碳是酵母菌在什么条件下产生的？有氧条件还是无氧条件？有氧和无氧条件下产生的二氧化碳是否一样多？根据小实验以及生活常识，我们可以做出以下假设：酵母菌在有氧和无氧条件下均可以产生二氧化碳；酵母菌在有氧状态下可以产生酒精；有氧条件下产生的二氧化碳较无氧条件下更多。这是我们通过实验现象分析推理做出的假设，这些假设是否成立，还需要通过实验进一步验证。所以第三步，我们要进行实验设计。

　　首先要明确实验目的，科学设计实验。本实验主要探究酵母菌在有氧和无氧条件下的产物，所以可以设置对比实验，控制自变量，这里的自变量就是有氧和无氧这两个因素。同时，还要控制好无关变量，比如加入的有机物的量、酵母菌的量以及反应温度等，这些能影响实验结果，但不是我们要探究的变量，都要保持等同。然后检测因变量，这里的因变量主要是两个不同条件下产生的产物种类，以及产生二氧化碳量的多少比较，我们要找到检测方法。根据实验需要，理清实验步骤：

　　第一步，配置酵母菌培养液。

　　第二步，控制好有氧、无氧条件。有氧环境可以直接通入空气营造，无氧环境可让酵母菌培养液封口一段时间，让酵母菌通过有氧呼吸消耗掉锥形瓶中的氧气。

　　第三步，科学检测因变量。这里主要检测二氧化碳和酒精，二氧化碳检测可以使用澄清的石灰水，这是常用的检测方法，可设计相应装置。但设计有氧装置时遇到问题，通入的空气中的二氧化碳也会使澄清石灰水变浑浊，如何排除干扰呢？可以增设一个装置，先将空气通入氢氧化钠溶液，再通入酵母菌培养液。

　　二氧化碳的检测方法不唯一，还可以使用溴麝香草酚蓝水溶液鉴定二氧化碳，二氧化碳能使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。本实验不仅要检测是否产生二氧化碳，还要检测不同实验组产生二氧化碳的量。用澄清石灰水可根据其浑浊程度判定，用溴麝香草酚蓝水溶液则可通过完成由蓝变绿再变黄这个变色过程所需时间长短来判断二氧化碳浓度大小，二氧化碳浓度越大，变色所需时间越短。

　　下面看酒精的检测，利用橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应变成灰绿色的原理进行检测。具体操作时，取酵母菌培养液的滤液与酸性重铬酸钾溶液混合，观察颜色变化。实验设计完成后，按设计进行实验。这是设计的有氧装置图，这是同学实施实验时连接的实验装置，这是无氧装置。实验结束后检测二氧化碳，发现有氧条件下澄清石灰水的浑浊程度比无氧条件下更浑浊，所以可以推知有氧条件下产生的二氧化碳更多。

　　实验结束后，取等量的有氧装置和无氧装置中的酵母菌培养液滤液，分别加入酸性重铬酸钾溶液。实验结果明显，有氧装置中未出现灰绿色，说明未产生酒精；无氧装置中观察到灰绿色，说明有酒精产生。根据实验结果，对一开始的三个假设进行判断，不难看出假设二“酵母菌在有氧状态下可以产生酒精”不成立。由此得出结论：酵母菌在有氧和无氧条件下均可以产生二氧化碳，且有氧条件下产生的二氧化碳更多；酵母菌在无氧条件下可以产生酒精。科学家根据大量实验结果得出，细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。