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2012合肥二模生物试题T2的商榷

 昵称9682330 2012-04-23

2012合肥二模生物试题T2的商榷

 

一  试题

T2.为研究酵母菌的发酵产物,某研究小组设计了如下图甲所示的装置,并将有关检测结果绘制成图乙。①号、②号试管中均加入3mL蒸馏水和一定量的检验试剂。据图分析下列说法正确的是

2012合肥二模生物试题评价

   A.检验发酵产物酒精需向①号试管中滴加含重铬酸钾的浓硫酸

   B.设②号试管对照组是为了排除无关变量温度对实验的干扰

   C.图乙曲线b表示①号试管内玻璃管口气泡释放速率变化

   D.图乙曲线a表示酵母菌培养液中酵母菌数量变化规律

二  商榷

我的网友们和我一样,都对本题坐标曲线产生了诸多疑惑,现就本题开展一些分析,不妥在所难免,但求抛砖引玉。

首先题干说明为了研究“发酵”产物,何为发酵?专指酵母菌无氧呼吸也。那本体的题图实验装置中导气管与试管之间的的连接,就应该和教材无氧呼吸实验有相同的预处理——即先封口放置一段时间,其目的是消耗掉瓶中氧气,同时包括溶解葡萄糖的水应该用煮沸后的冷却水。

其次,发酵产物只有两种,即酒精和二氧化碳,但题图中的坐标图却绘出四条曲线,  且检测实验在试管中,不在锥形瓶中,所以选项D设置“曲线a表示酵母菌培养液中酵母菌数量变化规”,真的匪夷所思。

第三,题图横坐标时间没带单位,这就相当麻烦了,这个4是4小时,还是4天、4个单位时间等?这与题支D是否正确就有关系了。

百度了一下,其实本题题干是一个很古老的试题,而题支是命题人对此进行了改编的,包括D项。但各原题都没有对四条坐标曲线一一考查过,所以如何分析四条曲线倒是值得我们老师去考虑的,我也不例外,我和学生作了一定的讨论。

三  曲线分析

1.  先紧扣题干“发酵”——无氧呼吸来分析曲线。

因为考虑“产物”说法,其中有呈增加过程的只能是二氧化碳和酒精,先较快的原因可解释为原料充沛,酵母菌发酵速度较快,但随着营养物质的减少,发酵速度不可避免要减慢,但其变化的幅度显然与营养物质的含量、起始菌种量、代谢产物酒精的浓度变化有关,因此横坐标对曲线的变化趋势的准确绘制是一道不可逾越的坎。但可以说在密闭状态下,用a、b分别表示酒精和二氧化碳释放速度的大致趋势是可以的。

而这时问题出现了——什么下降了?若只考虑题干提到的“产物”说,则c、d曲线可视为干扰曲线,子虚乌有。但可能最初命题人也没认为只考虑产物,这样,何来两条呈下降趋势的曲线?葡萄糖必然有,另一曲线是什么呢?所以对选项改编时可能命题人也没有仔细考虑曲线和题干说明,竟然提出表示酵母菌数量一说,其实酵母菌根本不能以“物质”来称呼了。

上课讨论时,有的同学提出pH,但它也不是物质呀,可否定。

2.  不得不考虑开始进行了有氧呼吸

接上述分析,这么简单的装置中如果不仅考虑“产物”的话,才可能有“物质”呈下降趋势,那就是氧气和葡萄糖。但这显然和题干“发酵产物”以及其如何开展实验、题图曲线会自相矛盾。

最大的一个问题是,如果认为开始有氧气,如同选修一果酒制作实验一样,瓶内空间中的氧气就可满足酵母菌的大量繁殖,而一般这时候不认为有酒精的产生,则图中此时快速产生酒精无法解释了。

其实,最大的问题是题干检测试剂在试管中,它只可能检测产物和因产物引发的溶液pH变化,不可能检测锥形瓶内葡萄糖和氧气的变化,因此,前面的推理是毫无意义的。

这样,无论如何,只着眼于“物质”和检测对象为试管中某种变量的变化,则两支下降曲线来历不明。

 

但若难得糊涂既不考虑只有产物,又不考虑在试管中(纯粹错误的假设),考虑题干的说法“有关检测结果绘制成图乙”,两条曲线是不是可表示葡萄糖和pH的变化,还希望大家讨论。

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