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葡萄糖的酒精发酵
观察酵母把糖溶液变成乙醇，同时二氧化碳气泡从发酵罐中逸出——一座活的厌氧化工厂。
目标
配平发酵方程式 C₆H₁₂O₆ → 2 C₂H₅OH + 2 CO₂，把气泡与 CO₂ 的产生联系起来，并理解温度为何重要。
仪器与试剂
葡萄糖或糖溶液、面包酵母（Saccharomyces cerevisiae）、烧瓶或瓶、发酵栓或气球、温水浴和温度计。
步骤
- 读图：左侧的葡萄糖溶液经酵母作用转化为右侧的乙醇，而 CO₂ 从上方气相逸出。
- 把温度滑块设在30 °C附近——面包酵母的适宜范围。太冷会减慢酶活性，太热会杀死细胞。
- 自己配平方程式：一分子葡萄糖生成两分子乙醇和两分子二氧化碳——数两边碳原子个数。
- 在真实装置上安装发酵栓或气球：逸出的 CO₂ 使其鼓起并隔绝氧气，维持厌氧途径。
观察要点
- 液体上方的气相充满 CO₂——在发酵罐中表现为通过发酵栓持续冒泡。
- 发酵在乙醇约12–15%时自行停止：产物对产生它的酵母本身变得有毒。
讲解
酵母先经糖酵解把葡萄糖分解为丙酮酸，再脱羧并还原成乙醇，释放 CO₂。细胞每分子葡萄糖只获得约2个 ATP——远少于呼吸——因此发酵进行得快且放热。模拟中的气泡代表方程式的气体一半。
实验史话
发酵饮品已有数千年历史，但直到1857–1860年路易·巴斯德证明发酵由活的酵母细胞而非自然发生引起，其化学本质才得以阐明。爱德华·布赫纳随后于1897年证明无细胞酵母提取液仍能发酵糖——发现了在细胞外起作用的酶，并获1907年诺贝尔奖。
相关化学家
虚拟实验是帮助建立直觉的简化模型，不能替代真实实验和安全培训；没有指导请勿在家自行重复。