資源簡介

驗證無機鹽的功能
易錯歸因
不能正確使用對照實驗法驗證無機鹽的功能。
典型易錯題
例1（2022·全國·高三專題練習）某地區經常出現蘋果小葉病，有人認為是土壤中缺鋅引起的，有人認為是土壤中缺鎂引起的。現有如下材料，請你完成下列實驗，證實上面的猜測哪個正確。
（1）材料用具：30株長勢相同的蘋果幼苗、蒸餾水、含有植物必需元素的各種化合物。
（2）實驗原理：任何一種必需元素在植物體內都有一定的作用，一旦缺乏，就會表現出相應的癥狀。根據全素培養液和相應缺鋅、缺鎂的培養液對蘋果生長發育的比較，判斷小葉病的病因。
（3）方法步驟：
①首先配制全素培養液、相應的缺鋅培養液和______培養液，分別放入三個培養缸并編號為A、B、C。
②將30株長勢相同的幼苗分成三等份，分別培養在上述三種培養液中。
③放在適宜的條件下培養一段時間，觀察蘋果幼苗的生長發育狀況。
（4）結果預測和分析：
①______缸內的蘋果幼苗正常生長。
②若B缸內蘋果幼苗表現出小葉病，而C缸沒有，則說明__________________________；若C缸內蘋果幼苗表現出小葉病，而B缸沒有，則說明_________________________；若B、C兩缸內的幼苗都表現為小葉病，則說明_________________________；若B、C兩缸內幼苗都不表現為小葉病，則說明_________________________。
（5）若實驗證明蘋果小葉病是由缺鋅引起的，從科學研究的嚴謹角度出發，還應增加的實驗步驟是：__________________________________________________。增加步驟后的實驗結果是___________________________________________________。
【答案】（3）缺鎂
（4）①A ②蘋果小葉病是由缺鋅引起的 蘋果小葉病是由缺鎂引起的 蘋果小葉病與缺鋅和缺鎂都有關 蘋果小葉病與缺鋅和缺鎂都無關
（5）在缺鋅培養液B中加入一定量的含鋅的無機鹽 一段時間后小葉病消失，幼苗恢復正常生長
【解析】（3）①由實驗目的分析出實驗的自變量是培養液中是否含有鋅元素和是否含有鎂元素，實驗還應遵循對照原則，因此實驗分為三組，一組是完全培養液作為對照，一組是缺鋅的培養液，一組是缺鎂的培養液。
（4）①A缸是完全培養液，因此A中的蘋果幼苗長成生長。
②如果蘋果小葉病是由缺鋅引起的，則B缸內蘋果幼苗表現出小葉病，而C缸沒有小葉病；如果蘋果小葉病是由缺鎂引起的，則C缸內蘋果幼苗表現出小葉病，而B缸沒有小葉病。若B、C兩缸內的幼苗都表現為小葉病，則說明蘋果小葉病與缺鋅和缺鎂都有關；若B、C兩缸內幼苗都不表現為小葉病，則說明蘋果小葉病與缺鋅和缺鎂都無關。
（5）由題意可知，該實驗的目的是證明蘋果小葉病是由缺鋅引起的，還應增加一組實驗，缺鋅培養液B中加入一定量的含鋅的無機鹽，觀察蘋果幼苗的小葉病是否恢復正常，若恢復正常，說明蘋果小葉病確實是由于缺鋅引起的。
解題技巧
驗證無機鹽生理功能的方法
注意：（1）實驗中應保證實驗材料的統一性，即材料的種類、生長狀況等相同。（2）實驗組加入X的目的是進行二次對照，使實驗組形成前后對照，增強實驗結果的說服力。
同類題練習
1．（2022·寧夏長慶高級中學高三階段練習）若通過實驗來證明“鉀離子是植物生長發育所必需的無機鹽”，則以下設計錯誤的（ ）
A．選擇生長旺盛、長勢相同的若干綠色小麥幼苗作為實驗材料
B．出現缺鉀癥狀后需要再向培養液中添加鉀離子，并繼續觀察幼苗生長狀況
C．所有小麥幼苗應該放置在條件適宜且相同的環境中培養
D．需要配制“不含鉀離子的完全培養液”和“只含鉀離子的培養液”作對照
2．（2022·全國·高三專題練習）下面列出了確定無機鹽X是否是植物所必需的若干實驗方案，其中正確的設計是（ ）
①以土壤為基質的盆栽，澆缺少無機鹽X的完全培養液
②以沙土為基質的盆栽，澆缺少無機鹽X的完全培養液
③只用缺少無機鹽X的“完全培養液”，不用基質
④以土壤為基質的盆栽，澆蒸餾水
⑤以沙土為基質的盆栽，澆完全培養液
⑥不用基質，只用完全培養液
⑦不用基質，只用含無機鹽X的培養液
⑧不用基質，只用蒸餾水
A．以③為實驗組，⑥為對照組
B．以④為實驗組，①為對照組
C．以②為實驗組，⑤為對照組
D．以⑦為實驗組，⑧為對照組
3．（2022·甘肅·玉門市教育局教育研究室高三期中）小麥幼苗在缺少無機鹽X的“完全培養液”中培養一段時間后，出現了葉片發黃的現象。下列有關敘述錯誤的是（ ）
A．對照實驗應使用含無機鹽X的完全培養液培養小麥幼苗
B．據實驗結果推測無機鹽X可能是一種含鎂元素的無機鹽
C．與正常幼苗相比該幼苗葉綠體內的NADPH的合成速率增加
D．實驗結束時，培養液中某些無機鹽離子的濃度可能會增加
4．（2022·浙江·高三專題練習）研究發現用不含Ca2+和K+的生理鹽水灌注離體蛙心時，蛙心收縮不能維持；用含有少量Ca2+和K+的生理鹽水灌注離體蛙心時，心臟能持續跳動數小時。這說明Ca2+和K+的作用是（ ）
A．是構成細胞某些復雜化合物的重要成分
B．維持血漿的正常濃度
C．維持生物體正常生命活動
D．為蛙心臟的持續跳動直接提供能量
5.（2020·江西·鉛山縣第一中學模擬預測）一位農民種植的某塊農田小麥產量總是比鄰近地塊的低。他懷疑該農田可能是缺少某種元素，為此將該塊肥力均勻的農田分成面積相等的五小塊，進行田間實驗。除施肥不同外、其他田間處理措施均相同。實驗結果如下表，從表中可判斷該農田最可能缺少的元素是（　　）
地塊 甲 乙 丙 丁 戊
施肥情況 尿素（CH4N2O） 磷酸二氫鉀 磷酸二氫銨 硫酸銨 不施肥
小麥收獲量 55.56 65.26 56.88 55.44 55.11
A．K B．N C．P D．S
6．（2020·遼寧·模擬預測）某生物興趣小組為驗證硼是植物必需的礦質元素，設計了如下實驗，你認為較科學的一組是（ ）
A．對照組：植物+完全培養液+沙土 實驗組：植物+缺硼的完全培養液+沙土
B．對照組：植物+蒸餾水+沙土 實驗組：植物+蒸餾水配置的含硼的培養液+沙土
C．對照組：植物+完全培養液 實驗組：植物+缺硼的完全培養液
D．對照組：植物+蒸餾水 實驗組：植物+蒸餾水配置的含硼的培養液
7．（2020·甘肅·武威第六中學模擬預測）適宜溫度和光照下，在缺少某無機鹽的“完全培養液”中培養水稻幼苗，植物葉片顯出缺綠癥狀，當補充鎂鹽時，培養一段時間后，上述癥狀消失，下列有關敘述錯誤的是（ ）
A．補充鎂鹽后該幼苗葉肉細胞內NADPH的合成速率降低
B．該實驗說明鎂是構成水稻幼苗葉綠素分子的必需元素
C．該實驗說明無機鹽對于維持生物體的生命活動有重要意義
D．該實驗的對照組可用含該無機鹽的完全培養液培養植株
8．（2022·全國·高三專題練習）土壤中的元素對植物的生長具有重要的作用，有研究發現：施磷可以提高植物的抗旱性和使植物提早成熟。為了驗證這一結論，某同學進行下列實驗，請補充完整實驗內容。
（1）實驗過程：
步驟一：取40株生長狀況相同的小麥隨機分成四組，用紅壤（缺磷）種植在同一地方的不同區域，并標記為A、B、C、D。
步驟二：A組正常澆水、施過磷酸鈣；B組正常澆水、___________；C組__________、施過磷酸鈣；D組不澆水，不施過磷酸鈣。（不考慮鈣元素等的作用）
步驟三：3個月后觀察并記錄小麥的生長狀況和開花狀況。
（2）預期結果：
若_________________________________________，則說明施磷可以提高小麥的抗旱性；
若_________________________________________，則說明施磷可以使小麥提早成熟。
9.（2022·廣東·揭陽華僑高中高三階段練習）下列是某植物無土栽培的一種培養液配方，請據此回答有關問題：
Ca（NO3）2 NaH2PO4 MgSO4 FeCl3 微量元素 H2O
1.0 g 0.20 g 0.25 g 0.005 g 極少量 1000 mL
（1）無土栽培所用培養液中的無機鹽在植物體內大多數以_______形式存在；植物缺Mg會導致葉片發黃，不能進行正常的光合作用，說明了無機鹽對于維持__________________有重要作用；
（2）研究表明，有些無機鹽離子可重復利用，有的不能重復利用，可重復利用的無機鹽離子缺乏時，老葉先表現出缺乏癥，不可重復利用的無機鹽離子缺乏時，幼葉先表現出缺乏癥。請設計實驗證明Mg是可重復利用的元素。
實驗材料：長勢相同的玉米幼苗、蒸餾水、含有植物必需元素的各種化合物。
實驗步驟：
①配制完全培養液和_______________，分別放入兩組培養瓶中，并編號A、B。
②將長勢相同的玉米幼苗均分兩組，分別栽培在上述兩種培養液中。
③放在相同且適宜條件下培養一段時間后，____________________________。
預測實驗結果：在完全培養液中的玉米幼苗生長正常，___________________________。
實驗結論：Mg 是可重復利用的元素。
同類題練習參考答案
1．D 【解析】實驗中的無關變量需保持一致，選擇生長旺盛、長勢相同的若干綠色小麥幼苗作為實驗材料，A正確；出現缺鉀癥狀后需要再向培養液中添加鉀離子，并繼續觀察幼苗生長狀況，這樣能夠起到第二次對照目的，使實驗結果更具有說服力，B正確；實驗中的無關變量需保持一致且適宜，所有小麥幼苗應該放置在條件適宜且相同的環境中培養，C正確；實驗應遵循單一變量原則，需要配制“不含鉀離子的完全培養液”和“完全培養液”作對照，D錯誤。故選D。
2．A 【解析】土壤中含有多種礦質元素，其中可能含有X元素，①錯誤；沙土中含有多種礦質元素，其中可能含有X元素，②錯誤；只用缺少元素X的“完全培養液”，不用基質作為實驗組，有利于控制變量，③正確；由①分析可知，④錯誤；由②分析可知，⑤錯誤；不用基質，只用完全培養液，作為對照，⑥正確；植物正常生長需要多種礦質元素，不用基質，只用含元素X的培養液作對照，植物也不能正常生長，⑦錯誤；無礦質元素，植物不能正常生長，⑧錯誤。綜上所述，③⑥正確，①②④⑤⑦⑧錯誤。故選A。
3．C 【解析】本實驗的自變量是無機鹽X，實驗組缺乏無機鹽X，對照組應使用含無機鹽X的完全培養液培養小麥幼苗，A正確；將小麥幼苗在缺少無機鹽X的“完全培養液”中培養一段時間后，出現了葉片發黃的現象。根據現象推測無機鹽X可能是一種含鎂元素的無機鹽，B正確；當植物缺鎂時，葉綠素合成減少，光反應下降，葉綠體內NADPH的合成速率下降，C錯誤；植物吸收無機鹽具有選擇性，當植物吸收水大于吸收某種元素時，實驗結束時培養液中某種無機鹽離子濃度可能會增加，D正確。故選C。
4．C 【解析】由題意可知，題干中說明的現象并不能體現有Ca2+和K+的作用是構成某些復雜化合物的重要成分，A錯誤；題干信息沒有涉及血漿的濃度，B錯誤；該實驗說明無機鹽對于維持生物體正常生命活動有重要作用，C正確；無機鹽不能為生命活動提供能量，D錯誤。故選C。
5．D 【解析】氮既是細胞中的大量元素，又是組成細胞的主要元素之一，A正確；農作物苗期缺氮癥狀可通過及時補充適量氮肥（如：NH4+和NO3﹣等）來得到緩解，B正確；氮元素是組成蛋白質、核酸、ATP、葉綠素的必需元素，C正確；氮肥施用過量，會導致作物根細胞細胞液濃度小于土壤溶液濃度，細胞失水，從而出現“燒苗”現象，D錯誤。故選D。
6．A 【解析】甲、乙、丙、丁、戊除施肥不同外，其他田間處理措施相同，由小麥收獲量可看出，施用尿素（甲）、含氮無機鹽（丁）、含氮和磷無機鹽（丙）時產量均在55~56千克左右，與不施肥（戊）相比產量無明顯區別，只有在施用含鉀無機鹽（乙）的情況下小麥產量明顯提高，為65.26千克，說明該地塊產量低是因缺少鉀元素引起的。綜上分析，A符合題意，B、C、D不符合題意。故選A。
7．C 【解析】該組對照組用含有植物生長必要的各種元素的完全培養液，實驗組用缺硼的完全培養液，變量設計正確，但都栽培在沙土中，則兩組植物均能正常生長，因為沙土可能含有硼，因此不能達到實驗目的，A錯誤；該組的自變量是蒸餾水和含硼培養液，都栽培在沙土中，則兩組植物均能正常生長，因為沙土可能含有硼及其他礦質元素，因此不能達到實驗目的，B錯誤；該組實驗組和對照組只有一個自變量硼的有無，且完全培養液中植物能正常生長，缺硼培養液中不能正常生長，可以達到實驗目的，C正確；植物生長不僅僅需要硼元素，還需要其他礦質元素，該實驗的對照組與實驗組都不能正常生長，因此不能達到實驗目的，D錯誤。故選C。
8．A 【解析】補充鎂鹽后該幼苗葉肉細胞內缺綠癥狀消失，說明葉綠素含量增加了，則葉肉細胞光反應產生NADPH的速率將增加，A錯誤；根據以上分析可知，該實驗說明鎂是構成水稻幼苗葉綠素分子的必需元素，B正確；該實驗中缺鎂導致植物葉片顯出缺綠癥狀，進而影響了光合作用的進行，說明無機鹽對于維持生物體的生命活動有重要意義，C正確；實驗組用的是缺少某無機鹽的“完全培養液”，因此對照組可用含該無機鹽的完全培養液培養植株，D正確。故選A。
9．（1）不施過磷酸鈣 不澆水
（2）C組小麥的生長狀況比D組的好 A組小麥的開花時間早于B組
【解析】（1）若要驗證施磷可以提高植物的抗旱性和使植物提早成熟，實驗中的自變量為是否施磷，因變量是植物的抗旱性和開花時間。實驗應遵循對照原則、單一變量原則和等量性原則，則每組的處理條件需要一致且形成對比，即A組正常澆水、施過磷酸鈣，B組正常澆水、不施過磷酸鈣，C組不澆水、施過磷酸鈣，D組不澆水，不施過磷酸鈣。
（2）①C組和D組的處理都是不澆水，C組施磷而D組不施加，若C組小麥的生長狀況比D組的好，則說明施磷可以提高小麥的抗旱性；
②A組和B組的處理都是正常澆水，A組施磷而B組不施加，若A組小麥的開花時間早于B組的，則說明施磷可以使小麥提早成熟。
10．（1）離子 細胞和生物體的生命活動
（2）等量的缺鎂培養液 觀察玉米幼苗葉片顏色變化 在缺鎂培養液中生長的玉米幼苗老葉先變黃
【解析】（1）無機鹽在植物體內這大多數以離子的形式存在；缺鎂導致葉片發黃，不能正常進行光合作用，說明無機鹽對于維持細胞和生物體的生命活動具有重要的作用。
（2）根據實驗目的、單一變量和對照性原則等設計實驗過程：①該實驗的自變量為是培養液中否含Mg元素，因此需要配制完全培養液和等量的缺鎂培養液， 分別放入兩組培養瓶中，并編號A、B。②無關變量要相同，故將長勢相同的玉米幼苗均分兩組，分別栽培在上述兩種培養液中。③將上述兩組玉米幼苗放在相同且適宜條件下培養一段時間后，觀察玉米幼苗葉片顏色變化。
預測實驗結果（根據Mg是可重復利用的元素）：在完全培養液中的玉米幼苗生長正常，在缺鎂培養液中生長的玉米幼苗老葉先變黃（幼葉可以從老葉中獲得）。
實驗結論：說明Mg 是可重復利用的元素。
1 / 8

展開更多......

收起↑