資源簡介

高中實驗的基礎知識及實驗題突破
實驗基本概念
1、實驗的變量
自變量:人為控制的能影響實驗結果的因素
因變量 :由自變量的改變所引起的實驗結果的改變
無關變量 :除自變量外也能影響實驗結果的因素
2、實驗的結果與結論
結果：實驗變量的改變引起的現象或數據的變化
結論：實驗結果所對應的規律
3、實驗設計原則
（1）．科學性原則
指在設計實驗時必須有充分的科學根據，使用科學的研究方法，這就要求設計時要以前人的實驗、理論或自己的實驗為基礎，而不是憑空設想。
（2）．單一變量原則:排除無關變量對實驗結果的影響。
在實驗中,變量是指可被操縱的特定因素或條件。單一變量原則是指控制其他因素不變，而只改變其中某一因素，觀察其對實驗結果的影響。
（3）.重復性原則：排除偶然因素對實驗結果的影響。
在同樣的條件下重復實驗，觀察實驗結果的穩定程度。任何實驗都必須有足夠的重復次數(或樣本數量足夠多)，才能判斷實驗結果的可靠性。
（4）．對照原則
對于對照實驗，一個實驗包括實驗組和對照組。實驗組是接受自變量處理的組，對照組是不接受自變量處理的組。
●如何體現實驗的三個原則
1、單變量原則：如選取生長情況相同的若干***
其它條件相同且適宜 “等量”、“等濃度”、“等體積”
2、重復性原則：如選取生長情況相同的若干***
3、對照原則：如選取生長情況相同的若干***均分為甲、乙、丙、丁四組。
●對照的四種情況
空白對照 指不做任何實驗處理的對象組（一般指自然狀態下的組）
自身對照 指實驗與對照在同一對象上進行，即不另設對照
條件對照 指雖給對象施以某種實驗處理，但這種處理是作為對照意義的，或者說這種處理不是實驗假設所給定的實驗變量意義的。
相互對照 指不另設對照組，而是幾個實驗組間對照
二、實驗題的解題策略
1．首先確定實驗的自變量、因變量、無關變量，再尋找自變量和因變量之間的關系，此即實驗的目的。
2．按照對照和單變量原則分析現象、結果之間差異的原因，進而得出實驗結論。
3、實驗操作步驟安排范式：“三段式”--選材>處理>觀察
（1）．取材、分組、編號
將若干生長狀況、大小等相同的材料均分為若干組，并用A、B、C……或甲、乙、丙……進行標號。
常用句式：把……(生長狀況、大小、身高、體重、生長發育等)相同的……隨機平均分成A、B……組，A為對照組，B……為實驗組(分組編號，等量對照——主要是描述“無關變量”)
（2）．對各組施加不同的處理
不施加處理條件(自然條件或模擬自然條件)的設為對照組，施加處理條件的設為實驗組(或是相互對照組)。
注：實驗組進行的處理主要是描述的自變量。
（3）．控制無關變量
即其他條件相同且適宜，試劑等量且適量。
常用句式：A組加適量的……(實驗處理)，B組加等量且適量的……(對照處理)，其他條件相同且適宜。
（4）．實驗結果的觀察、記錄及分析
對實驗結果的觀察和記錄，主要是描述因變量。
常用句式：把……培養或反應相同時間后，觀察記錄……數據，并進行相關處理(如求平均值等)。
（5）.預測實驗結果，總結實驗結論
①．驗證性實驗
驗證性實驗的結論具有唯一性，因此驗證性實驗的結果也是唯一的，且需要與唯一的實驗結論相對應。
②．探究性實驗
探究性實驗的結果及結論是不唯一的，解題時要把各種可能的結果全部列出。通常，要想完整地寫出探究性實驗的預期結果，需要先了解實驗目的，而探究性實驗的實驗目的常常帶有一些不確定詞語，在解題時我們可以將這些不確定詞語分解開，然后分別以確定的詞語進行表述，就可以得出幾個實驗結論，進而根據各種結論逆推出各種預期結果，最后再將預期結果和結論的書寫順序組織好，按照“若出現……(實驗結果)，則說明……(實驗結論)”的模式來書寫即可。
實例
1、確定實驗變量
例1、幾位同學在探索溫度對α－淀粉酶活性的影響時，設計的實驗方案如下：
①在三個試管中各加入可溶性淀粉溶液2 mL
②在另外三個試管中各加入新鮮的α－淀粉酶溶液1 mL
③加入碘液后，觀察現象
④分別置于100 ℃、60 ℃、0 ℃環境中保溫一段時間
⑤將淀粉溶液和α－淀粉酶溶液混合后再分別置于100 ℃、60 ℃、0 ℃環境中保溫5 min
請回答下列問題：
(1)該實驗的操作順序是__-______________。
(2)請預測該實驗的現象：_-__。
(3)該實驗的自變量是________，因變量是_________。請列舉該實驗的兩個無關變量：_淀___________，無關變量應保持____________。
(4)還原糖的檢測可以用_____試劑，為什么在本實驗中不用該試劑檢測？__________。
例2、為探究“影響酶活性的因素”，某同學設計了一個實驗方案，見下表：
試管 底物和試劑 實驗條件
1 1 cm3瘦肉塊＋4 mL蒸餾水 37 ℃水浴；pH＝1.5
2 1 cm3瘦肉塊＋4 mL胃蛋白酶 37 ℃水浴；pH＝8
3 1 cm3瘦肉塊＋4 mL胃蛋白酶 ①
4 1 cm3瘦肉塊＋4 mL胃蛋白酶 0 ℃水浴；pH＝1.5
(1)請完成實驗設計：①應為______________________。
(2)2、3號試管為一組對照實驗，本實驗中要探究的自變量是_______。請為該組實驗擬定一個課題名稱_________________。
(3)本實驗的因變量可以通過觀察_______________來確定。
(4)在1、2號試管所研究的問題中，溫度屬于________變量。
例3、下列有關酶特性的實驗的相關敘述，錯誤的是（　　）
A．驗證酶的高效性時，自變量是所加催化劑的種類
B．驗證酶的專一性時，自變量是酶的種類或底物的種類
C．探究pH對酶活性的影響時，pH是自變量，溫度是無關變量
D．探究酶作用的最適溫度時，只需要設置高溫和低溫兩個實驗組
2、遵循實驗原則
例1、對照原則是設計生物學實驗的重要原則之一，以下有關對照實驗的分析正確的是（ ）A．探究培養液中酵母菌種群數量的變化實驗時，需要設置空白對照組
B．觀察植物細胞質壁分離及復原時，只需觀察蔗糖溶液處理前后的細胞即可
C．比較H2O2在不同條件下的分解的實驗中，需設置對H2O2不作任何處理的對照組
D．研究溫度對酶活性的影響時，分別在酸性和堿性條件下進行
例2、現有四個實驗裝置，若要驗證綠色植物產生O2需要光和驗證O2是否由綠色植物釋放，應選用的實驗組合分別是（ ）
A、①②和①③ B、②③和①②
C、②④和①③ D、②③和③④
例3、在對照實驗中，控制自變量可以采用“加法原理”或“減法原理”。與常態相比，人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”，人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。下列相關敘述錯誤的是（ ）
A．驗證“光是光合作用的條件”，利用了“加法原理”
B．驗證Mg是植物必需元素的實驗，利用了“減法原理”
C．“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗，利用了“加法原理”
D．艾弗里的肺炎鏈球菌轉化實驗每個實驗組就利用了“減法原理”
例4、炎熱的夏天中午，某些植物（如植物甲）有午休的現象。這類植物白天大部分時間凈光合速率和光照強度與溫度呈正相關，但在中午光強和溫度最高的時間段，凈光合速率會出現一個低谷。回答下列問題：
（1）有些植物的午休現象，是由于中午氣孔開度下降，導致胞間 ________濃度降低抑制了凈光合作用，且抑制作用大于較高的溫度和 _______ 對凈光合帶來的促進作用。這種午休的原因叫“氣孔因素限制”。
（2）有些植物中午氣孔開度并沒有下降，但是因為其它因素導致午休現象，這種午休的原因統稱“非氣孔因素限制”。比如，可能由于溫度較高，導致 __________大于光合速率增加量。
（3）請設計實驗驗證：植物甲的午休是氣孔因素限制的，并且導致中午氣孔開度下降的原因是高溫而非強光照。
實驗步驟：
①取生理狀況相同的植物甲若干，平均分成甲、乙、丙三組。
②甲組在正常的溫度和光照強度下培養，乙組在 __________下培養，丙組在 __________下培養。其它培養條件相同且適宜。
③一段時間后，分別檢測每組植物的氣孔開度和凈光合速率。
預期結果：______________________。
3、觀察實驗結果，得出結論
例1、下列有關酶的實驗中，選材及檢測指標能達到實驗目的是（　　）
選項 實驗目的 選材 檢測指標
A 探究酶具有高效性 蛋白質、蛋白酶 雙縮脲試劑檢測觀察顏色變化
B 探究酶的最適pH 淀粉、新鮮的唾液 加入碘液觀察顏色變化
C 探究酶的最適溫度 過氧化氫、過氧化氫酶 氣泡產生速率
D 探究酶具有專一性 蔗糖、淀粉、淀粉酶 斐林試劑檢測觀察磚紅色沉淀產生情況
A B．B C．C D．D
例2、某研究性學習小組設計了如圖 1 所示實驗裝置，測量了過氧 化氫酶催化 H2O2反應放出的 O2含量，在最適條件下將反應 室旋轉 180°，使濾紙片與 H2O2溶液混合，每隔 30s 讀取并記錄量筒刻度，得到如圖 2 所示曲 線①，下列說法正確的是（　　）
A．若提高實驗環境溫度，實驗結果可用曲線②表示
B．若提高 H2O2溶液pH，實驗結果可用曲線③表示
C．若改變濾紙片的數量，可以探究底物濃度對酶促反應速率的影響
D．若改變濾紙片的數量，實驗結果均如曲線①所示，說明酶具有專一性
4、設計實驗，預測結果與結論：
例1、請設計實驗證實“甲狀腺激素對蝌蚪發育的影響”
⑴材料：蝌蚪若干，普通飼料，甲狀腺激素，甲狀腺抑制劑，水及容器等必需用具
⑵思路
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
⑶預測結果與結論
______________________________。
例2、一對相對性狀可受多對等位基因控制，如某植物花的紫色(顯性)和白色(隱性)。這對相對性狀就受多對等位基因控制。科學家已從該種植物的一個紫花品系中選育出了5個基因型不同的白花品系，且這5個白花品系與該紫花品系都只有一對等位基因存在差異。某同學在大量種植該紫花品系時，偶然發現了1株白花植株，將其自交，后代均表現為白花。假設該白花植株與紫花品系也只有一對等位基因存在差異，若要通過雜交實驗來確定該白花植株是一個新等位基因突變造成的，還是屬于上述5個白花品系中的一個，則
⑴該實驗思路為：_______________________________________________________。
⑵預期實驗結果及結論為_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
例3、某種小鼠的毛色由位于兩對常染色體上的兩對基因控制。已知B決定黑色毛，b決定褐色毛，C決定毛色存在，c決定毛色不存在(即白色)。其尾長是由位于常染色體上的另一對基因控制的。
(1)現有一批基因型為BbCc的小鼠，雌雄個體隨機交配繁殖后，子代白色小鼠的基因型有________種，其中能穩定遺傳的比例為_______。
(2)若不考慮毛色性狀的遺傳，在研究中發現，一對長尾的小鼠生出了一定數量的短尾小鼠。為了研究短尾小鼠的產生是因為“它的雙親都是短尾基因的攜帶者”還是由于“在親本繁殖過程中發生了顯性突變”，請你來設計雜交實驗并預測實驗結果。
Ⅰ實驗思路：______________________________________________________。
Ⅱ結果預測：
①如果____________________，
則雙親都是隱性短尾基因的攜帶者。
②如果_____________________，
則短尾小鼠的出現是在親本繁殖過程中發生了顯性突變造成的。

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