实验设计学案正式版

2013届长郡中学高三第二轮复习实验设计学案第1页共4页实验设计学案一、考纲要求二、命题角度三、实验设计常见考查点1、课题的考查：实验的目的可以通过分析题目得出；实验的原理则多源于课本知识，也有来自题干的。2、假设的考查3、实验预期的考查：要注意实验的性质，若是_______性实验，只回答一种结果预期。4、实验步骤设计的考查步骤的一般顺序：①分组并编号、前期共性处理；②实验变量处理；③后期共性处理；④观察现象，记录结果；⑤分析结果，推导结论。例题1、新收获的稻米煮出的米饭香气诱人，但是不法商贩也可以用抛光、增白、上油等方法处理陈稻米，以假乱真，坑害消费者。已知新稻米中过氧化氢酶的活性明显高于陈稻米。植物体内的过氧化氢酶在过氧化氢存在时，能使某些酚类物质如愈创木酚氧化成红褐色物质，其颜色的深浅与酶活性呈正相关。某些水果如苹果、桃子等以及某些蔬菜如马铃薯、山药等去皮后颜色的变化也是这一道理。（1）若现有两堆稻米，有一堆为新稻米(A)，有一堆为陈稻米(B)。请你完成下面的实验设计，证明新稻米中过氧化氢酶的活性明显高于陈稻米。实验目的：___________________________________。实验原理：___________________________________。试剂和用具：1%愈创木酚、1%过氧化氢、具塞试管、培养皿、移液管、观察颜色的放大镜等。实验步骤：①让稻米事先浸入1%愈创木酚溶液：具体做法是_______，然后分别用移液管往两支试管内加入1%愈创木酚溶液，浸没大米，盖上试管塞用力摇振20下，静置一段时间后，弃掉多余液体。②将浸有1%愈创木酚的稻米分别倒入两个对应编号的的培养皿中，用镊子摊开，然后_______________。③______________________________________________。实验结果：______________________________________。结论：__________________________________________。（2）若现有两堆稻米，只知其中有一堆为新稻米，另一堆不知是新稻米还是陈稻米（待测稻米）。假如你是食品卫生检验人员，请你完成下面实验设计，鉴定待测稻米是新稻米还是陈稻米。实验目的：___________________________________。实验原理：___________________________________。实验步骤：___________________________________。结果预测：___________________________________。（3）现有两堆稻米，只知其中一堆为新稻米，一堆为陈稻米，但不知哪一堆为新稻米，哪一堆为陈稻米。假如你是食品卫生检验人员，请你完成下面实验设计，将新稻米和陈稻米区分开来。实验目的：___________________________________。实验步骤：___________________________________。结果预期：___________________________________。四、实验设计的一般原则1、对照性原则：①空白对照②自身对照③条件对照④相互对照（a）单组实验。（b）等组实验（c）轮组实验。2、科学性原则（a）实验原理的科学性。（b）实验材料选择的科学性。（c）实验方法的科学性。（d）实验结果处理的科学性。3、重复性原则4、可行性原则：5、简便性原则：五、实验题的常见题型类型一：实验分析：对完整或者基本完整的实验方案进行分析完善1、教材相关实验的知识分析（教材实验部分涉及）2、实验设计的评价及改正题2013届长郡中学高三第二轮复习实验设计学案第2页共4页例2：为研究温度对酶活性的影响，某同学根据已提供的实验器材设计了如下实验方案，你认为该方案存在哪些问题？1、将恒温水浴锅、烧杯和铁架台调好。2、将量好的酶溶液和天平称取的蛋白块分别放入2支试管放入同一水浴锅中保持一定时间，使试管内外温度一致，再将酶人员和蛋白质块（将鸡蛋煮熟后的蛋白部分切成小块）倒入同一试管中混合，保温并记录蛋白块消失所需的时间。3、将酶溶液改成等量的蒸馏水，重复步骤2，并注意与步骤2的温度保持一致，进行对照实验。4、作好观察记录。练习1、证明“唾液淀粉酶对淀粉有消化作用”，某同学制订了下列实验方案：(1)实验目的(略)(2)实验材料和用具(略)(3)实验方法和步骤①：取1支试管，注入2ml浆糊。②：用凉开水漱口后，用小烧杯收集唾液。③：向试管内加入2ml唾液。④：往试管中滴加2滴碘液。⑤：将试管振荡后放十分钟。取出试管，观察溶液颜色的变化。(4)结论：唾液中含有淀粉酶能将淀粉分解成麦芽糖。该实验的方法和步骤以及结论有没有错误？如果有，请指出并改正。练习2、为证实“二氧化碳是光合作用合成有机物必需的原料”，某同学制订了下列实验方案：1.实验目的(略)；2.实验材料和用具(略)；3.实验方法和步骤：①用一适当大小的玻璃罩罩住一株生长正常的盆栽绿色植物和一杯NaOH溶液，密封不漏气；②将上述植物及装置放在暗室中饥饿，消耗掉叶片内贮藏的有机物。暗室内装有红色安全灯；③饥饿一定时间后，自暗室中取出，照光若干小时，使其充分进行光合作用；④取一叶片，放入盛有酒精的烧杯中，水浴加热，使叶绿素溶于酒精中；⑤将已脱绿的叶片取出，平铺在一个培养皿内，用碘-碘化钾溶液，检测有无葡萄糖的特异颜色反应出现。该实验方案有几项明显的错误，请指出错误并改正。3、补充和完善型实验题例3、有人设计了下列实验，试图证明“生长素(IAA)在植物体内的运输，主要是从植物体形态学上端(顶端)向下端(基端)运输，而不能倒转过来运输(如生长素只能从胚芽鞘的上端向下端运输)”。1.实验材料、用具：胚芽鞘、琼脂、刀片等；2.实验方法、步骤与结果：①制备琼脂块；②取一段胚芽箱中间部分，上面放含IAA的琼脂块，下面放空白琼脂块；③取步骤②下面琼脂块(a)的一部分放在去尖的胚芽鞘一侧；3.结论：以上实验证明了“生长素(IAA)在植物体内的运输，主要是从植物体形态学上端(顶端)向下端(基端)运输，而不能倒转过来运输”。我们认为，仅用①、②、③步骤还不足以严密论证以上结论，请在上述实验的基础上补充相应的实验方法、步骤和结果。练习3、黄瓜花是单性花，雄花和雌花容易分辨。现在生物园里有几株黄瓜正在开花，为你提供必要的器具和药品，请你完成下面的实验方案，证明：黄瓜子房发育成果实需要种子提供的生长素。2013届长郡中学高三第二轮复习实验设计学案第3页共4页器具药品：透明纸袋、回形针、小纸牌、剪刀、镊子、毛笔、烧杯、适宜浓度的生长素溶液。步骤一：选择一批发育正常，即将开放的黄瓜雌花，为每朵花套上透明纸袋，用回形针将纸袋固定好，然后，将这些雌花分为3组，分别挂上1、2、3的小纸牌。步骤二：结果预测：第一组雌花______________________；第二组雌花______________________；第三组雌花________________________。4、分析实验结果并得出结论例题4、下面是最早发现抗生素——青霉素的科学家弗莱明所进行的探索过程。观察及对问题的认识：细菌培养基中，偶然生出青霉菌，在其周围细菌没有生长。为什么出现这种现象？假设：进行实验：把青霉菌放在培养液中进行培养，然后观察使用这种培养液对细菌生长的影响。结果：这种培养液阻止了细菌的生长和繁殖。结论：弗莱明在持续的研究中分离出了这一物质，分析出它的特征，并将它命名为青霉素。说明：①在实验室里培养细菌、真菌常用琼脂配制成凝胶，平铺在培养皿里作为培养基(图2—9A)。②某细菌需要添加特殊培养液才能正常生长(图2—9B)。请回答：(1)作为这一实验的下列假设中，最为恰当的是A.青霉菌能产生有利于人类的物质B.青霉菌污染了细菌生长的培养基C.青霉菌可能吞噬了细菌D.青霉菌可能产生了不利于细菌繁殖的物质(2)为了证明青霉素确实是由青霉菌产生的而不是培养液和培养基中的其他物质产生的，则应设计对照实验，其实验方法是。(3)若对照组实验结果为，则充分证明青霉素确实能产生可阻止细菌繁殖的物质。类型二：限制型实验设计：给出题目及某些实验条件（如原理、器材、试剂等），设计实验方案。例题5、请根据下面提供的材料和用具：干酵母粉(内含活酵母菌)，蔗糖，开水，pH值分别为5、6、7、8的缓冲液；烧杯，注射器8支，带有橡皮塞抽去空气的试管4支，计时工具等必需用品。设计一个实验：探究酸碱度对酵母菌酒精发酵酶促反应速度的影响。1．把握目的要求2．确定原理方法3．选择实验器材4．设计实验步骤5．预测实验结果练习4、给你两个大小相同的萝卜(新鲜的)、10%的盐酸、蔗糖、蒸馏水、显微镜、玻片、小刀、烧杯、吸水纸等材料用具。请从中选用部分器材，用最简单的方法，设计一个小实验，验证植物细胞吸水和失水的原理。(1)你准备选用的实验材料和器具__________________________________________________。(2)操作过程是(写出要点即可)。(3)过一段时间后，你所观察到的实验现象是(4)实验结论是练习5、为检测光质(不同波长的光)对衣藻光合作用强度的影响，现提供如下的材料：红、绿、白3种颜色的40W灯泡数个，试管数只、足量衣藻、pH试纸、石蜡油、NaHCO3溶液。请你完成下图实验设计并回答有关问题：2013届长郡中学高三第二轮复习实验设计学案第4页共4页实验开始步骤为：按右图所示组装好实验装置，放在20℃的环境中进行实验。(1)写出后面的实验设计的主要步骤是：(2)请预测并简要分析上述实验结果：(3)在不改变实验方法和材料的情况下要提高实验效果就应______________________。类型三、设计实验方案题：只给出题目，要求自选器材、试剂，设计实验方案，称为开放型实验设计。例6、一种以地下茎繁殖为主的多年生野菊分别生长在海拔10m、500m、1000m的同一山坡上。在相应生长发育阶段，同一海拔的野菊株高无显著差异，但不同海拔的野菊株高随海拔的增高而显著变矮。为检验环境和遗传因素对野菊株高的影响，请完成以下实验设计。(1)实验处理：春天，将海拔500m、1000m处的野菊幼芽同时移栽于10m处。(2)实验对照：生长于m处的野菊。(3)收集数据：第二年秋天。(4)预测支持下列假设的实验结果：假设一：野菊株高的变化只受环境因素的影响，实验结果是：移栽至10m处的野菊株高。假设二：野菊株高的变化只受遗传因素的影响，实验结果是：移栽至10m处的野菊株高。假设三：野菊株高的变化受遗传和环境因素的共同影响，实验结果是：移栽至10m处的野菊株高。例7、下图为某种反射弧示意图，给你提供必要的实验用具，如电刺激设备(①、②可作为刺激点)、电位测量仪(可测量出神经纤维上电位变化)等，请设计试验方案，以探究兴奋(神经冲动)在神经纤维上和在相邻两种神经元之间的传递特点(是双向的还是单向的)，并预期可能的实验结果及结论。练习6、某生物学兴趣小组开展“不同浓度香烟浸出液对水蚤的影响”的课题研究。他们已将香烟和蒸馏水按照1︰1的重量比浸泡24小时，过滤后的滤液作为原液。如果你是其中一员，请回答：（1）采用何种测定指标来确定香烟浸出液对水蚤有无影响？（只要一种指标）（2）做该实验时必备的实验器材是：（3）写出实验的主要操作步骤。（4）设计一张表格用于在实验时记录数据。练习7、设计一个实验，证明ATP是直接的能源物质。要求：(1)自选器材试剂(2)写出实验步骤(3)预测实验结果(4)设置对照实验。