（新课标）2020高考生物一轮总复习 实验技能三 实验设计与实验分析所遵循的原则教案

1三、实验设计与实验分析所遵循的原则1．对照原则对照实验是除了一个因素之外，其他因素都保持不变的实验，通常分为实验组和对照组，实验组是经实验变量处理的对象组，对照组是不经实验变量处理的对象组。2．单一变量原则所谓单一变量原则，就是要尽可能控制无关变量的作用，以确保实验变量的唯一性。(1)实验变量与反应变量①实验变量也称自变量，是研究者主动操纵的条件和因子，是作用于实验对象的刺激变量。②反应变量又称因变量或应变量，是随自变量变化而产生反应或发生变化的变量，应具可测性和客观性。(2)无关变量：无关变量又称干扰变量、控制变量，是指与研究目标无关，但却影响研究结果的变量。3．等量原则实验中要做到“单一变量”(即实验变量)外，其他变量需注意等量原则，即：(1)生物材料要相同：即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面要尽量相同或至少大致相同。(2)实验器具要相同。(3)实验试剂要相同。(4)处理方法要相同。1．某同学为了研究酵母菌呼吸作用的类型，制作了如图所示的实验装置。甲、乙中各加等量的经煮沸后冷却的葡萄糖溶液，并加等量的酵母菌，乙内用液状石蜡隔绝空气。对该实验的分析，错误的是()A.该实验不能以有无CO2的产生来判断酵母菌的呼吸作用类型B.将葡萄糖溶液煮沸可以防止杂菌污染，以免影响实验结果C.乙和甲比较，说明酵母菌在不同的条件下有不同的呼吸作用类型D.乙为甲的空白对照实验，以排除无关因素对酵母菌呼吸作用的影响解析：由于酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，所以该实验不能以有无CO2的产生来2判断酵母菌的呼吸作用类型，A正确；由于配制的葡萄糖溶液中可能有杂菌，所以将葡萄糖溶液煮沸可以防止杂菌污染，B正确；由于乙装置中用石蜡进行密封，形成无氧环境，所以乙和甲比较，说明酵母菌在不同的条件下有不同的呼吸作用类型，C正确；乙和甲都是实验组，相互形成对照，自变量是有无氧气，D错误。答案：D2．(2018·河北衡水金卷)某科学工作者为探究西红柿生长的最佳光照强度，设计了如表所示的实验：首先取若干生长状况相同的西红柿植株，平均分为7组，分别放在密闭的玻璃容器中。实验开始时测定CO2的浓度，12小时后再次测定CO2的浓度。实验结果如表：组别温度(℃)光照强度：普通阳光(%)开始时的CO2浓度(%)12小时后CO2浓度(%)12500.350.368225100.350.342325200.350.306425400.350.289525600.350.282625800.350.280725950.350.279请分析回答：(1)这一实验的自变量是________，写出该实验设计的一种无关变量：________。(2)实验中第1组在12小时后CO2浓度变化的原因是________________________。(3)如果实验中使用不同品种的西红柿植株，这样的做法违背了实验设计的________原则。(4)若将第7组植株突然移至第4组的条件下，短时间内光合细胞中的ATP含量会________(填“增加”或“减少”)，C5化合物的含量会________(填“增加”或“减少”)。(5)该实验设计尚不能确定西红柿生长的最佳光照强度，请你提出进一步探究的实验设计思路：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)由表格中提供的信息可以看出，光照强度是该实验对实验结果能够产生确定影响并且可以控制的因素，为自变量；温度、CO2浓度都会对实验结果产生随机影响，但并非实验要控制的因素，为无关变量。(2)实验中第1组没有给予光照，在此环境中，植物只能进行呼吸作用，产生的CO2会导致CO2浓度升高。(3)单一变量原则是探究某种因素对实验的影响时要保证其他变量相同，否则多变量的实验就没有意义了；在探究光强对光合作用的影响时就要以光强为单一变量，保证温度和CO2浓度、所用材料的生理状态应该相同。(4)若将第7组植株突然移至第4组的条件下，光照减弱，光反应受到影响，光反应产物ATP3和[H]减少，暗反应C3还原阶段受到抑制，C5的生成减少，其含量也会减少。(5)欲确定西红柿生长的最佳光照强度，可增加若干实验组，将光照强度的数据差缩小，依次增加光照强度，12小时后再次测定CO2浓度。答案：(1)光照强度温度(其他合理答案也可)(2)细胞呼吸产生了CO2(3)单一变量(4)减少减少(5)增加若干实验组，将光照强度的数据差缩小，依次增加光照强度，12小时后再次测定CO2浓度(答案合理即可)