[實(shí)驗(yàn)微課2]關(guān)注“自變量、因變量、無關(guān)變量

1、 實(shí)驗(yàn)微課 2 關(guān)注“自變量、因變量、無關(guān)變量”1. 自變量、因變量、無關(guān)變量三者之間的關(guān)系（1）自變量 ,指實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康乃倏v的因素或條件。因變量,指實(shí)驗(yàn)中由于實(shí)驗(yàn)變量而引起的變化和結(jié)果。通常自變量是原因 ,因變量是結(jié)果 ,二者具有因果關(guān)系。實(shí)驗(yàn)的 目的在于解釋這種前因后果關(guān)系。（2）無關(guān)變量 ,指實(shí)驗(yàn)中除自變量以外的影響實(shí)驗(yàn)變化和結(jié)果的因素或條件。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)盡量 避免無關(guān)變量對(duì)正常實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾 ,如果無關(guān)變量處理不當(dāng)影響了正常結(jié)果的出現(xiàn) ,此無關(guān) 變量就成為了干擾變量 ,所以消除無關(guān)變量成為干擾變量是實(shí)驗(yàn)成功的前提。2. 實(shí)驗(yàn)變量控制的三個(gè)原則實(shí)驗(yàn)變量自變量無關(guān)變量因變量

2、控制原則單一變量原則等量適宜原則可觀測(cè)性原則實(shí)例探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中只有溫度一個(gè)自變量探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中 pH為無關(guān)變量 ,實(shí)驗(yàn)時(shí),各組 pH 不但要相同 ,還要適宜探究溫度對(duì)酶活性的影響實(shí)驗(yàn)中 ,根據(jù)淀粉遇碘變藍(lán)的顏色反應(yīng) 將不可觀測(cè)的反應(yīng)直觀地顯現(xiàn)出來 ,便于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀測(cè)3. 教材中探究類實(shí)驗(yàn)的變量分析實(shí)驗(yàn)名稱自變量因變量無關(guān)變量探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響不同溫度 （至少三種 ）探究 pH 對(duì)過氧化氫酶活不同 pH（至少三種 ） 性的影響酶的活性 （加碘液后溶液 顏色的變化 ）酶的活性 （氣泡的數(shù)量或 帶火星的衛(wèi)生香燃燒的pH、底物量、酶量、試 管的潔凈程度、反應(yīng)時(shí) 間

3、、操作程序等 溫度、底物量、酶量、 試管的潔凈程度、反應(yīng)探究酵母菌的呼吸方式氧的有無模擬探究細(xì)胞表面積與體積的關(guān)系瓊脂塊體積的大小探究生長(zhǎng)素類似物促進(jìn)不同濃度的生長(zhǎng)素類似插條生根的最適濃度物探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化時(shí)間探究水族箱中的群落演替時(shí)間猛烈程度）時(shí)間、操作程序等CO2生成量 （澄清石灰水葡萄糖溶液、石灰水的的混濁程度 ）;酒精產(chǎn)生量、溫度、 pH 、錐形瓶（用重鉻酸鉀檢測(cè) ）的潔凈程度等NaOH 溶液的量、浸泡物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男实臅r(shí)間、測(cè)量的準(zhǔn)確性等實(shí)驗(yàn)材料的一致性、生扦插枝條的生根數(shù)量或長(zhǎng)素類似物濃度的準(zhǔn)確長(zhǎng)度性、處理時(shí)間的一致性等酵母菌種群數(shù)量培養(yǎng)液的成分、培養(yǎng)條件、空間等群落

4、的變化水族箱的培養(yǎng)條件和環(huán)境等1. 下列有關(guān)酶特性的實(shí)驗(yàn)中 ,敘述錯(cuò)誤的是 （）A. 驗(yàn)證酶的高效性時(shí) ,自變量是催化劑的種類B. 驗(yàn)證酶的專一性時(shí) ,自變量是酶的種類或底物的種類C. 探究 pH對(duì)酶活性的影響時(shí) ,pH是自變量 ,溫度是無關(guān)變量D. 探究酶作用的最適溫度時(shí) ,應(yīng)設(shè)置高溫、室溫、低溫三組實(shí)驗(yàn)1. 答案 D 酶的高效性是與無機(jī)催化劑相比而言的 ,驗(yàn)證酶的高效性時(shí) ,自變量是催化劑的種 類,A正確;驗(yàn)證酶的專一性時(shí) ,可以是底物相同 ,酶的種類不同 ,也可以是酶的種類相同 ,底物不同,B正確;探究pH對(duì)酶活性的影響時(shí) ,自變量是 pH,溫度為無關(guān)變量 ,因變量是底物的消耗速率 ,C

5、正確 ;探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí) ,溫度是自變量 ,設(shè)置溫度梯度應(yīng)該在最適溫度的左右展開設(shè)計(jì),D 錯(cuò)誤。2. 如圖為探究酵母菌細(xì)胞呼吸的實(shí)驗(yàn)裝置 ,錐形瓶?jī)?nèi)裝有正常生長(zhǎng)的酵母菌及足量培養(yǎng)液 ,試管內(nèi) 裝有溴麝香草酚藍(lán)水溶液 ,從閥門通入的空氣已去除 CO2,實(shí)驗(yàn)過程中其他條件適宜。下列敘述 錯(cuò)誤的是 ( )A. 若打開閥門進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ,探究溫度對(duì)酵母菌有氧呼吸的影響 ,則通入錐形瓶的 O2 屬于無關(guān)變量B. 若關(guān)閉閥門進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ,在酸性條件下 ,可用重鉻酸鉀檢測(cè)錐形瓶的培養(yǎng)液中是否有乙醇產(chǎn)生C. 若打開閥門 ,在不同溫度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ,試管溶液顏色變化所需的時(shí)間越短 ,則表明酵母菌在所處 溫度下的

6、有氧呼吸越旺盛D. 若關(guān)閉閥門 ,以乳酸菌替代酵母菌進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ,試管中溶液顏色由藍(lán)變綠再變黃2. 答案 D 若探究溫度對(duì)酵母菌有氧呼吸的影響 ,則溫度屬于自變量 ,而 O2 屬于無關(guān)變量 ,A 正 確;關(guān)閉閥門 ,酵母菌在無氧條件下進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乙醇 ,可在酸性條件下用重鉻酸鉀檢測(cè) ,B正 確 ;試管顏色變化所需的時(shí)間越短 ,說明產(chǎn)生 CO2的速率越快 ,從而說明該溫度下有氧呼吸越旺 盛,C正確;乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生乳酸 ,不能產(chǎn)生 CO2,故不能使溴麝香草酚藍(lán)水溶液變色 ,D 錯(cuò)誤。3. 某同學(xué)想探究二氧化碳濃度與光合速率的關(guān)系。他取A、B、C、D 四株都有 5 片葉的小白菜 ,用直徑 1 cm

7、 的打孔器從每株小白菜打取小葉圓片各 10 片,并設(shè)法抽去氣體使之下沉 ,置于光下 取 100 mL 三角瓶 4 個(gè) ,編號(hào) 14,按下表操作 (光照、溫度相同且適宜 )并記錄結(jié)果。下列評(píng)價(jià)或 修正不合理的是 ( )編實(shí)驗(yàn)處理30 min 內(nèi)上浮號(hào)葉圓片來源葉圓片數(shù) (片)自來水 (mL)NaHCO3(g)葉圓片數(shù) (片)1A1040022B1040163C1040344D104055A. 只要控制光照、溫度相同即可B. 自變量二氧化碳濃度的控制不嚴(yán)格C. 實(shí)驗(yàn)材料本身存在的差異會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果D. 制備的葉圓片投入三角瓶前應(yīng)放黑暗處3. 答案 A 在進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)的過程中 ,葉圓片數(shù)、自來水的量

8、等無關(guān)變量應(yīng)保持相同且適宜 ,A 錯(cuò)誤;自來水中也有少量二氧化碳 ,因此使用自來水時(shí) ,會(huì)對(duì)二氧化碳濃度造成影響 ,B 正確;小葉圓 片來自 A、B、C、D四株小白菜 ,實(shí)驗(yàn)材料本身存在的差異會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ,C正確;制備的葉圓 片在投入三角瓶之前可在黑暗處進(jìn)行饑餓處理使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更為準(zhǔn)確,D 正確。4. 科研人員研究不同溫度條件下菠菜葉片的凈光合速率的變化情況結(jié)果如圖。相關(guān)分析錯(cuò)誤的 是 ()A. 溫度通過影響酶活性對(duì)光合作用產(chǎn)生的影響只與暗反應(yīng)有關(guān)B. 此實(shí)驗(yàn)中 CO2濃度是無關(guān)變量 ,各組間需保持一致和穩(wěn)定C. 溫度為 40 ,光照為 1 500lx 條件下菠菜光合速率為 6D. 菠菜葉片

9、進(jìn)行光合作用的最適溫度低于呼吸作用的最適溫度4. 答案 A 溫度通過影響酶活性對(duì)光合作用產(chǎn)生的影響與光反應(yīng)和暗反應(yīng)均有關(guān),A 錯(cuò)誤 ;本實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度和溫度 ,因變量是凈光合速率 ,CO2濃度等其他因素是無關(guān)變量 ,B 正確; 據(jù)圖可知,溫度為 40 ,光照為 1 500lx 條件下菠菜凈光合速率為 2,呼吸速率為 4,根據(jù)總光合速 率=凈光合速率 +呼吸速率可知 ,此時(shí)其光合速率為 6,C正確;據(jù)圖可知 ,菠菜葉片進(jìn)行光合作用的 最適溫度約為 30 ,呼吸作用的最適溫度約為 40 ,因此菠菜葉片進(jìn)行光合作用的最適溫度低 于呼吸作用的最適溫度 ,D 正確。5. 某科研小組嘗試用枯草桿菌

10、纖維素酶制劑分解秸稈制備飼料用葡萄糖添加劑,實(shí)驗(yàn)操作和結(jié)果如下表 :15 525 6pH 溫度415 25 15 25加酶比例0.2%0.2%0.2%0.2%0.2%0.2%反應(yīng)時(shí)間1 小時(shí)1 小時(shí)1 小時(shí)1 小時(shí)1小時(shí)1 小時(shí)殘?jiān)戎?5%61%77%54%80%58%組別編號(hào)ABCDEF注:殘?jiān)戎刂附到夂髿埩舻母晌镔|(zhì)和反應(yīng)前干物質(zhì)的質(zhì)量比(1) 本實(shí)驗(yàn)的自變量是和 。(2) 根據(jù)表格 ,在實(shí)驗(yàn)所列舉的條件中最適宜的為(填寫編號(hào) )。(3) 如果要進(jìn)一步加快反應(yīng)速度 ,還可以采取方法改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。(4) 生產(chǎn)中通常要對(duì)秸稈進(jìn)行高溫消毒后再進(jìn)行酶解 ,某工作車間錯(cuò)誤的先加入酶制劑后才進(jìn)行 消毒。

11、你認(rèn)為消毒結(jié)束恢復(fù)常溫后是否還需要重新加酶 ? 為什么 ?。5. 答案 (1)溫度 pH (2)D(3) 增加酶制劑比例 (或適當(dāng)升高反應(yīng)溫度或充分粉碎秸稈等 )(4) 需要 因?yàn)楦邷厥姑缸冃允Щ?,降溫?zé)o法恢復(fù)其活性 解析 (1)各組實(shí)驗(yàn)的 pH和溫度不同 ,即實(shí)驗(yàn)的自變量是 pH和溫度。(2) 降解后殘留的干物質(zhì)和反應(yīng)前干物質(zhì)的質(zhì)量比越小 ,說明實(shí)驗(yàn)的條件越適宜 ,對(duì)比各種數(shù)據(jù) ,D 組殘?jiān)戎刈畹汀?3) 為進(jìn)一步加快反應(yīng)速度 ,可以增加酶的比例 ,或者適當(dāng)升高反應(yīng)溫度 ,或者充分粉碎秸稈 ,使秸稈 與酶充分接觸。(4) 酶在高溫條件下會(huì)變性失活 ,即使降低溫度活性也無法恢復(fù)。6. 在“

12、探究環(huán)境因素對(duì)光合作用的影響 ”活動(dòng)中,選擇不同處理的 A、B 兩種沙棗,在不同鹽濃度 下進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ,部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與結(jié)果如下表 :鹽處理濃度葉綠素 a 含量葉綠素 b 含量類胡蘿卜組別（mmol/L）（mg/g 鮮重）（mg/g 鮮重）素/葉綠素A01.790.720.16A1001.710.680.17A2001.300.430.21B01.600.580.15B1001.210.400.19B2000.780.210.30(1) 據(jù)表推知 ,此實(shí)驗(yàn)的自變量有。在同一個(gè)鹽濃度下 ,A 種沙棗的葉綠素測(cè)量值均比 B 種 。隨著鹽濃度增加 A 種沙棗總?cè)~綠素含量呈趨勢(shì)。(2) 在光合色素分離的實(shí)驗(yàn)中 ,類胡蘿卜素主要位于濾紙條由上而下的條色素帶。(3) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果推斷 ,鹽處理后 ,可能導(dǎo)致沙棗的葉綠素,從而導(dǎo)致葉綠素含量發(fā)生變化。綜合判斷 種沙棗耐鹽性好。6. 答案 (1)鹽濃度、沙棗種類 高 下降(2)第一和第二(3)降(分 )解 A解析 (1)根據(jù)圖表內(nèi)容可知 ,該實(shí)驗(yàn)研究的是不同鹽濃度對(duì)不同種類的沙棗光合作用的影響 ,故 實(shí)驗(yàn)自變量為鹽濃度和沙棗種類。由表格數(shù)據(jù)可知 ,在同一個(gè)鹽濃度下 ,A 種沙棗的三組葉綠素 測(cè)量值均比 B種高。只研究鹽濃度對(duì) A種沙棗的影響時(shí) ,隨著鹽濃度增加 A 種沙棗葉綠素 a和 b 的含量均下降 ,故總?cè)~綠素含量呈下降趨勢(shì)。 (2)類胡蘿卜素