實驗考察例題分析

1、實驗考察例題分析前面所述的實驗設計模式并不是固定不變的，考試中常常通過對實驗設計或研究的某一個或幾個環(huán)節(jié)進行考察，來檢驗同學們的綜合實驗能力。實驗考察目標有：（1）獨立完成實驗的能力。包括理解實驗原理、實驗目的要求、了解材料用具、掌握實驗方法與步驟，會控制實驗條件和使用實驗儀器，會處理實驗安全問題。會觀察、分析和解釋實驗中產(chǎn)生的現(xiàn)象數(shù)據(jù)，并得出合理的實驗結論。（2）能根據(jù)要求靈活運用已學過的自然科學理論、方法和儀器，設計簡單的實驗方案并處理相關的實驗問題。下面就一些實驗例題加以說明。例1、把載有新鮮水綿和細菌的臨時裝片，置于顯微鏡載物臺上進行觀察。光線從反光鏡反射上來后，可看到細菌從分散狀態(tài)逐

2、漸向水綿方向移動。水綿附近的細菌密度增加。如果在反光鏡上放置一個三棱鏡，使7種不同顏色的光束照射水綿的不同部位，這時，看到細菌逐漸聚集成明顯的兩堆（如圖所示）。請回答下列問題：（1）實驗用的細菌的異化作用類型是_。做出這一判斷的依據(jù)是_。（2）放置三棱鏡后，細菌聚集成兩堆的原因是_。答案（1）需氧型（有氧呼吸型），水綿光合作用放出氧氣（2）葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，葉綠體被紅光和藍紫光照射部位光合作用較強說明本題給出顯微鏡下觀察到的實驗現(xiàn)象，要求學生運用葉綠素吸收光譜、光合作用、細菌新陳代謝類型的知識來分析實驗現(xiàn)象，近而得出正確的解釋：既考察掌握基礎知識的程度，又考察了分析實驗現(xiàn)象的能力。例

3、2、根據(jù)下述實驗過程，分析說明光合作用的有關問題：（1）用高速離心法打破葉綠體膜后，破碎葉綠體并離心，將葉綠體分為綠色部分和非綠色部分，在無CO2的條件下，給綠色部分加入18O標記的水和適當?shù)妮o助因子，給予光照，過一段時間，可測得釋放出的氣體中含18O。 （2）將上述非綠色部分加入14CO2，放在黑暗條件下，可測得含14C的光合作用產(chǎn)物。（3）在進行實驗（1）、（2）的同時，在無任何光照的條件下，向非綠色部分加入ATP、還原劑氫和14CO2，發(fā)生仍能產(chǎn)生14C的同化產(chǎn)物。上述三步實驗可證明：（1）_（2）_（3）_答案（1）光合作用光反應在基粒上進行；需要光，光下水分解放出氧氣。（2）暗反應不

4、需要光，暗反應的場所是葉綠體基質(zhì)，葡萄糖中的碳來自二氧化碳。（3）光暗反應同化二氧化碳為有機物不直接需要光，但需要光反應產(chǎn)物ATP和H。說明本題給出他人所做的實驗過程的現(xiàn)象，要求學生根據(jù)光合作用知識來分析實驗現(xiàn)象獲得，實驗結論?？疾炝藢W生分析和解釋實驗現(xiàn)象，通過推理，獲得正確結論的能力。例3、將大腸桿菌放在含有15N同位互的培養(yǎng)基上，培養(yǎng)若干代之后，大腸桿菌DNA的所有的原子均為15N。帶有15N標記的DNA分子密度大，將DNA分子帶有N15標記的大腸桿菌，轉(zhuǎn)移到含有N14的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，每隔4小時取樣一次（相當于一個世代），利用離心法測定不同世代細菌DNA分子的密度如下：DNA分子密度梯度的

5、離心實驗（1）在正常培養(yǎng)基上，對于帶有15N標記的大腸桿菌繁殖的后代，不同世代的DNA分子密度顯示的差異變化，你的正確解釋是：_。（2）如果將第一代（全中）雙鏈DNA分子的氫鍵斷裂，再離心測定其分子密度，它的兩條DNA單鏈在試管中的分布是_，你做出上述判斷的理由是_。（3）若第三代大腸桿菌再繁殖一代，請在下面的離心試管圖中畫出其后代DNA分子密度答案（1）DNA分子進行半保留復制（2）1/2的DNA單鏈在底部，1/2的DNA單鏈上部，中部沒有DNA單鏈的分布，因為由于半保留復制，第一代DNA分子的兩條鏈一條為重鏈，即含15N的鏈，一條為輕鏈，即含14N的鏈。（3）說明本題給出實驗現(xiàn)象，要求學生

6、根據(jù)實驗現(xiàn)象，運用所學的DNA分子結構復制知識分析解釋實驗現(xiàn)象，獲得正確結論。既考察了分析實驗現(xiàn)象獲得正確結論的能力，又考察了根據(jù)實驗現(xiàn)象進行推理、預測進一步的實驗結果的能力。例4、將動物的肝細胞研磨并除去ATP后，放入三只標號分別為I、II、III的錐形瓶中。實驗裝置和處理如圖a所示。將實驗用的3只錐形瓶的瓶口封閉后，放入20水浴鍋中，1h后的結果如圖b所示。請根據(jù)實驗結果回答：圖a實驗裝置和處理 圖b實驗結果（1）實驗中可以看到的明顯變化是_。由此可以推斷_號瓶發(fā)生了_作用。（2）該實驗的全部結果說明_。 答案（1）III號錐形瓶的酒精滴液在玻璃管中向左移動；III：呼吸（有氧呼吸）。（2

7、）肝細胞的呼吸作用需要葡萄糖和ATP。說明本題一方面考察學生是否具備牢固的呼吸作用的知識：III號瓶的酒精液滴發(fā)生了明顯左移的現(xiàn)象。說明III號瓶肝細胞有氧呼吸消耗了更多的氧氣（釋放的二氧化碳和氧氣的量相等，但被吸收）。有氧呼吸分解有機物釋放能量，產(chǎn)生ATP，但正象為了使物體燃料需要先提供能量（由一根火柴提供）一樣，要啟動細胞內(nèi)能量釋放的過程必須先花費一些能量。所以細胞進行有氧呼吸即需要底物（葡萄糖），也需要ATP；同時考察學生根據(jù)瓶內(nèi)外氣壓變化而影響酒精液滴移動的物理學知識；本題所給的三個實驗設計，實際上是控制不同實驗條件下的三個對照實驗，所以本題也考察了學生理解實驗原理、控制實驗條件、設計

8、對照實驗，分析實驗現(xiàn)象和結果，得出正確結論的能力。例5、為驗證pH對唾液淀粉酶活性的影響，實驗如下：（1）操作步驟：在1-5號試管中分別加入0.5%淀粉液2ml加完淀粉后，向各試管中加入相應的緩沖液3.00ml，使各試管中反應液的pH依次穩(wěn)定在5.00、6.20、6.80、7.40、8.00分別向1-5號試管中加入0.5%唾液1ml，然后進行37恒溫水浴。反應過程中，每隔1min從第三號試管中取出一滴反應液，滴在比色板上，加一滴碘液，待成橙黃色時，立即取出5只試管，加碘液顯色并比色，記錄結果。（2）結果見下表： 請回答（1）實驗過程中為什么要選擇37恒溫？（2）3號試管加碘后出現(xiàn)橙黃色，說明什

9、么？（3）如果反應過快，應當對唾液做怎樣的調(diào)整？（4）該實驗得出的結論是什么？答案（1）在該實驗中，只有在恒溫的條件下，才能排除溫度因素對結果的干擾，37是唾液淀粉酶起催化作用的適宜溫度。（2）淀粉已完全水解（3）提高唾液的稀釋倍數(shù)（4）唾液淀粉酶的最適pH是6.8，高于或低于pH時，酶活性逐漸降低。說明本題在考查影響淀粉酶的活性、淀粉酶的作用以及淀粉遇碘后的顯色反應等背景知識同時，主要考查了學生對實驗設計和操作的理解、分析能力，對實驗現(xiàn)象的解釋和分析能力，以及實驗結論的歸納和總結能力。例6、為證實CO2是光合作用合成有機物的必須原料，某同學制定了下列實驗方案：（1）實驗目的（略）（2）實驗材

10、料和用具（略）（3）實驗方法和步驟用一適當大小的玻璃罩罩住一株生長正常的盆栽植物和一杯NaOH溶液，密封不漏氣。將上述植物及裝置放在暗中饑餓，消耗掉葉片內(nèi)貯藏的有機物。暗室內(nèi)裝有紅色安全燈。饑餓一定時間后，自暗室中取出，照光若干小時，使其充分進行光合作用。取一片葉，放入盛有酒精的燒杯中，水浴加熱，使葉綠素溶于酒精中。將已知脫色的葉片取出，平鋪在一個培養(yǎng)皿內(nèi)，用碘一碘化鉀溶液，檢測有無葡萄糖的特異顏色反應出現(xiàn)。 該實驗方案有幾項明顯錯誤，請指出錯誤并改正。答案（1）實驗步驟中暗室內(nèi)用紅色安全燈是錯誤的，應改為綠色安全燈（2）實驗步驟中的葡萄糖是錯誤的，應改為淀粉（3）沒有設置對照。設置對照的做法

11、是：A、裝置同題干中的步驟，但玻璃罩內(nèi)用同一種生長狀況相同的另一株植物代替題干中植物；用一杯清水代替NaOH溶液。B、將上述植物放在暗室中饑餓，消耗掉葉片內(nèi)貯藏的有機物。暗室內(nèi)裝有綠色安全燈C、重復題干中的、及改正后的說明本題給出了某人為證“CO2是光合作用合成有機物的必須原料而制定的實驗方案。要求學生運用已有的葉綠體色素的吸收光譜、光合作用的產(chǎn)物及光合產(chǎn)物的檢測方法等知識，來評價、改進或完善實驗方案。所以本題在考察學生對光合作用的基本知識的掌握程度的同時，重點考察了學生根據(jù)實驗目的運用對照實驗的原理評價和設計實驗方案的能力。例7、有人設計了下列實驗，試圖講明生長素在植物的運輸，主要是從植物體

12、的形態(tài)學上端（頂端）向下端（基端）運輸，而不能倒轉(zhuǎn)過來運輸。一、材料與用具：胚芽鞘、瓊脂、刀片等二、方法、步驟和結果（一）制備瓊脂塊含適宜濃度LAA的瓊脂塊 空白瓊脂塊（二）取一段胚芽鞘中間部分，上面放含IAA的瓊脂塊，下面放空白瓊脂塊（三）取步驟（二）下面瓊脂塊（a）的一部分放在去尖的胚芽鞘一側(cè)。三、結論：以上實驗證明了生長素在植物體內(nèi)的運輸，主要是從植物體形態(tài)學上端（頂端）向下（基端運輸），而不能倒轉(zhuǎn)過來運輸我們認為，僅用該實驗步驟（一）、（二）、（三）還不足以證明以上結論，請在上述實驗的基礎上補充相應的實驗方法和步驟。答案另取一段胚芽鞘中間部分倒放。上面放含1AA的瓊脂塊，下面放空白瓊脂

13、塊；上述空白瓊脂塊的一部分放在去尖的胚芽鞘一側(cè)。 說明科學實驗必須慎密、周到，這樣得出的結論才能另人信服，實驗必須有對照，對有關現(xiàn)象必須具有正反兩個方面的實驗，這樣得出的結論才無懈可擊。本題意在考核學生能否運用對照實驗的原理和方法來評價題中所示的實驗方案，并將其完善。既而考察了學生設計實驗方案和評價實驗方案的能力。例8、血液中的鈣離子在血液凝固過程中起重要作用，缺乏則血液不能凝固，草酸鉀溶液能與血液中的鈣離子發(fā)生反應，形成草酸鈣沉淀，起抗凝作用。請根據(jù)實驗的材料和用具，簡要寫出第二步及以后的實驗步驟和實驗結果，驗證離子在血液凝固中的作用。一、實驗材料和用具（1）家兔 （2）生理鹽水（3）酒精棉（4）適宜濃度的草酸鉀溶液（5）適宜深度的氯化鈣溶液（6）試管、注射器 （針管、針頭）二、實驗步驟和實驗結果第一步：在A、B試管中分別加