高考生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)專題復(fù)習(xí)

1、第部分實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一、典型高考試題分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題是近年高考的常見試題。我們應(yīng)對(duì)這些典型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的高考試題進(jìn)行分析，把握其命題規(guī)律、題型特征和答題要求。例1(2009廣東36)（8分） 小王發(fā)現(xiàn)黑暗中生長(zhǎng)的大豆幼苗比陽光下生長(zhǎng)的大豆幼苗高得多。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，探究不同光照強(qiáng)度對(duì)大豆植株高度的影響，并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 實(shí)驗(yàn)材料和用具：大豆種子（200粒）、光照培養(yǎng)箱（光照強(qiáng)度范圍0-10000 Lux，溫度、濕度等均可自行設(shè)定）、培養(yǎng)皿、直尺等。（1）實(shí)驗(yàn)方案：（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)：例2：（2010廣東29)（16分）假設(shè)你去某飼料研究所進(jìn)行課外實(shí)踐活動(dòng)，需要完成以下任務(wù)：（1）選用恰當(dāng)?shù)脑噭z測(cè)某樣

2、品中是否含有蛋白質(zhì)。提供的試劑有：碘液，蘇丹溶液，雙縮脲試劑，斐林試劑。你選用的試劑應(yīng)該是 ；蛋白質(zhì)與相應(yīng)試劑反應(yīng)后，顯示的顏色應(yīng)為 。（2）完善以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并回答問題。 探究A動(dòng)物蛋白對(duì)小鼠生長(zhǎng)的影響資料：飼料中的蛋白含量一般低于20%；普通飼料可維持小鼠正常生長(zhǎng)； A動(dòng)物蛋白有可能用于飼料生產(chǎn)。一、 研究目的：探究A動(dòng)物蛋白對(duì)小鼠生長(zhǎng)的影響。二、 飼料：1、 基礎(chǔ)飼料：基本無蛋白質(zhì)的飼料；2、 普通飼料（含12%植物蛋白）：基礎(chǔ)飼料+植物蛋白；3、 試驗(yàn)飼料：基礎(chǔ)飼料+A動(dòng)物蛋白。三、 實(shí)驗(yàn)分組：實(shí)驗(yàn)組號(hào) 小鼠數(shù)量（只） 飼料 飼養(yǎng)時(shí)間（天）1 10 基礎(chǔ)飼料 212 10 試驗(yàn)飼料1（含

3、6% A動(dòng)物蛋白） 213 10 試驗(yàn)飼料2（含12% A動(dòng)物蛋白） 214 10 試驗(yàn)飼料3（含18 %A動(dòng)物蛋白） 21 5 10 試驗(yàn)飼料4（含24% A動(dòng)物蛋白） 216 10 備注：小鼠的性別組成、大小、月齡、喂飼量和飼養(yǎng)環(huán)境均相同。四、 實(shí)驗(yàn)方法和檢測(cè)指標(biāo)：略實(shí)驗(yàn)組6中，應(yīng)該為 ，原因是 ；應(yīng)該為 ，原因是 ；要直觀和定量地反映小鼠的生長(zhǎng)情況，可以測(cè)量小鼠的 和 。例3：（2011廣東29）(16分)中國(guó)的飲食講究“色香味“，顏色會(huì)影響消費(fèi)。小李同學(xué)擬研發(fā)“綠色”食用色素，他以生長(zhǎng)很快的入侵植物水葫蘆為材料進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn).I.提取葉綠素.探究pH對(duì)葉綠素穩(wěn)定性的影響取一些葉綠素粗產(chǎn)品

4、，配成一定濃度的溶液，于室溫(約25)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。方法和結(jié)果如下表。實(shí)驗(yàn)組號(hào)葉綠素溶液（mL）調(diào)pH至處理時(shí)間（min）溶液顏色3.0Y10綠色3.07.010綠色3.06.010黃綠色3.05.010黃褐色注：葉綠素被破壞后變成黃褐色根據(jù)所學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，請(qǐng)回答：（1）提取食用葉綠素的X應(yīng)該為_，原因是_。（2）表中Y應(yīng)該為_，原因是_。（3）若用作食品色素，天然葉綠素色素不適用于 食品，否則_（4）小李想了解葉綠素粗產(chǎn)品中是否含有其他色素，請(qǐng)你提供檢測(cè)方法并寫出主要步驟_例4.（2009福建26）8分右圖表示的是測(cè)定保濕桶內(nèi)溫度變化實(shí)驗(yàn)裝置。某研究小組以該裝置探究酵母菌在不同條件下呼吸作

5、用的情況。材料用具：保溫桶（500mL）、溫度計(jì)活性干酵母、質(zhì)量濃度0.1g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蠟油。 實(shí)驗(yàn)假設(shè)：酵母菌在有氧條件下呼吸作用比無氧條件下呼吸作用放出熱量更多。（1）取A、B兩裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下，請(qǐng)補(bǔ)充下表中內(nèi)容：裝置方法步驟一方法步驟二方法步驟三A加入240ml的葡萄糖溶液加入10g活性干酵母 B加入240ml煮沸后冷卻的葡萄糖溶液 加入石蠟油，鋪滿液面（2）B裝置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是 ，這是控制實(shí)驗(yàn)的 變量。（3）要測(cè)定B裝置因呼吸作用引起的溫度變化量，還需要增加一個(gè)裝置C。請(qǐng)寫出裝置C的實(shí)驗(yàn)步驟：裝置方法步驟一方法步驟二方法步驟三C 加入石蠟油，鋪滿液面（4）實(shí)

6、驗(yàn)預(yù)期：在適宜條件下實(shí)驗(yàn)，30分鐘后記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，若裝置A、B、C溫度大小關(guān)系是： （用“<、=、>”表示），則假設(shè)成立。二、題型突破方法1. 解答實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的一般思路（1）首先確定實(shí)驗(yàn)_。（2）運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，找準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)原理。（3）確認(rèn)_，形成操控變量的方法。（4）根據(jù)變量分析，確定_的方法。（5）根據(jù)提供的材料，草擬實(shí)驗(yàn)步驟。（6）預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析可能的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的核心思想是變量的操控。解題時(shí)首要的任務(wù)是以實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑槟繕?biāo)，以實(shí)驗(yàn)原理為依據(jù)，以實(shí)驗(yàn)材料為基礎(chǔ)，確認(rèn)自變量（實(shí)驗(yàn)變量）、因變量（反應(yīng)變量）和無關(guān)變量，分析自變量如何操縱、因變量如何觀測(cè)、無關(guān)變量如何控制。2. 實(shí)驗(yàn)步

7、驟設(shè)計(jì)的四段法取材/分組/編號(hào) 實(shí)驗(yàn)組/對(duì)照組的設(shè)置 培養(yǎng)或其他處理 觀測(cè)和記錄第一步，取材、分組、編號(hào)。取材要注意所用材料的類型、數(shù)量、生理狀態(tài)、取用方法、取用部位；實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組各有幾組；編號(hào)常用甲、乙、丙、丁或A、B、C、D表示。第二步，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的設(shè)置。對(duì)實(shí)驗(yàn)組選用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行自變量的操縱，對(duì)照組采用對(duì)照處理（注意：除自變量外其他因素相同且適宜）。第三步，培養(yǎng)、保溫、飼養(yǎng)等處理，其他因素相同且適宜。第四步，觀察、測(cè)量、記錄、統(tǒng)計(jì)分析。找出具體的觀察和記錄對(duì)象，如果實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是隱蔽的，必須找出具體的檢測(cè)方法，以顯現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，便于觀測(cè)?！炯记牲c(diǎn)撥】（1）注意步驟設(shè)計(jì)的科學(xué)性。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)?/p>

8、的、原理和思路，設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作步驟。實(shí)驗(yàn)材料、用具在試題中一般都會(huì)給出，注意要結(jié)合實(shí)驗(yàn)的目的和原理合理利用。題中給出的實(shí)驗(yàn)材料和試劑一般應(yīng)充分利用；一般不能隨意增加實(shí)驗(yàn)材料和試劑。（2）注意書寫的規(guī)范性。步驟設(shè)計(jì)一般不宜連續(xù)描述，往往需分步敘說。試管（或燒杯等）要加以編號(hào)，以便敘說簡(jiǎn)潔。盡量使用規(guī)范的實(shí)驗(yàn)術(shù)語，如：載玻片、蓋玻片、臨時(shí)裝片、無N培養(yǎng)基、含青霉素的培養(yǎng)基；等量的、其他條件相同且適宜；振蕩、充分研磨等。不能用含糊的口語，如：“蓋玻片”不能說是“薄的玻璃片”；“等量的”不宜說成“一樣多的”；“振蕩”不宜說成“晃動(dòng)”“搖動(dòng)”等等。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則及方法1、原則科學(xué)性原

9、則；對(duì)照性原則；單一變量原則；可重復(fù)原則；可行性原則等。例如：在驗(yàn)證酶是催化劑的實(shí)驗(yàn)中，A試管加入淀粉酶，在對(duì)照試管（B試管）中應(yīng)加入等量的清水；觀察溫度對(duì)酶的影響時(shí)，各組其他條件一樣，只有溫度不同。觀察pH對(duì)酶的影響時(shí)，各試管只能是pH不同，其他如溫度、酶、反應(yīng)物的量等必須相同。2、對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)置（1）對(duì)照實(shí)驗(yàn)的類型空白對(duì)照：空白對(duì)照組為不作任何處理的對(duì)象組。例如：用甲狀腺制劑飼喂蝌蚪實(shí)驗(yàn)組與正常情況下蝌蚪不作任何處理（空白對(duì)照組），后者的具體作用是反映自然狀態(tài)下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。用小狗做活體材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明動(dòng)物生長(zhǎng)激素的分泌器官及作用時(shí)，用不做任何處理的小狗作對(duì)照，與切除了腦垂體的小狗進(jìn)行比較

10、。相互對(duì)照：不單設(shè)對(duì)照組，而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)相互對(duì)照。如：驗(yàn)證pH對(duì)唾液淀粉酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中，不同pH的實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)照。 自身對(duì)照：即對(duì)照和實(shí)驗(yàn)都在同一研究對(duì)象上進(jìn)行。如質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)在一個(gè)對(duì)象上完成，先質(zhì)壁分離再進(jìn)行復(fù)原實(shí)驗(yàn)。缺素培養(yǎng)法驗(yàn)證鎂是必需的礦質(zhì)元素，可以設(shè)定在一組上先用完全培養(yǎng)液培養(yǎng)再用缺素培養(yǎng)液培養(yǎng)，最后用完全培養(yǎng)液再培養(yǎng)確定。條件對(duì)照：雖給對(duì)照組施以部分實(shí)驗(yàn)因素，但不是所要研究的處理因素。如在“驗(yàn)證甲狀腺激素促進(jìn)幼小動(dòng)物發(fā)育”的實(shí)驗(yàn)中，存在以下實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。甲組：飼喂甲狀腺激素( 組)；乙組：飼喂甲狀腺激素抑制劑( 對(duì)照組)；丙組：對(duì)蝌蚪不作任何處理( 對(duì)照)。（2）對(duì)照實(shí)驗(yàn)

11、設(shè)置的合理與否，關(guān)鍵就在于如何盡量去保證“其他條件的完全相等”。所用生物材料要相同，即所用生活材料的數(shù)量、質(zhì)量、長(zhǎng)度、體積、來源和生理狀況等方面特點(diǎn)要盡量相同或至少大致相同。所用實(shí)驗(yàn)器具要相同，即試管、燒杯、水槽、廣口瓶等器具的大小型號(hào)要完全一樣。所用實(shí)驗(yàn)試劑要相同，即試劑的成分、濃度、體積要相同。尤其要注意體積上等量。所用處理方法要相同，如：保溫或冷卻；光照或黑暗；攪拌或振蕩都要一致。（3）結(jié)果分析要全面預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和事物間的相互關(guān)系，進(jìn)行理性分析，從而預(yù)先猜測(cè)可能是什么樣的結(jié)果。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)結(jié)果是確定的，探究性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果則一般有多種可能。分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果是從結(jié)果出發(fā)去尋找事物間的相

12、互關(guān)系，或者推導(dǎo)出一般性的結(jié)論或規(guī)律等。如果是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果和結(jié)論是確定的；如果是探究性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果和結(jié)論一般要分情況討論，分析時(shí)應(yīng)注意：各種可能分析要全面。結(jié)論和結(jié)果要對(duì)應(yīng)。典型高考試題參考答案例1（1）實(shí)驗(yàn)方案：1.實(shí)驗(yàn)材料:選出180粒大小一致的種子，分成六祖，每組30粒，在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)。2.培養(yǎng)條件:光照強(qiáng)度 0、2000、4000、6000、8000、10000Lux 溫度25，培養(yǎng)一周。3.測(cè)定指標(biāo):用直尺測(cè)量植株高度，計(jì)算每組的平均值。注：要求至少分為三組，每組有一定的種子數(shù)量，光照強(qiáng)度必須有0 Lux（黑暗）（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)：隨光照強(qiáng)度增加，植株高度下降。例2（1）雙縮脲試劑 紫色 （2）普通飼料 需要普通飼料作為對(duì)照組;21;飼養(yǎng)時(shí)間相同，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較才有意義 （3）體重 體長(zhǎng)例3（1）對(duì)人無害的有機(jī)溶劑（食用酒精）