第一篇-專題十一-考點三-實驗步驟或思路的分析、設(shè)計與結(jié)果和結(jié)論預測

考點三實驗步驟或思路的分析、設(shè)計與結(jié)果和結(jié)論預測一、實驗設(shè)計遵循的原則1．科學性原則(1)選材科學性：如鑒定還原糖的實驗中不能以西瓜汁為實驗材料，因為西瓜汁的紅色會干擾顏色反應。(2)實驗方法科學性：如使用雙縮脲試劑時應先加入A液，再加入B液。2．單一變量原則和等量原則二者是完全統(tǒng)一的，只不過強調(diào)的側(cè)重點不同，前者強調(diào)的是自變量的單一性即實驗組和對照組相比只能有一個變量，而后者強調(diào)的是除了自變量之外的一切對實驗結(jié)果有影響的無關(guān)變量，必須嚴格控制在適宜且等量條件下，以平衡和消除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響。3．平行重復原則為減小實驗誤差應進行多次實驗，如探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化的實驗中，每次計數(shù)都要重復至少3次。4．對照原則(為使實驗結(jié)果更有可信度，需設(shè)置對照組)(1)空白對照：即對照組不做任何變量處理。如探究胰島素的生理作用實驗中，對小鼠進行饑餓處理后，注射胰島素的為實驗組，注射等量生理鹽水的為對照組。(2)自身對照：即對照組和實驗組在同一實驗對象上進行，不再設(shè)置新的對照組。如觀察植物細胞質(zhì)壁分離和復原的實驗中，質(zhì)壁分離狀態(tài)與自然狀態(tài)形成對照。(3)條件對照：即給對照組施加變量處理，但這種處理不是實驗假設(shè)所定的。如探究甲狀腺激素的生理作用實驗中，實驗組為飼喂甲狀腺激素，空白對照組為飼喂等量生理鹽水，可以再增加一組對照組，飼喂甲狀腺激素抑制劑，即條件對照，這樣可以增加實驗的說服力。(4)相互對照：即不單獨設(shè)對照組，而是幾個實驗組之間相互進行對照。如探究溫度、pH對酶活性影響的實驗中，各組既是實驗組，又是其他組的對照組。二、實驗設(shè)計的基本方法實驗設(shè)計程序：明確實驗目的→選擇實驗原理→確定實驗思路→設(shè)計實驗步驟→預期實驗結(jié)果→得出實驗結(jié)論。1．實驗目的(1)驗證性實驗：尋找題干信息，一般寫有“驗證……”，即為該實驗的實驗目的。(2)探究性實驗：首先分析實驗的自變量和因變量。此類實驗的實驗目的一般書寫為“探究自變量對因變量的影響”“探究自變量與因變量的關(guān)系”“探究自變量的作用”等等。2．實驗假設(shè)假設(shè)是指用來說明某種現(xiàn)象，但未經(jīng)證實的論題，是對課題涉及的主要變量之間相互關(guān)系的設(shè)想，是研究者對研究結(jié)果預先賦予的答案，是一種可能的解釋和說明。提出的假設(shè)可能正確，也可能錯誤，但必須能解釋題目現(xiàn)象或與題干相符，一般情況下，若是實驗中要求寫出你的假設(shè)，我們應根據(jù)自己平常積累的知識，寫出認為最可能的一種假設(shè)即可。3．實驗原理實驗原理的確認與書寫：實驗原理就是進行實驗的理論依據(jù)，書寫基本思路概括為“已知條件找變量→根據(jù)目的提結(jié)論→依據(jù)材料判結(jié)果→結(jié)論結(jié)果找聯(lián)系→組織語言寫原理”。4．實驗思路思路是“想法”，是較為粗線條的思考過程，其要求“言簡意賅”。比如：用某種方法處理某種材料，觀察其對某方面的影響效果。一般需體現(xiàn)“對照思想”，顯示自變量和因變量，對無關(guān)變量表述時，應注意體現(xiàn)“相同且適宜”。典題1冠心病是指給心臟供血的冠狀動脈發(fā)生粥樣硬化，使血管腔狹窄或閉塞，導致心肌缺血缺氧或壞死而引起的心臟病，心肌缺血缺氧引發(fā)心前區(qū)疼痛，導致心率加快，可通過受體阻斷藥來治療。預防冠心病，要注意低脂飲食。請回答下列問題：受體阻斷藥可選擇性結(jié)合受體，阻止相應信號的作用?，F(xiàn)以狗為實驗對象，據(jù)圖選擇作用于心肌細胞的受體阻斷藥(假定給藥過程不影響心率)，通過檢測心率證明：交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)對心率的調(diào)節(jié)作用相抗衡。實驗思路：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。預期結(jié)果：____________________________________________________________________。5．實驗步驟步驟是“做法”，是更為“細節(jié)化”的操作流程，其要求“精確細致”。必須體現(xiàn)“自變量”如何設(shè)置，“因變量”如何獲得，“無關(guān)變量”如何保證相同且適宜。實驗步驟設(shè)計的一般程序注意自變量的處理方法(1)“加”或“減”：例如驗證甲狀腺激素的生理作用——“加”即口服或注射該激素；“減”即手術(shù)切除甲狀腺法。(2)“換”：如探究溫度對酶活性的影響實驗，對自變量溫度無法“加”或“減”，就用“換”的方法。典題2生長激素是動物生理學實驗中一種常用的激素。它是腺垂體細胞分泌的一種肽類激素，主要生理功能是促進神經(jīng)組織以外的所有其他組織生長，促進機體代謝和蛋白質(zhì)合成，從而使動物代謝加快，體重增加?，F(xiàn)有一批生長激素過了保質(zhì)期，某研究小組想設(shè)計一個實驗來檢驗它是否還有使用價值。實驗器具與試劑：若干幼齡小白鼠，飼料，正常生長激素，過期生長激素，生理鹽水，注射器，酒精棉等。(1)實驗步驟：①將________________________________________________________________________的幼齡小白鼠平均分為A、B、C三組。②每天對A組小白鼠注射一定量的生理鹽水，B組小白鼠____________________________，C組小白鼠____________________________________________________________________。③在相同且適宜的環(huán)境下培養(yǎng)一段時間，觀察并記錄實驗結(jié)果。(2)預測實驗結(jié)果，得出結(jié)論：①若C組與A組小白鼠體重基本相同，且低于B組，說明過期生長激素已沒有使用價值。②____________________________________________________________________________，說明過期生長激素還有部分生物活性，但使用價值低。③____________________________________________________________________________，說明過期生長激素還具有完全正常的生物活性，具備使用價值。(3)操作步驟中，要在“相同且適宜”的條件下培養(yǎng)的原因是___________________________________________________________________________________________________。6．實驗結(jié)果和結(jié)論實驗結(jié)果是通過觀察或測量得到的實驗現(xiàn)象，是實驗實際出現(xiàn)的情況。實驗結(jié)論是根據(jù)實驗現(xiàn)象，對實驗因變量與自變量關(guān)系進行分析，得出的具有普遍意義的理論性結(jié)論。實驗結(jié)論的得出必須依據(jù)實驗結(jié)果。歸納實驗結(jié)論的一般方法：(1)通過實驗目的、實驗的對照組設(shè)置或步驟，根據(jù)單一因素不同，找出實驗自變量。(2)由果找因，分析實驗結(jié)果(因變量)與實驗控制的單一因素(自變量)之間的邏輯關(guān)系，得出正確結(jié)論。(3)在有些實驗中，還要根據(jù)各對照組中得出的“分結(jié)論”，綜合為“全面結(jié)論(總)”。(4)在驗證性實驗中，因為要驗證的事實是正確的，實驗結(jié)果只有一種，實驗結(jié)論即是實驗要驗證的事實。在探究實驗中，因為實驗結(jié)果是未知的，可能出現(xiàn)的實驗結(jié)果有多種，因此對應的實驗結(jié)論也有多種，不同的結(jié)果對應不同的結(jié)論。三、實驗方案評價與修訂試題的解答思路1．(2022·湖北)不同條件下植物的光合速率和光飽和點(在一定范圍內(nèi)，隨光照強度的增加，光合速率增大，達到最大光合速率時的光照強度稱為光飽和點)不同，研究證實高濃度臭氧(O3)對植物的光合作用有影響。用某一高濃度O3連續(xù)處理甲、乙兩種植物75天，在第55天、65天、75天分別測定植物凈光合速率，結(jié)果如圖1、圖2和圖3所示。注：曲線1：甲對照組，曲線2：乙對照組，曲線3：甲實驗組，曲線4：乙實驗組。請回答下列問題：(1)圖1中，在高濃度O3處理期間，若適當增加環(huán)境中的CO2濃度，甲、乙植物的光飽和點會__________(填“減小”“不變”或“增大”)。(2)與圖3相比，圖2中甲的實驗組與對照組的凈光合速率差異較小，表明_____________________________________________________________________________________________。(3)從圖3分析可得到兩個結(jié)論：①O3處理75天后，甲、乙兩種植物的______________________________________________，表明長時間高濃度的O3對植物光合作用產(chǎn)生明顯抑制；②長時間高濃度的O3對乙植物的影響大于甲植物，表明_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)實驗發(fā)現(xiàn)，處理75天后甲、乙植物中的基因A表達量都下降，為確定基因A功能與植物對O3耐受力的關(guān)系，使乙植物中基因A過量表達，并用高濃度O3處理75天。若實驗現(xiàn)象為________________________________________________________________________________________________________________________________________________，則說明A基因的功能與乙植物對O3耐受力無關(guān)。2．(2019·江蘇，30)為探究玉米籽粒發(fā)芽過程中一些有機物含量的變化，研究小組利用下列供選材料用具進行了實驗。材料用具：玉米籽粒；斐林試劑，雙縮脲試劑，碘液，緩沖液，淀粉，淀粉酶等；研缽，水浴鍋，天平，試管，滴管，量筒，容量瓶，顯微鏡，玻片，酒精燈等。請回答下列問題：(1)為了檢測玉米籽粒發(fā)芽過程中蛋白質(zhì)(肽類)含量變化，在不同發(fā)芽階段玉米提取液中，分別加入________試劑，比較顏色變化。該實驗需要選用的器具有________(填序號)。①試管②滴管③量筒④酒精燈⑤顯微鏡(2)為了檢測玉米籽粒發(fā)芽過程中淀粉含量變化，將不同發(fā)芽階段的玉米籽?？v切，滴加________，進行觀察。結(jié)果顯示，胚乳呈藍色塊狀，且隨著發(fā)芽時間的延長，藍色塊狀物變小。由此可得出的結(jié)論是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)為了驗證上述藍色塊狀物變小是淀粉酶作用的結(jié)果，設(shè)計了如下實驗：在1～4號試管中分別加入相應的提取液和溶液(如圖所示)，40℃溫育30min后，分別加入斐林試劑并60℃水浴加熱，觀察試管內(nèi)顏色變化。請繼續(xù)以下分析：①設(shè)置試管1作為對照，其主要目的是__________________________________。②試管2中應加入的X是________的提取液。③預測試管3中的顏色變化是____________。若試管4未出現(xiàn)預期結(jié)果(其他試管中結(jié)果符合預期)，則最可能的原因是_______________________________________________________。1．(2022·江蘇南通高三一模)下圖一是微生物細胞呼吸中的主要生化反應示意圖，①～⑤表示過程，A～D表示物質(zhì)；圖二是檢測氣壓變化的密閉裝置，反應瓶和中心小杯中放置有關(guān)實驗材料和試劑，關(guān)閉活栓后，U形管右管液面高度變化反映瓶中氣體體積變化。請回答下列問題：(1)圖一中產(chǎn)生ATP最多的過程是________(填中序號)，圖一中物質(zhì)C是________。(2)④和⑤過程產(chǎn)生的物質(zhì)不同，直接原因是__________________。有人認為過程②和③并不都在線粒體中進行，理由是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)某同學利用圖二所示裝置探究某種微生物的細胞呼吸方式，取甲、乙兩套該密閉裝置設(shè)計實驗。實驗開始時將右管液面高度調(diào)至參考點，實驗中定時記錄右管液面高度相對于參考點的變化(忽略其他原因引起的容積變化)。①請補充下表有關(guān)內(nèi)容：裝置反應瓶中加入的材料中心小杯中加入的材料液面高度變化的含義甲一定濃度的葡萄糖溶液、微生物懸浮液各1mL適量的NaOH溶液a：__________乙b：__________c：______細胞呼吸時CO2的釋放量與O2消耗量的差值②將甲、乙裝置均置于28℃恒溫條件下進行實驗(實驗過程中微生物保持活性)，60min后讀數(shù)。請補充下表有關(guān)內(nèi)容：預期實驗結(jié)果微生物的細胞呼吸方式甲乙上升不變d：________e：________下降只進行產(chǎn)生B和CO2的無氧呼吸上升下降f：________g：________不變只進行產(chǎn)生A的無氧呼吸2.(2022·四川成都七中高三二模)EV71是引發(fā)人手足口病的一種腸道病毒(圖2)。目前臨床上還沒有有效的治療藥物，疫苗的研發(fā)與接種是控制手足口病流行的重要手段?？蒲腥藛T用小鼠進行相關(guān)實驗，請據(jù)圖回答下列問題：(1)該實驗的自變量是____________。多次免疫后，分別取上述3組小鼠的血清和未免疫小鼠血清，測定血清中抗體與相關(guān)抗原的結(jié)合強度，結(jié)果如圖1所示。實驗表明EV71免疫的小鼠血清抗體________