實(shí)驗(yàn)考察例題分析

1、實(shí)驗(yàn)考察例題分析前面所述的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)模式并不是固定不變的，考試中常常通過對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或研究的某一個(gè)或幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行考察，來檢驗(yàn)同學(xué)們的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。?shí)驗(yàn)考察目標(biāo)有：（1）獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力。包括理解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、了解材料用具、掌握?shí)驗(yàn)方法與步驟，會(huì)控制實(shí)驗(yàn)條件和使用實(shí)驗(yàn)儀器，會(huì)處理實(shí)驗(yàn)安全問題。會(huì)觀察、分析和解釋實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的現(xiàn)象數(shù)據(jù)，并得出合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。（2）能根據(jù)要求靈活運(yùn)用已學(xué)過的自然科學(xué)理論、方法和儀器，設(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)方案并處理相關(guān)的實(shí)驗(yàn)問題。下面就一些實(shí)驗(yàn)例題加以說明。例1、把載有新鮮水綿和細(xì)菌的臨時(shí)裝片，置于顯微鏡載物臺(tái)上進(jìn)行觀察。光線從反光鏡反射上來后，可看到細(xì)菌從分散狀態(tài)逐

2、漸向水綿方向移動(dòng)。水綿附近的細(xì)菌密度增加。如果在反光鏡上放置一個(gè)三棱鏡，使7種不同顏色的光束照射水綿的不同部位，這時(shí)，看到細(xì)菌逐漸聚集成明顯的兩堆（如圖所示）。請回答下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)用的細(xì)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(xì)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(lán)紫光，葉綠體被紅光和藍(lán)紫光照射部位光合作用較強(qiáng)說明本題給出顯微鏡下觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，要求學(xué)生運(yùn)用葉綠素吸收光譜、光合作用、細(xì)菌新陳代謝類型的知識(shí)來分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，近而得出正確的解釋：既考察掌握基礎(chǔ)知識(shí)的程度，又考察了分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力。例

3、2、根據(jù)下述實(shí)驗(yàn)過程，分析說明光合作用的有關(guān)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(biāo)記的水和適當(dāng)?shù)妮o助因子，給予光照，過一段時(shí)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)（1）、（2）的同時(shí)，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(shí)驗(yàn)可證明：（1）_（2）_（3）_答案（1）光合作用光反應(yīng)在基粒上進(jìn)行；需要光，光下水分解放出氧氣。（2）暗反應(yīng)不

4、需要光，暗反應(yīng)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(yīng)同化二氧化碳為有機(jī)物不直接需要光，但需要光反應(yīng)產(chǎn)物ATP和H。說明本題給出他人所做的實(shí)驗(yàn)過程的現(xiàn)象，要求學(xué)生根據(jù)光合作用知識(shí)來分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象獲得，實(shí)驗(yàn)結(jié)論?？疾炝藢W(xué)生分析和解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，通過推理，獲得正確結(jié)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(biāo)記的DNA分子密度大，將DNA分子帶有N15標(biāo)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(shí)取樣一次（相當(dāng)于一個(gè)世代），利用離心法測定不同世代細(xì)菌DNA分子的密度如下：DNA分子密度梯度的

5、離心實(shí)驗(yàn)（1）在正常培養(yǎng)基上，對于帶有15N標(biāo)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?jiān)谙旅娴碾x心試管圖中畫出其后代DNA分子密度答案（1）DNA分子進(jìn)行半保留復(fù)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?yàn)橛捎诎氡Ａ魪?fù)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，要求學(xué)生

6、根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，運(yùn)用所學(xué)的DNA分子結(jié)構(gòu)復(fù)制知識(shí)分析解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，獲得正確結(jié)論。既考察了分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象獲得正確結(jié)論的能力，又考察了根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行推理、預(yù)測進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。例4、將動(dòng)物的肝細(xì)胞研磨并除去ATP后，放入三只標(biāo)號(hào)分別為I、II、III的錐形瓶中。實(shí)驗(yàn)裝置和處理如圖a所示。將實(shí)驗(yàn)用的3只錐形瓶的瓶口封閉后，放入20水浴鍋中，1h后的結(jié)果如圖b所示。請根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果回答：圖a實(shí)驗(yàn)裝置和處理 圖b實(shí)驗(yàn)結(jié)果（1）實(shí)驗(yàn)中可以看到的明顯變化是_。由此可以推斷_號(hào)瓶發(fā)生了_作用。（2）該實(shí)驗(yàn)的全部結(jié)果說明_。 答案（1）III號(hào)錐形瓶的酒精滴液在玻璃管中向左移動(dòng)；III：呼吸（有氧呼吸）。（2

7、）肝細(xì)胞的呼吸作用需要葡萄糖和ATP。說明本題一方面考察學(xué)生是否具備牢固的呼吸作用的知識(shí)：III號(hào)瓶的酒精液滴發(fā)生了明顯左移的現(xiàn)象。說明III號(hào)瓶肝細(xì)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(jī)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(dòng)細(xì)胞內(nèi)能量釋放的過程必須先花費(fèi)一些能量。所以細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸即需要底物（葡萄糖），也需要ATP；同時(shí)考察學(xué)生根據(jù)瓶內(nèi)外氣壓變化而影響酒精液滴移動(dòng)的物理學(xué)知識(shí)；本題所給的三個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，實(shí)際上是控制不同實(shí)驗(yàn)條件下的三個(gè)對照實(shí)驗(yàn)，所以本題也考察了學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理、控制實(shí)驗(yàn)條件、設(shè)計(jì)

8、對照實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果，得出正確結(jié)論的能力。例5、為驗(yàn)證pH對唾液淀粉酶活性的影響，實(shí)驗(yàn)如下：（1）操作步驟：在1-5號(hào)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(yīng)的緩沖液3.00ml，使各試管中反應(yīng)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(hào)試管中加入0.5%唾液1ml，然后進(jìn)行37恒溫水浴。反應(yīng)過程中，每隔1min從第三號(hào)試管中取出一滴反應(yīng)液，滴在比色板上，加一滴碘液，待成橙黃色時(shí)，立即取出5只試管，加碘液顯色并比色，記錄結(jié)果。（2）結(jié)果見下表： 請回答（1）實(shí)驗(yàn)過程中為什么要選擇37恒溫？（2）3號(hào)試管加碘后出現(xiàn)橙黃色，說明什

9、么？（3）如果反應(yīng)過快，應(yīng)當(dāng)對唾液做怎樣的調(diào)整？（4）該實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是什么？答案（1）在該實(shí)驗(yàn)中，只有在恒溫的條件下，才能排除溫度因素對結(jié)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(shí)，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(yīng)等背景知識(shí)同時(shí)，主要考查了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作的理解、分析能力，對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋和分析能力，以及實(shí)驗(yàn)結(jié)論的歸納和總結(jié)能力。例6、為證實(shí)CO2是光合作用合成有機(jī)物的必須原料，某同學(xué)制定了下列實(shí)驗(yàn)方案：（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模裕?）實(shí)驗(yàn)材

10、料和用具（略）（3）實(shí)驗(yàn)方法和步驟用一適當(dāng)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(jī)物。暗室內(nèi)裝有紅色安全燈。饑餓一定時(shí)間后，自暗室中取出，照光若干小時(shí)，使其充分進(jìn)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(gè)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(yīng)出現(xiàn)。 該實(shí)驗(yàn)方案有幾項(xiàng)明顯錯(cuò)誤，請指出錯(cuò)誤并改正。答案（1）實(shí)驗(yàn)步驟中暗室內(nèi)用紅色安全燈是錯(cuò)誤的，應(yīng)改為綠色安全燈（2）實(shí)驗(yàn)步驟中的葡萄糖是錯(cuò)誤的，應(yīng)改為淀粉（3）沒有設(shè)置對照。設(shè)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(jī)物。暗室內(nèi)裝有綠色安全燈C、重復(fù)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(jī)物的必須原料而制定的實(shí)驗(yàn)方案。要求學(xué)生運(yùn)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(shí)，來評價(jià)、改進(jìn)或完善實(shí)驗(yàn)方案。所以本題在考察學(xué)生對光合作用的基本知識(shí)的掌握程度的同時(shí)，重點(diǎn)考察了學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪\(yùn)用對照實(shí)驗(yàn)的原理評價(jià)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力。例7、有人設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)，試圖講明生長素在植物的運(yùn)輸，主要是從植物體

12、的形態(tài)學(xué)上端（頂端）向下端（基端）運(yùn)輸，而不能倒轉(zhuǎn)過來運(yùn)輸。一、材料與用具：胚芽鞘、瓊脂、刀片等二、方法、步驟和結(jié)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(jié)論：以上實(shí)驗(yàn)證明了生長素在植物體內(nèi)的運(yùn)輸，主要是從植物體形態(tài)學(xué)上端（頂端）向下（基端運(yùn)輸），而不能倒轉(zhuǎn)過來運(yùn)輸我們認(rèn)為，僅用該實(shí)驗(yàn)步驟（一）、（二）、（三）還不足以證明以上結(jié)論，請?jiān)谏鲜鰧?shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上補(bǔ)充相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)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(xué)實(shí)驗(yàn)必須慎密、周到，這樣得出的結(jié)論才能另人信服，實(shí)驗(yàn)必須有對照，對有關(guān)現(xiàn)象必須具有正反兩個(gè)方面的實(shí)驗(yàn)，這樣得出的結(jié)論才無懈可擊。本題意在考核學(xué)生能否運(yùn)用對照實(shí)驗(yàn)的原理和方法來評價(jià)題中所示的實(shí)驗(yàn)方案，并將其完善。既而考察了學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和評價(jià)實(shí)驗(yàn)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(yīng)，形成草酸鈣沉淀，起抗凝作用。請根據(jù)實(shí)驗(yàn)的材料和用具，簡要寫出第二步及以后的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證離子在血液凝固中的作用。一、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果第一步：在A、B試管中分別加