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浙教版八年级科学上册讲练课堂压轴题03实验探究-生物类实验设计(原卷版+解析)
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这是一份浙教版八年级科学上册讲练课堂压轴题03实验探究-生物类实验设计(原卷版+解析)，共20页。
压轴题03 实验探究——生物类实验设计实验设计是近几年中考题的热门，也是高分率和低分率少的一道类型题。中考实验设计题要求学生运用所学知识设计实验方案、选择实验药品和仪器、安排实验步骤、解决一个实际问题。这类试题主要考察学生是否已经掌握基础知识和实验原理、是否具备熟练运用所学知识的能力、知识的迁移能力、转化能力、评价能力和实验能力等。生物实验设计就是要求同学能够依据实验原理选择实验器材、完善实验步骤、分析处理实验数据及实验现象等，许多同学觉得这类题目难以下手，甚至心里明白，却无法准确用文字叙述，其实只要思路清晰找准突破口就能化难为易解答高考实验设计题可遵循以下思路 :1.确定实验目的。也就是要找出研究的问题，这一点在题目中都会给我们一个明显的提示，比如研究、验证、探究等字眼后面往往就是要研究的问题，也就是我们要明确的实验目的。2.分析实验原理。根据对应的实验目的，分析该实验依据的科学原理是什么，其中涉及了生物学及一些相关学科的哪些方法和原理。3.找出各种变量。变量包括自变量（即实验条件）、因变量（即实验结果）、无关变量等。因此在实验设计师要先找出自变量、因变量和无关变量等，在设计控制自变量的方法和获得实验结果的途径。注意生物实验设计的无关变量适宜的环境，样本的数量、大小、健康状况等，添加量的相同。4.确定实验器材。根据实验提出的问题和要求，分析题中提供的器材在实验中有什么用，该怎么用，以及在该实验中是否必须用到等类似问题都应该充分考虑到。另外需要注意题目中提供的材料名称，答案中出现的材料名称应与题中给出相同，千万别写错。例如水、清水、自来水和蒸馏水，看清题目中出现的是哪一种，不能凭借自己的习惯去书写。5.设计实验步骤。①分组编号。包括分实验组、对照组或空白组，其中实验组如果有浓度梯度，至少要分三组，如果有必要，每组还需设多个相同处理编号、非条件处理等。常用文字“选择长势相同”、“大小相似”等量分组，分别编号为A、B、C；取两支试管，分别编号为甲、乙、丙各加入等量的某种溶液；选择年龄、题体重、健康状况相同的某种动物等量分组，分别编号1、2、3。这一步骤强调等量原则，器材的规格、生物材料的长势、分组的数量和随机性等，同时有的试验材料非条件处理需在条件处理后，写在第二步。②设置实验组和对照组。常用文字，在A组中加入适量的...，在B组中加入等量的...。这一步骤强调对照原则，各对照组条件处理的等量原则通过“适量”和“等量”表达出来。在具体的实验设计中也可用具体的量表现。③培养或观察。放在适宜且相同的条件下培养一段时间后观察现象，记录实验结果。常用文字，上述装置放在相同且适宜的环境下培养一段时间，或相应方法处理。这一步骤强调各组外界处理的等量原则。6.预测实验结果。根据实验原理及记录下来的实验现象与收集到的数据，进行分析整理，预测实验结果与结论。实验结论要依据实验原理并与实验目的相对应，存在因果关系。预测实验结果与结论需(要)分两种情况分析 :一 验证性实验这类实验是要通过具体的某个实验来验证某结论的准确性，也就是说实验结果是 预料之中的 ，因而结果和结论只有一种情况 。结果与结论“均符合所学基本知识或实验原理 ，结论就是实验目的。二 探究性实验这类实验的结果与结论是未知的，需要通过相关实验才能得出，若有几种可能的实验结果与结论，都应在预测中体现出来。有些题目会要求预测的是最可能的结果与结论，那就只能有一个结果与结论。其书写格式一般为“如果（若）....则...”1．细菌等微生物是土壤的成分之一，它必须从土壤中吸收含碳的物质、含氮的物质、水和无机盐等，以维持其生命活动。有的土壤细菌(以下简称为“X细菌”)能将环境中的尿素转化为氨气。为探究某土壤样品中是否含X细菌，某科学兴趣小组的同学做了如下实验：①制备土壤浸出液。②在专业人士指导下配制培养基(内有除含氮物质外的其他必需物质)，将培养基分装在A和B两个培养皿中。③在A培养皿中再加入 ，B培养皿不加(如图甲)。④将等量土壤浸出液涂抹在A和B两个培养皿的培养基表面，并在适宜环境下培养一段时间(如图乙)。⑤在A和B两个培养皿中加入 ，观察颜色变化。实验结果：A培养基表面显红色，B培养基表面不显红色。实验结果分析：⑴A培养基表面显红色是由于培养基中含有较多的氨水。这是由于X细菌在适宜环境下进行 生殖(填生殖方式)，产生较多的X细菌所致。⑵X细菌能将尿素转化为氨气，所以它是生态系统中的 (填生态系统的成分)。实验结论：土壤样品中含有能分解尿素的细菌。2．人体唾液中含有唾液淀粉酶，能将淀粉分解成麦芽糖。（1）唾液淀粉酶能分解淀粉，不能分解蛋白质和脂防。这体现酶具有 性。（2）人体的胃液呈酸性，而唾液的pH约为7。某同学对唾液进人胃后，睡液淀粉酶还能否继续分解淀粉产生疑问，于是对液淀酶的活性是否会受酸性环境的影响进行研究。 【仪器和试剂】可调温的水浴锅、试管若干支，量筒、滴管、已稀释的人体新鲜睡液、稀盐酸、蒸馏水、1%淀粉溶液、0.4%的碘酒溶液。【实验步骤】①在两支试管中分别加入已稀释的人体新鲜唾液1毫升。请补充实验步骤①之后的其他步骤(可配图说明).3．小明发现某植物园在阴雨天时会用红光和蓝光对植物进行照射，他认为阴雨天分别用这两种单色光照射植物都会促进光合作用，于是设计实验进行研究。（1）植物光合作用强弱可以用释放氧气的速度进行比较，也可以用 进行比较。（2）请利用下列器材帮助小明设计实验步骤：实验器材：500毫升的烧杯、漏斗、50毫升的量筒各若干；新鲜金鱼藻（水生植物）若干：清水；功率相同的红光灯、蓝光灯各一只；天平；刻度尺；计时器。4．植物种子的萌发受许多因素的影响。研究人员在人工气候培养室（温度、湿度可调控）的适宜条件下进行了某品种玉米种子的萌发研究。各组种子7天后的萌发率数据如下表：（1）根据上表你能得出哪些结论？ （写出2条结论即可）（2）除了土壤含水量与温度之外，影响玉米种子萌发的环境因素还有 。（3）设计实验探究：土壤含水量为15%时，该玉米种子在25℃－30℃温度区间内种子的萌发率与温度之间的关系。（写出简要的实验思路）5．兴趣小组利用如图装置研究影响植物光合作用的因素，不透光的箱内烧杯盛有碳酸氢钠溶液，氧气传感器与二氧化碳传感器可分别测定箱内氧气、二氧化碳的浓度。查阅资料获知，碳酸氢钠溶液浓度一定，箱内二氧化碳浓度也会保持恒定；提高碳酸氢钠溶液浓度，箱内二氧化碳浓度也相应升高。 （1）为使本实验数据可靠，应选择 天竺葵作为实验材料。(写出两点) （2）光照强度与二氧化碳浓度对植物的光合作用都有影响，请你设计一个实验，确定27℃时天竺葵光合作用最佳的光照强度与二氧化碳浓度。 实验室提供3W、5W、9W、12W、21W五种LED灯带，质量分数为5%的碳酸氢钠溶液、蒸馏水、计时器及其它实验所需的仪器。建议：①实验可设计4~5组；②碳酸氢钠溶液取50毫升；③每次实验时间30分钟。6．项目化学习小组为探穷不同浓度中药复合制剂对糖尿病小鼠血糖水平的影响，进行了相关实验。实验前查阅资料得知通过注射四氧嘧啶溶液可获得患糖尿病的小鼠。现提供如下药品和器材：小鼠若干、中药复合制剂浓缩液、蒸馏水、葡萄糖溶液、血糖仪、四氧嘧啶溶液，注射器( 药品浓度及剂量均不做要求)。（1）给小鼠注射四氧嘧啶的目的是破坏小鼠的 ，使小鼠患糖尿病。（2）请利用所给药品和器材，设计实验方案并写出实验步骤：7．气孔是植物与外界进行气体交换的“窗口”，气孔的开闭会受到很多因素的影响。为了探究影响气孔开闭的因素，研究者将若干蚕豆叶片分组，进行相应的实验处理，段时间后 ，分别制作临时装片，利用显微镜观察每组叶片下表皮的气孔开放程度(详见下表)。备注：上述溶液体积及离子浓度均相同。（1）据表分析，影响气孔开闭的因素有 。（2）若需要进一步探究 K+和Ca2+对蚕豆叶片气孔开放的共同影响，请写出设计思路。8．新冠肺炎疫情期间，大家居家隔离催生烘培热、面点热，酵母一时成为全民热议的话题。由于制作面包时，要向面粉中加水和酵母，用面粉搅拌器搅拌成面团再发酵一段时间，最后蒸熟即可食用。绣绣发现妈妈在夏天时做的面包较蓬松，而在冬天时面包比较严实。他认为其他条件相同时，温度可能会影响酵母对面粉的发酵程度。（1）和面时加入酵母菌，面粉发酵后产生 使得面包变得蓬松。（2）请你设计实验验证绣绣猜想是否成立。仪器提供：量筒、恒温箱、面粉搅拌器、天平、流变发酵测定仪(如右图所示，可测定面粉的发酵程度)材料提供：清水、优质面粉、优质酵母，配方建议：酵母、水、面粉的质量比为1：25：1259．为了研究温度对唾液淀粉酶的催化作用的影响，小明做了如下实验。请分析后回答问题：（1）若要完成该实验，除pH试纸外，还需要的测量仪器有 。（写一种即可） （2）为比较出唾液淀粉酶的活性强弱，表格最后一列“？”所表示的内容是 。 （3）实验结束后，取2号试管及其内的混合液体，可以继续验证唾液淀粉酶催化能力在实验前后不会改变。写出简要实验方案及预期现象。 。 10．为探究酸性环境对唾液淀粉酶催化作用的影响，请根据所提供的实验器材设计一个实验方案；实验器材：试管、1%淀粉溶液新鲜唾液、5%HCl溶液、量筒、温度计、烧杯碘液、蒸馏水、滴管、酒精灯、三角架、石棉网、火柴、记号笔、计时器（1）该实验的原理是① ；②碘液能使淀粉变蓝。（2）设计该实验的主要步骤(可用文字、表或图简要表述)。（3）预期本实验的结果是 11．某科研小组利用含水量为40~60%的湖泊污泥研究石油降解酶对湖泊污泥中石油的分解能力。他们向污泥中添加一定量的石油降解酶，测定2天后污泥中的石油含量，结果如图所示。（1）分析曲线可知，他们设计该实验的自变量是 。（2）为了进一步探究温度对石油降解酶分解能力的影响，他们利用石油降解酶、含水量为40~60%的湖泊污泥、pH调节剂、天平、试管、烧杯、恒温箱、石油含量测试仪进行实验研究。结合上述实验结果，利用所给的器材完成实验设计。(老师建议研究的温度范围为20℃~30℃之间，每千克污泥添加石油降解酶的质量为5克)12．小知想要探究光照强度对光合作用强弱的影响，为了帮助小明完成实验，老师提供了如下的实验器材和药品。【实验器材和药品】如图装置若干、种类及长势相同植株、二氧化碳缓冲液、功率不同(30瓦、60瓦、100瓦等) 的LED灯、刻度尺、烧杯、秒表。【老师对实验的提示和建议】①二氧化碳缓冲液可以维持装置内二氧化碳浓度不变，取用100毫升即可。②温度会影响该植物光合作用的强弱，25℃是植物光合作用的最适温度。（1）该实验通过测定 来判断光合作用的强弱。（2）请利用老师提供的实验器材和药品以及对实验的提示和建议，帮助小知设计实验方案。 分组实验处理气孔开放程度完全开放(%)半开放(%)关闭(%)ApH为7的KCl溶液+太阳光照40.042.018.0BpH为7的KCl溶液+黑暗处理1.011.088.0CpH为4.5的KCl溶液+太阳光照21.042.037.0DpH为7的NaCl溶液+太阳光照15.025.060.0试管编号加入物质顺序并充分搅拌温度pH值？12mL淀粉糊，2滴碘液，2mL唾液0℃7 22mL淀粉糊，2滴碘液，2mL唾液37℃7 32mL淀粉糊，2滴碘液，2mL唾液80℃7 压轴题03 实验探究——生物类实验设计实验设计是近几年中考题的热门，也是高分率和低分率少的一道类型题。中考实验设计题要求学生运用所学知识设计实验方案、选择实验药品和仪器、安排实验步骤、解决一个实际问题。这类试题主要考察学生是否已经掌握基础知识和实验原理、是否具备熟练运用所学知识的能力、知识的迁移能力、转化能力、评价能力和实验能力等。生物实验设计就是要求同学能够依据实验原理选择实验器材、完善实验步骤、分析处理实验数据及实验现象等，许多同学觉得这类题目难以下手，甚至心里明白，却无法准确用文字叙述，其实只要思路清晰找准突破口就能化难为易解答高考实验设计题可遵循以下思路 :1.确定实验目的。也就是要找出研究的问题，这一点在题目中都会给我们一个明显的提示，比如研究、验证、探究等字眼后面往往就是要研究的问题，也就是我们要明确的实验目的。2.分析实验原理。根据对应的实验目的，分析该实验依据的科学原理是什么，其中涉及了生物学及一些相关学科的哪些方法和原理。3.找出各种变量。变量包括自变量（即实验条件）、因变量（即实验结果）、无关变量等。因此在实验设计师要先找出自变量、因变量和无关变量等，在设计控制自变量的方法和获得实验结果的途径。注意生物实验设计的无关变量适宜的环境，样本的数量、大小、健康状况等，添加量的相同。4.确定实验器材。根据实验提出的问题和要求，分析题中提供的器材在实验中有什么用，该怎么用，以及在该实验中是否必须用到等类似问题都应该充分考虑到。另外需要注意题目中提供的材料名称，答案中出现的材料名称应与题中给出相同，千万别写错。例如水、清水、自来水和蒸馏水，看清题目中出现的是哪一种，不能凭借自己的习惯去书写。5.设计实验步骤。①分组编号。包括分实验组、对照组或空白组，其中实验组如果有浓度梯度，至少要分三组，如果有必要，每组还需设多个相同处理编号、非条件处理等。常用文字“选择长势相同”、“大小相似”等量分组，分别编号为A、B、C；取两支试管，分别编号为甲、乙、丙各加入等量的某种溶液；选择年龄、题体重、健康状况相同的某种动物等量分组，分别编号1、2、3。这一步骤强调等量原则，器材的规格、生物材料的长势、分组的数量和随机性等，同时有的试验材料非条件处理需在条件处理后，写在第二步。②设置实验组和对照组。常用文字，在A组中加入适量的...，在B组中加入等量的...。这一步骤强调对照原则，各对照组条件处理的等量原则通过“适量”和“等量”表达出来。在具体的实验设计中也可用具体的量表现。③培养或观察。放在适宜且相同的条件下培养一段时间后观察现象，记录实验结果。常用文字，上述装置放在相同且适宜的环境下培养一段时间，或相应方法处理。这一步骤强调各组外界处理的等量原则。6.预测实验结果。根据实验原理及记录下来的实验现象与收集到的数据，进行分析整理，预测实验结果与结论。实验结论要依据实验原理并与实验目的相对应，存在因果关系。预测实验结果与结论需(要)分两种情况分析 :一 验证性实验这类实验是要通过具体的某个实验来验证某结论的准确性，也就是说实验结果是 预料之中的 ，因而结果和结论只有一种情况 。结果与结论“均符合所学基本知识或实验原理 ，结论就是实验目的。二 探究性实验这类实验的结果与结论是未知的，需要通过相关实验才能得出，若有几种可能的实验结果与结论，都应在预测中体现出来。有些题目会要求预测的是最可能的结果与结论，那就只能有一个结果与结论。其书写格式一般为“如果（若）....则...”1．细菌等微生物是土壤的成分之一，它必须从土壤中吸收含碳的物质、含氮的物质、水和无机盐等，以维持其生命活动。有的土壤细菌(以下简称为“X细菌”)能将环境中的尿素转化为氨气。为探究某土壤样品中是否含X细菌，某科学兴趣小组的同学做了如下实验：①制备土壤浸出液。②在专业人士指导下配制培养基(内有除含氮物质外的其他必需物质)，将培养基分装在A和B两个培养皿中。③在A培养皿中再加入 ，B培养皿不加(如图甲)。④将等量土壤浸出液涂抹在A和B两个培养皿的培养基表面，并在适宜环境下培养一段时间(如图乙)。⑤在A和B两个培养皿中加入 ，观察颜色变化。实验结果：A培养基表面显红色，B培养基表面不显红色。实验结果分析：⑴A培养基表面显红色是由于培养基中含有较多的氨水。这是由于X细菌在适宜环境下进行 生殖(填生殖方式)，产生较多的X细菌所致。⑵X细菌能将尿素转化为氨气，所以它是生态系统中的 (填生态系统的成分)。实验结论：土壤样品中含有能分解尿素的细菌。【答案】尿素；无色酚酞；分裂；分解者【解答】③实验为探究某土壤样品中是否含X细菌，因此需要在A培养皿中放入尿素，B培养皿不加，为了做对照实验。 ⑤由于“X细菌”)能将环境中的尿素转化为氨气，而氨气能使无色酚酞试液变红，因此在A和B两个培养皿中加入无色酚酞，观察颜色变化。 （1）A培养基表面显红色，是由于培养基中含有较多的氨水。这是由于X细菌在适宜环境下进行分裂生殖，产生较多的X细菌所致。 （2）X细菌能将尿素转化为氨气，所以它是生态系统中的分解者。 故答案为：③尿素 ⑤无色酚酞（1）分裂（2）分解者2．人体唾液中含有唾液淀粉酶，能将淀粉分解成麦芽糖。（1）唾液淀粉酶能分解淀粉，不能分解蛋白质和脂防。这体现酶具有 性。（2）人体的胃液呈酸性，而唾液的pH约为7。某同学对唾液进人胃后，睡液淀粉酶还能否继续分解淀粉产生疑问，于是对液淀酶的活性是否会受酸性环境的影响进行研究。 【仪器和试剂】可调温的水浴锅、试管若干支，量筒、滴管、已稀释的人体新鲜睡液、稀盐酸、蒸馏水、1%淀粉溶液、0.4%的碘酒溶液。【实验步骤】①在两支试管中分别加入已稀释的人体新鲜唾液1毫升。请补充实验步骤①之后的其他步骤(可配图说明).【答案】（1）专一（2）②分别往①中两个试管加入相同体积的稀盐酸和蒸馏水。 ③另取两支试管各加入相同体积1%淀粉溶液，与①中的两支试管一同置于37℃水浴锅中水浴加热一段时间。④将两份淀粉溶液分别与步骤②两支试管中的液体混合，并充分振荡后，置于37℃水浴锅中水浴加热一段时间。⑤取出水浴锅中的2支试管，分别滴加1~2滴0.4%的碘酒溶液，观察比较溶液颜色变化。⑥多次重复实验。【解答】（1） 唾液淀粉酶只能分解淀粉，体现了酶的专一性； （2）由题干可知，该实验主要是为了验证pH对酶活性的影响，因此该实验的步骤要体现唯一变量原则，同时由于酶具有高效性，所以要先让两支试管体现不同的酸碱性的环境中，然后在37℃的水浴环境中一段时间，最后分别加入碘液进行验证；为了避免实验现象的偶然性，则需要重复多次实验；3．小明发现某植物园在阴雨天时会用红光和蓝光对植物进行照射，他认为阴雨天分别用这两种单色光照射植物都会促进光合作用，于是设计实验进行研究。（1）植物光合作用强弱可以用释放氧气的速度进行比较，也可以用 进行比较。（2）请利用下列器材帮助小明设计实验步骤：实验器材：500毫升的烧杯、漏斗、50毫升的量筒各若干；新鲜金鱼藻（水生植物）若干：清水；功率相同的红光灯、蓝光灯各一只；天平；刻度尺；计时器。【答案】（1）相同时间内产生有机物的多少（相同时间内消耗二氧化碳的多少）（2）①取三个洁净的500毫升烧杯，分别标为甲、乙、丙，各装入400毫升清水和10克新鲜的金鱼藻，将三个相同的漏斗倒扣在金鱼藻上，取三支量筒装满水，倒扣在漏斗管口。②选择阴雨天（光线较弱环境），甲组、乙组分别用红光灯和蓝光灯在等距离处照射，丙组不做处理。③光照相同时间后，比较三组量筒中收集到的气体的体积。④多次重复实验。【解答】（1）光合作用消耗二氧化碳和水，生成有机物和氧气；所以比较光合作用快慢可以通过比较氧气释放的多少或者二氧化碳消耗的速度或者有机物生成的多少都可以；故答案为：相同时间内产生有机物的多少（相同时间内消耗二氧化碳的多少）；（2）小明是为了验证不同颜色的光对光合作用的影响，因此该实验的变量只有光照颜色不同，而其他条件要保持一样，且要设计对照组即有一个装置不做任何改变；所以要用3个烧杯分别放入等量的水、等量的金鱼藻，一个不做处理，另外两个一份红光照射，一个蓝光照射，收集气体进行比较即可；故答案为：①取三个洁净的500毫升烧杯，分别标为甲、乙、丙，各装入400毫升清水和10克新鲜的金鱼藻，将三个相同的漏斗倒扣在金鱼藻上，取三支量筒装满水，倒扣在漏斗管口。②选择阴雨天（光线较弱环境），甲组、乙组分别用红光灯和蓝光灯在等距离处照射，丙组不做处理。③光照相同时间后，比较三组量筒中收集到的气体的体积。④多次重复实验。故答案为：（1）相同时间内产生有机物的多少（相同时间内消耗二氧化碳的多少）；（2）①取三个洁净的500毫升烧杯，分别标为甲、乙、丙，各装入400毫升清水和10克新鲜的金鱼藻，将三个相同的漏斗倒扣在金鱼藻上，取三支量筒装满水，倒扣在漏斗管口。②选择阴雨天（光线较弱环境），甲组、乙组分别用红光灯和蓝光灯在等距离处照射，丙组不做处理。③光照相同时间后，比较三组量筒中收集到的气体的体积。④多次重复实验。4．植物种子的萌发受许多因素的影响。研究人员在人工气候培养室（温度、湿度可调控）的适宜条件下进行了某品种玉米种子的萌发研究。各组种子7天后的萌发率数据如下表：（1）根据上表你能得出哪些结论？ （写出2条结论即可）（2）除了土壤含水量与温度之外，影响玉米种子萌发的环境因素还有 。（3）设计实验探究：土壤含水量为15%时，该玉米种子在25℃－30℃温度区间内种子的萌发率与温度之间的关系。（写出简要的实验思路）【答案】（1）土壤含水量为20%时，在5℃－25℃ 之间，温度越高，该品种玉米种子的萌发率越高；当土壤含水量在10%－20% 之间，温度为25℃时，土壤含水量越高，该品种玉米种子的萌发率越高；当温度为5℃时，土壤含水量在10%－20% 之间，该品种玉米种子的萌发率为0；当温度为25℃，土壤含水量为20% 时，该品种玉米种子的萌发率最高。（2）空气（氧气）等（3）①选取形状大小、饱满程度相似的玉米种子若干颗 ②在25℃－30℃区间内均匀分成若干组（如分成26℃、27℃、28℃、29℃、30℃五组） ③土壤含水量为15%，土壤疏松且疏松程度相同，其他条件相同且适宜④进行萌发，统计该种子7天后的萌发率【解答】（1）据表中数据可见：土壤含水量为20%时，在5℃-25℃之间，温度越高，该品种玉米种子的萌发率越高； 土壤含水量为10%-20%之间，温度为25℃，土壤含水量越高，该品种玉米种子的萌发率越高； 当温度为5℃时，土壤含水量在10%-20%之间，该品种玉米种子的萌发率是0； 当温度为25℃时，土壤含水量为20%时，该品种玉米种子的萌发率最高；（2）种子的萌发的环境条件为一定的水分、适宜的温度和充足的空气；（3）实验设计：选取形状大小，饱满长度相似的玉米种子若干粒．在25-℃30℃区间内均分为若干组（如26℃、27℃、28℃、29℃、30℃五组）．土壤含水量为15%，土壤疏松且疏松程度相同，其他条件相同且适宜．进行萌发，统计7天后的萌发率。 故答案为：（1）土壤含水量为20%时，在5℃25℃之间，温度越高，该品种玉米种子的萌发率越高； 土壤含水量为10%20%之间，温度为25℃，土壤含水量越高，该品种玉米种子的萌发率越高； 当温度为5℃时，土壤含水量在10%20%之间，该品种玉米种子的萌发率是0； 当温度为25℃时，土壤含水量为20%时，该品种玉米种子的萌发率最高； （2）空气（氧气）等； （3）①选取形状大小、饱满程度相似的玉米种子若干颗； ②在25℃－30℃区间内均匀分成若干组（如分成26℃、27℃、28℃、29℃、30℃五组）；③土壤含水量为15%，土壤疏松且疏松程度相同，其他条件相同且适宜；④进行萌发，统计该种子7天后的萌发率。5．兴趣小组利用如图装置研究影响植物光合作用的因素，不透光的箱内烧杯盛有碳酸氢钠溶液，氧气传感器与二氧化碳传感器可分别测定箱内氧气、二氧化碳的浓度。查阅资料获知，碳酸氢钠溶液浓度一定，箱内二氧化碳浓度也会保持恒定；提高碳酸氢钠溶液浓度，箱内二氧化碳浓度也相应升高。 （1）为使本实验数据可靠，应选择 天竺葵作为实验材料。(写出两点) （2）光照强度与二氧化碳浓度对植物的光合作用都有影响，请你设计一个实验，确定27℃时天竺葵光合作用最佳的光照强度与二氧化碳浓度。 实验室提供3W、5W、9W、12W、21W五种LED灯带，质量分数为5%的碳酸氢钠溶液、蒸馏水、计时器及其它实验所需的仪器。建议：①实验可设计4~5组；②碳酸氢钠溶液取50毫升；③每次实验时间30分钟。【答案】（1）大小、品种、健康状态相同（2）答题要点：自变量的设计（光照强度、碳酸氢钠溶液的选择）、无关变量的控制（实验温度、实验时间、天竺葵的选择等）、因变量的观测（氧气浓度的变化）、实验结果的比较与分析。 满分示例：① 将质量分数为5%的碳酸氢钠溶液稀释为1%、2%、3%、4%的碳酸氢钠溶液备用；② 选择5个相同的实验装置，里面分别放置1%、2%、3%、4%、5%碳酸氢钠溶液和相同的天竺葵；③ 取9W的LED灯带换上；④ 装置放在27℃恒温环境中，测出并记录装置内的氧气与二氧化碳的浓度；⑤ 30分钟后，再次测出并记录装置内的氧气浓度与二氧化碳的浓度；⑥ 比较各装置的氧气浓度的差值，找出氧气浓度差值最大的装置，其箱内二氧化碳浓度为天竺葵光合作用最佳浓度，实验使用的碳酸氢钠溶液浓度作为下一步实验使用的碳酸氢钠溶液浓度；⑦ 根据步骤⑥的结果，将LED灯带依次更换为3W、5W、12W、21W，重复步骤④、⑤；⑧比较3W、5W、9W、12W、21W五种情况下得到氧气浓度变化的差值，差值最大的LED灯带的光照为最佳光照强度。【解答】（1）根据实验装置，本实验探究光照、二氧化碳浓度等对植物光合作用的影响，应该选大小、品种、健康状态相同的天竺葵。 （2）实验为了探究27℃时 天竺葵光合作用最佳的光照强度与二氧化碳浓度 ，首先先确定最佳的二氧化碳浓度，再在最佳二氧化碳浓度下确定光合作用最佳的光照，所以实验分成两次进行。设计思路如下：实验设计几组就准备相应的具有浓度梯度的碳酸钠溶液和转有天竺葵的实验装置，控制光照、温度等条件相同，测出初始二氧化碳浓度（这点不要遗漏）以及实验后的二氧化碳浓度，比较实验数据，找到最佳二氧化碳浓度。在最佳二氧化碳浓度下，改变光照强度重复实验，分析实验数据得到最佳光照强度。 故答案为：（1） 大小、品种、健康状态相同 （2） 答题要点：自变量的设计（光照强度、碳酸氢钠溶液的选择）、无关变量的控制（实验温度、实验时间、天竺葵的选择等）、因变量的观测（氧气浓度的变化）、实验结果的比较与分析。满分示例：① 将质量分数为5%的碳酸氢钠溶液稀释为1%、2%、3%、4%的碳酸氢钠溶液备用；② 选择5个相同的实验装置，里面分别放置1%、2%、3%、4%、5%碳酸氢钠溶液和相同的天竺葵；③ 取9W的LED灯带换上；④ 装置放在27℃恒温环境中，测出并记录装置内的氧气与二氧化碳的浓度；⑤ 30分钟后，再次测出并记录装置内的氧气浓度与二氧化碳的浓度；⑥ 比较各装置的氧气浓度的差值，找出氧气浓度差值最大的装置，其箱内二氧化碳浓度为天竺葵光合作用最佳浓度，实验使用的碳酸氢钠溶液浓度作为下一步实验使用的碳酸氢钠溶液浓度；⑦ 根据步骤⑥的结果，将LED灯带依次更换为3W、5W、12W、21W，重复步骤④、⑤；⑧比较3W、5W、9W、12W、21W五种情况下得到氧气浓度变化的差值，差值最大的LED灯带的光照为最佳光照强度。6．项目化学习小组为探穷不同浓度中药复合制剂对糖尿病小鼠血糖水平的影响，进行了相关实验。实验前查阅资料得知通过注射四氧嘧啶溶液可获得患糖尿病的小鼠。现提供如下药品和器材：小鼠若干、中药复合制剂浓缩液、蒸馏水、葡萄糖溶液、血糖仪、四氧嘧啶溶液，注射器( 药品浓度及剂量均不做要求)。（1）给小鼠注射四氧嘧啶的目的是破坏小鼠的 ，使小鼠患糖尿病。（2）请利用所给药品和器材，设计实验方案并写出实验步骤：【答案】（1）胰岛（2）取生长情况、大小相同的小鼠30只，分成A、B、C三组。A组不做任何处理，每天正常进食，同时注射一定量的生理盐水；B组每天注射等量的四氧嘧啶溶液，每天正常进食； C组每天注射等量的四氧嘧啶溶液，每天正常进食，同时注射等量的中药复合制剂；几天后，分别测量三组小鼠体内的血糖含量，比可得出结论。 【解答】(1)给小鼠注射四氧嘧啶的目的是破坏小鼠的胰岛，使小鼠患糖尿病。 (2)利用所给药品和器材，设计实验方案并写出实验步骤： 取生长情况、大小相同的小鼠30只，分成A、B、C三组。 A组不做任何处理，每天正常进食，同时注射一定量的生理盐水； B组每天注射等量的四氧嘧啶溶液，每天正常进食； C组每天注射等量的四氧嘧啶溶液，每天正常进食，同时注射等量的中药复合制剂； 几天后，分别测量三组小鼠体内的血糖含量，比可得出结论。7．气孔是植物与外界进行气体交换的“窗口”，气孔的开闭会受到很多因素的影响。为了探究影响气孔开闭的因素，研究者将若干蚕豆叶片分组，进行相应的实验处理，段时间后 ，分别制作临时装片，利用显微镜观察每组叶片下表皮的气孔开放程度(详见下表)。备注：上述溶液体积及离子浓度均相同。（1）据表分析，影响气孔开闭的因素有 。（2）若需要进一步探究 K+和Ca2+对蚕豆叶片气孔开放的共同影响，请写出设计思路。【答案】（1）离子种类、pH、光照（2）Ⅰ．从同一蚕豆叶上撕取下表皮若干，三等分后分别置入三个烧杯；Ⅱ．再往三个烧杯中分别加入含K+、Ca2+、K+和Ca2+溶液，编号， Ⅲ．控制上述溶液的体积、离子浓度均相同且pH为并将烧杯置于适宜光照条件下： Ⅳ．利用显微镜分别观察气孔的开放程度，记录并统计实验结果。通过设计下列表格回答也可以： 【解答】(1)据表分析，影响气孔开闭的因素有：离子种类、pH、光照。 (2)进一步探究 K+和Ca2+对蚕豆叶片气孔开放的共同影响， 实验设计如下：Ⅰ．从同一蚕豆叶上撕取下表皮若干，三等分后分别置入三个烧杯； Ⅱ．再往三个烧杯中分别加入含K+、Ca2+、K+和Ca2+溶液，编号； Ⅲ．控制上述溶液的体积、离子浓度均相同且pH为并将烧杯置于适宜光照条件下； Ⅳ．利用显微镜分别观察气孔的开放程度，记录并统计实验结果。8．新冠肺炎疫情期间，大家居家隔离催生烘培热、面点热，酵母一时成为全民热议的话题。由于制作面包时，要向面粉中加水和酵母，用面粉搅拌器搅拌成面团再发酵一段时间，最后蒸熟即可食用。绣绣发现妈妈在夏天时做的面包较蓬松，而在冬天时面包比较严实。他认为其他条件相同时，温度可能会影响酵母对面粉的发酵程度。（1）和面时加入酵母菌，面粉发酵后产生 使得面包变得蓬松。（2）请你设计实验验证绣绣猜想是否成立。仪器提供：量筒、恒温箱、面粉搅拌器、天平、流变发酵测定仪(如右图所示，可测定面粉的发酵程度)材料提供：清水、优质面粉、优质酵母，配方建议：酵母、水、面粉的质量比为1：25：125【答案】（1）二氧化碳或CO2（2）①用天平分别称量面粉125克，酵母1克，放置不同玻璃容器中，再用量筒量取25mL水放入容器中，将三个容器同时放置温度为28℃的恒温箱加热，一段时间后将三者同时倒入面粉搅拌器混合搅拌，将搅拌好的面团放置玻璃容器中再放到28℃恒温箱继续发酵。 ②一段时间后将搅拌好的面团放入流变发酵测定仪测量面粉发酵程度。③再分别称取一定质量的面粉和酵母、一定体积水，质量和体积值同上，再分别将它们分别放到0℃和56℃恒温箱中，具体操作同上④一段时间后，分别将搅拌好的面团放入流变发酵测定仪测量面粉发酵程度。⑤分别比较0℃、28℃、56℃的面粉发酵仪的测量值⑥多次实验并得出结论【解答】 （1）做馒头或面包时，经常要用到酵母菌，酵母菌经过发酵可以分解面粉中的葡萄糖，产生二氧化碳，二氧化碳是气体，遇热膨胀而形成小孔，使得馒头或面包暄软多孔。9．为了研究温度对唾液淀粉酶的催化作用的影响，小明做了如下实验。请分析后回答问题：（1）若要完成该实验，除pH试纸外，还需要的测量仪器有 。（写一种即可） （2）为比较出唾液淀粉酶的活性强弱，表格最后一列“？”所表示的内容是 。 （3）实验结束后，取2号试管及其内的混合液体，可以继续验证唾液淀粉酶催化能力在实验前后不会改变。写出简要实验方案及预期现象。 。 【答案】（1）温度计（2）颜色变化（3）验证唾液淀粉酶可以催化实验用具：两只试管，实验前后的唾液淀粉酶，淀粉溶液，碘溶液。实验步骤：1.两只试管标号A，B 2.向两只试管注入等量淀粉溶液。并置于37摄氏度条件下。 3.在其它条件相同下，向A试管中注入实验前的唾液淀粉酶溶液，向B试管中注入等量实验后唾液淀粉酶溶液。振荡摇匀，静置。 4.分别向两支试管加入等量碘溶液。 5.观察溶液是否变色实验结果。预期现象：A、B试管溶液不变蓝 实验结论： 唾液淀粉酶催化能力在实验前后不会改变 。 【解答】（1）由图表可以看出，变量有温度，ph值，因此，除了ph试纸还需要温度计； （2） 为比较出唾液淀粉酶的活性强弱， 最后一列是“颜色变化”； （3） 验证唾液淀粉酶可以催化实验用具：两只试管，实验前后的唾液淀粉酶，淀粉溶液，碘溶液。实验步骤：1.两只试管标号A，B 2.向两只试管注入等量淀粉溶液。并置于37摄氏度条件下。 3.在其它条件相同下，向A试管中注入实验前的唾液淀粉酶溶液，向B试管中注入等量实验后唾液淀粉酶溶液。振荡摇匀，静置。 4.分别向两支试管加入等量碘溶液。 5.观察溶液是否变色实验结果。 预期现象：A、B试管溶液不变蓝 实验结论： 唾液淀粉酶催化能力在实验前后不会改变 。 故答案为：（1）温度计； （2）颜色变化；（3）同解析。10．为探究酸性环境对唾液淀粉酶催化作用的影响，请根据所提供的实验器材设计一个实验方案；实验器材：试管、1%淀粉溶液新鲜唾液、5%HCl溶液、量筒、温度计、烧杯碘液、蒸馏水、滴管、酒精灯、三角架、石棉网、火柴、记号笔、计时器（1）该实验的原理是① ；②碘液能使淀粉变蓝。（2）设计该实验的主要步骤(可用文字、表或图简要表述)。（3）预期本实验的结果是 【答案】（1）唾液淀粉酶能催化淀粉分解（2）①取2支洁净的试管，用记号笔编为1号和2号 ②用量筒量取1mL新鲜的唾液、2mL蒸馏水加入1号试管中，用量筒量取1mL新鲜的唾液、2mL5%HCl溶液加入2号试管中③在烧杯中加入适量水，用酒精灯加热并用温度计测量水温，使水温保持在37℃左右。分别用量筒量取2mL1%淀粉溶液加入1号和2号试管中，然后将上述2支试管放入烧杯中，37℃恒温水浴5分钟④待溶液冷却后，往2支试管中分别滴入1滴碘液，然后摇匀，观察并记录2支试管中溶液颜色的变化情况。（3）2号(加5%HC溶液)试管中溶液变蓝色，1号(加蒸馏水)试管中溶液不变蓝【解答】（1）由分析可知该实验的原理是①唾液淀粉酶能催化淀粉分解；；②碘液能使淀粉变蓝； （2）根据题中信息“为探究酸性环境对唾液淀粉酶催化作用的影响”可知，实验设计中要控制一个实验组中性一个实验组酸性，其他条件都控制相同。并且由于酶在温度37℃时催化效果最佳所以实验需控制温度在37℃，据此设计实验如下： ①取2支洁净的试管，用记号笔编为1号和2号②用量筒量取1mL新鲜的唾液、2mL蒸馏水加入1号试管中，用量筒量取1mL新鲜的唾液、2mL5%HCl溶液加入2号试管中③在烧杯中加入适量水，用酒精灯加热并用温度计测量水温，使水温保持在37℃左右。分别用量筒量取2mL1%淀粉溶液加入1号和2号试管中，然后将上述2支试管放入烧杯中，37℃恒温水浴5分钟④待溶液冷却后，往2支试管中分别滴入1滴碘液，然后摇匀，观察并记录2支试管中溶液颜色的变化情况。 （3）根据原本唾液淀粉酶所在环境口腔的环境是中性的，预期实验的结果是：2号(加5%HC溶液)试管中的由于溶液成酸性不利用酶的催化，所以淀粉未被酶催化溶液变蓝色，1号(加蒸馏水)试管中溶液由于淀粉被淀粉酶催化分解所以溶液不变蓝。11．某科研小组利用含水量为40~60%的湖泊污泥研究石油降解酶对湖泊污泥中石油的分解能力。他们向污泥中添加一定量的石油降解酶，测定2天后污泥中的石油含量，结果如图所示。（1）分析曲线可知，他们设计该实验的自变量是 。（2）为了进一步探究温度对石油降解酶分解能力的影响，他们利用石油降解酶、含水量为40~60%的湖泊污泥、pH调节剂、天平、试管、烧杯、恒温箱、石油含量测试仪进行实验研究。结合上述实验结果，利用所给的器材完成实验设计。(老师建议研究的温度范围为20℃~30℃之间，每千克污泥添加石油降解酶的质量为5克)【答案】（1）pH值（2）⑴称取6千克含水量为40~60%的湖泊污泥，用pH调节剂将其pH值调节为7，再平均分成6份，分别置于6个烧杯中。 ⑵称取6份石油降解酶，每份5克，置于试管中。⑶取一份污泥和一份石油降解酶，置于温度为20℃的恒温箱中，一段时间后将它们均匀混合，继续置于恒温箱，两天后用测定石油含量。⑷调节温度为22℃、24℃、26℃、28℃、30℃，完成其它组别的实验，重复步骤（3）。⑸比较两天后各组污泥中的石油含量和温度的关系，得出结论。【解答】（1）由图可知，该实验是为了探究pH值对酶活性的影响； （2）由实验问题可知，温度是该实验的变量，因此其他量均保持相同，且PH=7时，酶的活性较强，则该实验中PH设为7；然后分6组，每2℃一个间隔，加入相同酶及等量的污泥在恒温箱中一段时间后再混合，然后比较各组中污泥的石油含量即可； 故答案为：（1）pH值；（2） ⑴称取6千克含水量为40~60%的湖泊污泥，用pH调节剂将其pH值调节为7，再平均分成6份，分别置于6个烧杯中。⑵称取6份石油降解酶，每份5克，置于试管中。⑶取一份污泥和一份石油降解酶，置于温度为20℃的恒温箱中，一段时间后将它们均匀混合，继续置于恒温箱，两天后用测定石油含量。⑷调节温度为22℃、24℃、26℃、28℃、30℃，完成其它组别的实验，重复步骤（3）。⑸比较两天后各组污泥中的石油含量和温度的关系，得出结论。12．小知想要探究光照强度对光合作用强弱的影响，为了帮助小明完成实验，老师提供了如下的实验器材和药品。【实验器材和药品】如图装置若干、种类及长势相同植株、二氧化碳缓冲液、功率不同(30瓦、60瓦、100瓦等) 的LED灯、刻度尺、烧杯、秒表。【老师对实验的提示和建议】①二氧化碳缓冲液可以维持装置内二氧化碳浓度不变，取用100毫升即可。②温度会影响该植物光合作用的强弱，25℃是植物光合作用的最适温度。（1）该实验通过测定 来判断光合作用的强弱。（2）请利用老师提供的实验器材和药品以及对实验的提示和建议，帮助小知设计实验方案。【答案】（1）有色液滴移动的距离（2）①取如图所示装置3套（内有种类及长势相同植株、二氧化碳缓冲液100毫升），在有色液滴所在位置的导管处做上标记；②控制3套装置温度在25℃时 ，分别对3套装置用功率为30瓦、60瓦、100瓦的LED灯在距离相同的位置进行照射；③光照4小时后测量有色液滴距离标记的位置，记录在表格中。 【解答】（1）植物进行光合作用会释放出氧气，使有色液滴向右移动，因此可通过测定有色液滴移动的距离来判断光合作用的强弱。 （2） 小知设计实验方案 ：①取如图所示装置3套（内有种类及长势相同植株、二氧化碳缓冲液100毫升），在有色液滴所在位置的导管处做上标记；②控制3套装置温度在25℃时 ，分别对3套装置用功率为30瓦、60瓦、100瓦的LED灯在距离相同的位置进行照射；③光照4小时后测量有色液滴距离标记的位置，记录在表格中。 故答案为：（1）有色液滴移动的距离（2）①取如图所示装置3套（内有种类及长势相同植株、二氧化碳缓冲液100毫升），在有色液滴所在位置的导管处做上标记；②控制3套装置温度在25℃时 ，分别对3套装置用功率为30瓦、60瓦、100瓦的LED灯在距离相同的位置进行照射；③光照4小时后测量有色液滴距离标记的位置，记录在表格中。 分组实验处理气孔开放程度完全开放(%)半开放(%)关闭(%)ApH为7的KCl溶液+太阳光照40.042.018.0BpH为7的KCl溶液+黑暗处理1.011.088.0CpH为4.5的KCl溶液+太阳光照21.042.037.0DpH为7的NaCl溶液+太阳光照15.025.060.0分组实验处理气孔开放程度完全开放(%)半开放(%)关闭(%)ApH为7的K+溶液+太阳光照 BpH为7的Ca2+溶液+太阳光照 CpH为7的K+溶液和Ca2+溶液+太阳光照 备注：上述溶液体积及离子浓度均相同。试管编号加入物质顺序并充分搅拌温度pH值？12mL淀粉糊，2滴碘液，2mL唾液0℃7 22mL淀粉糊，2滴碘液，2mL唾液37℃7 32mL淀粉糊，2滴碘液，2mL唾液80℃7
压轴题03 实验探究——生物类实验设计实验设计是近几年中考题的热门，也是高分率和低分率少的一道类型题。中考实验设计题要求学生运用所学知识设计实验方案、选择实验药品和仪器、安排实验步骤、解决一个实际问题。这类试题主要考察学生是否已经掌握基础知识和实验原理、是否具备熟练运用所学知识的能力、知识的迁移能力、转化能力、评价能力和实验能力等。生物实验设计就是要求同学能够依据实验原理选择实验器材、完善实验步骤、分析处理实验数据及实验现象等，许多同学觉得这类题目难以下手，甚至心里明白，却无法准确用文字叙述，其实只要思路清晰找准突破口就能化难为易解答高考实验设计题可遵循以下思路 :1.确定实验目的。也就是要找出研究的问题，这一点在题目中都会给我们一个明显的提示，比如研究、验证、探究等字眼后面往往就是要研究的问题，也就是我们要明确的实验目的。2.分析实验原理。根据对应的实验目的，分析该实验依据的科学原理是什么，其中涉及了生物学及一些相关学科的哪些方法和原理。3.找出各种变量。变量包括自变量（即实验条件）、因变量（即实验结果）、无关变量等。因此在实验设计师要先找出自变量、因变量和无关变量等，在设计控制自变量的方法和获得实验结果的途径。注意生物实验设计的无关变量适宜的环境，样本的数量、大小、健康状况等，添加量的相同。4.确定实验器材。根据实验提出的问题和要求，分析题中提供的器材在实验中有什么用，该怎么用，以及在该实验中是否必须用到等类似问题都应该充分考虑到。另外需要注意题目中提供的材料名称，答案中出现的材料名称应与题中给出相同，千万别写错。例如水、清水、自来水和蒸馏水，看清题目中出现的是哪一种，不能凭借自己的习惯去书写。5.设计实验步骤。①分组编号。包括分实验组、对照组或空白组，其中实验组如果有浓度梯度，至少要分三组，如果有必要，每组还需设多个相同处理编号、非条件处理等。常用文字“选择长势相同”、“大小相似”等量分组，分别编号为A、B、C；取两支试管，分别编号为甲、乙、丙各加入等量的某种溶液；选择年龄、题体重、健康状况相同的某种动物等量分组，分别编号1、2、3。这一步骤强调等量原则，器材的规格、生物材料的长势、分组的数量和随机性等，同时有的试验材料非条件处理需在条件处理后，写在第二步。②设置实验组和对照组。常用文字，在A组中加入适量的...，在B组中加入等量的...。这一步骤强调对照原则，各对照组条件处理的等量原则通过“适量”和“等量”表达出来。在具体的实验设计中也可用具体的量表现。③培养或观察。放在适宜且相同的条件下培养一段时间后观察现象，记录实验结果。常用文字，上述装置放在相同且适宜的环境下培养一段时间，或相应方法处理。这一步骤强调各组外界处理的等量原则。6.预测实验结果。根据实验原理及记录下来的实验现象与收集到的数据，进行分析整理，预测实验结果与结论。实验结论要依据实验原理并与实验目的相对应，存在因果关系。预测实验结果与结论需(要)分两种情况分析 :一 验证性实验这类实验是要通过具体的某个实验来验证某结论的准确性，也就是说实验结果是 预料之中的 ，因而结果和结论只有一种情况 。结果与结论“均符合所学基本知识或实验原理 ，结论就是实验目的。二 探究性实验这类实验的结果与结论是未知的，需要通过相关实验才能得出，若有几种可能的实验结果与结论，都应在预测中体现出来。有些题目会要求预测的是最可能的结果与结论，那就只能有一个结果与结论。其书写格式一般为“如果（若）....则...”1．细菌等微生物是土壤的成分之一，它必须从土壤中吸收含碳的物质、含氮的物质、水和无机盐等，以维持其生命活动。有的土壤细菌(以下简称为“X细菌”)能将环境中的尿素转化为氨气。为探究某土壤样品中是否含X细菌，某科学兴趣小组的同学做了如下实验：①制备土壤浸出液。②在专业人士指导下配制培养基(内有除含氮物质外的其他必需物质)，将培养基分装在A和B两个培养皿中。③在A培养皿中再加入 ，B培养皿不加(如图甲)。④将等量土壤浸出液涂抹在A和B两个培养皿的培养基表面，并在适宜环境下培养一段时间(如图乙)。⑤在A和B两个培养皿中加入 ，观察颜色变化。实验结果：A培养基表面显红色，B培养基表面不显红色。实验结果分析：⑴A培养基表面显红色是由于培养基中含有较多的氨水。这是由于X细菌在适宜环境下进行 生殖(填生殖方式)，产生较多的X细菌所致。⑵X细菌能将尿素转化为氨气，所以它是生态系统中的 (填生态系统的成分)。实验结论：土壤样品中含有能分解尿素的细菌。2．人体唾液中含有唾液淀粉酶，能将淀粉分解成麦芽糖。（1）唾液淀粉酶能分解淀粉，不能分解蛋白质和脂防。这体现酶具有 性。（2）人体的胃液呈酸性，而唾液的pH约为7。某同学对唾液进人胃后，睡液淀粉酶还能否继续分解淀粉产生疑问，于是对液淀酶的活性是否会受酸性环境的影响进行研究。 【仪器和试剂】可调温的水浴锅、试管若干支，量筒、滴管、已稀释的人体新鲜睡液、稀盐酸、蒸馏水、1%淀粉溶液、0.4%的碘酒溶液。【实验步骤】①在两支试管中分别加入已稀释的人体新鲜唾液1毫升。请补充实验步骤①之后的其他步骤(可配图说明).3．小明发现某植物园在阴雨天时会用红光和蓝光对植物进行照射，他认为阴雨天分别用这两种单色光照射植物都会促进光合作用，于是设计实验进行研究。（1）植物光合作用强弱可以用释放氧气的速度进行比较，也可以用 进行比较。（2）请利用下列器材帮助小明设计实验步骤：实验器材：500毫升的烧杯、漏斗、50毫升的量筒各若干；新鲜金鱼藻（水生植物）若干：清水；功率相同的红光灯、蓝光灯各一只；天平；刻度尺；计时器。4．植物种子的萌发受许多因素的影响。研究人员在人工气候培养室（温度、湿度可调控）的适宜条件下进行了某品种玉米种子的萌发研究。各组种子7天后的萌发率数据如下表：（1）根据上表你能得出哪些结论？ （写出2条结论即可）（2）除了土壤含水量与温度之外，影响玉米种子萌发的环境因素还有 。（3）设计实验探究：土壤含水量为15%时，该玉米种子在25℃－30℃温度区间内种子的萌发率与温度之间的关系。（写出简要的实验思路）5．兴趣小组利用如图装置研究影响植物光合作用的因素，不透光的箱内烧杯盛有碳酸氢钠溶液，氧气传感器与二氧化碳传感器可分别测定箱内氧气、二氧化碳的浓度。查阅资料获知，碳酸氢钠溶液浓度一定，箱内二氧化碳浓度也会保持恒定；提高碳酸氢钠溶液浓度，箱内二氧化碳浓度也相应升高。 （1）为使本实验数据可靠，应选择 天竺葵作为实验材料。(写出两点) （2）光照强度与二氧化碳浓度对植物的光合作用都有影响，请你设计一个实验，确定27℃时天竺葵光合作用最佳的光照强度与二氧化碳浓度。 实验室提供3W、5W、9W、12W、21W五种LED灯带，质量分数为5%的碳酸氢钠溶液、蒸馏水、计时器及其它实验所需的仪器。建议：①实验可设计4~5组；②碳酸氢钠溶液取50毫升；③每次实验时间30分钟。6．项目化学习小组为探穷不同浓度中药复合制剂对糖尿病小鼠血糖水平的影响，进行了相关实验。实验前查阅资料得知通过注射四氧嘧啶溶液可获得患糖尿病的小鼠。现提供如下药品和器材：小鼠若干、中药复合制剂浓缩液、蒸馏水、葡萄糖溶液、血糖仪、四氧嘧啶溶液，注射器( 药品浓度及剂量均不做要求)。（1）给小鼠注射四氧嘧啶的目的是破坏小鼠的 ，使小鼠患糖尿病。（2）请利用所给药品和器材，设计实验方案并写出实验步骤：7．气孔是植物与外界进行气体交换的“窗口”，气孔的开闭会受到很多因素的影响。为了探究影响气孔开闭的因素，研究者将若干蚕豆叶片分组，进行相应的实验处理，段时间后 ，分别制作临时装片，利用显微镜观察每组叶片下表皮的气孔开放程度(详见下表)。备注：上述溶液体积及离子浓度均相同。（1）据表分析，影响气孔开闭的因素有 。（2）若需要进一步探究 K+和Ca2+对蚕豆叶片气孔开放的共同影响，请写出设计思路。8．新冠肺炎疫情期间，大家居家隔离催生烘培热、面点热，酵母一时成为全民热议的话题。由于制作面包时，要向面粉中加水和酵母，用面粉搅拌器搅拌成面团再发酵一段时间，最后蒸熟即可食用。绣绣发现妈妈在夏天时做的面包较蓬松，而在冬天时面包比较严实。他认为其他条件相同时，温度可能会影响酵母对面粉的发酵程度。（1）和面时加入酵母菌，面粉发酵后产生 使得面包变得蓬松。（2）请你设计实验验证绣绣猜想是否成立。仪器提供：量筒、恒温箱、面粉搅拌器、天平、流变发酵测定仪(如右图所示，可测定面粉的发酵程度)材料提供：清水、优质面粉、优质酵母，配方建议：酵母、水、面粉的质量比为1：25：1259．为了研究温度对唾液淀粉酶的催化作用的影响，小明做了如下实验。请分析后回答问题：（1）若要完成该实验，除pH试纸外，还需要的测量仪器有 。（写一种即可） （2）为比较出唾液淀粉酶的活性强弱，表格最后一列“？”所表示的内容是 。 （3）实验结束后，取2号试管及其内的混合液体，可以继续验证唾液淀粉酶催化能力在实验前后不会改变。写出简要实验方案及预期现象。 。 10．为探究酸性环境对唾液淀粉酶催化作用的影响，请根据所提供的实验器材设计一个实验方案；实验器材：试管、1%淀粉溶液新鲜唾液、5%HCl溶液、量筒、温度计、烧杯碘液、蒸馏水、滴管、酒精灯、三角架、石棉网、火柴、记号笔、计时器（1）该实验的原理是① ；②碘液能使淀粉变蓝。（2）设计该实验的主要步骤(可用文字、表或图简要表述)。（3）预期本实验的结果是 11．某科研小组利用含水量为40~60%的湖泊污泥研究石油降解酶对湖泊污泥中石油的分解能力。他们向污泥中添加一定量的石油降解酶，测定2天后污泥中的石油含量，结果如图所示。（1）分析曲线可知，他们设计该实验的自变量是 。（2）为了进一步探究温度对石油降解酶分解能力的影响，他们利用石油降解酶、含水量为40~60%的湖泊污泥、pH调节剂、天平、试管、烧杯、恒温箱、石油含量测试仪进行实验研究。结合上述实验结果，利用所给的器材完成实验设计。(老师建议研究的温度范围为20℃~30℃之间，每千克污泥添加石油降解酶的质量为5克)12．小知想要探究光照强度对光合作用强弱的影响，为了帮助小明完成实验，老师提供了如下的实验器材和药品。【实验器材和药品】如图装置若干、种类及长势相同植株、二氧化碳缓冲液、功率不同(30瓦、60瓦、100瓦等) 的LED灯、刻度尺、烧杯、秒表。【老师对实验的提示和建议】①二氧化碳缓冲液可以维持装置内二氧化碳浓度不变，取用100毫升即可。②温度会影响该植物光合作用的强弱，25℃是植物光合作用的最适温度。（1）该实验通过测定 来判断光合作用的强弱。（2）请利用老师提供的实验器材和药品以及对实验的提示和建议，帮助小知设计实验方案。 分组实验处理气孔开放程度完全开放(%)半开放(%)关闭(%)ApH为7的KCl溶液+太阳光照40.042.018.0BpH为7的KCl溶液+黑暗处理1.011.088.0CpH为4.5的KCl溶液+太阳光照21.042.037.0DpH为7的NaCl溶液+太阳光照15.025.060.0试管编号加入物质顺序并充分搅拌温度pH值？12mL淀粉糊，2滴碘液，2mL唾液0℃7 22mL淀粉糊，2滴碘液，2mL唾液37℃7 32mL淀粉糊，2滴碘液，2mL唾液80℃7 压轴题03 实验探究——生物类实验设计实验设计是近几年中考题的热门，也是高分率和低分率少的一道类型题。中考实验设计题要求学生运用所学知识设计实验方案、选择实验药品和仪器、安排实验步骤、解决一个实际问题。这类试题主要考察学生是否已经掌握基础知识和实验原理、是否具备熟练运用所学知识的能力、知识的迁移能力、转化能力、评价能力和实验能力等。生物实验设计就是要求同学能够依据实验原理选择实验器材、完善实验步骤、分析处理实验数据及实验现象等，许多同学觉得这类题目难以下手，甚至心里明白，却无法准确用文字叙述，其实只要思路清晰找准突破口就能化难为易解答高考实验设计题可遵循以下思路 :1.确定实验目的。也就是要找出研究的问题，这一点在题目中都会给我们一个明显的提示，比如研究、验证、探究等字眼后面往往就是要研究的问题，也就是我们要明确的实验目的。2.分析实验原理。根据对应的实验目的，分析该实验依据的科学原理是什么，其中涉及了生物学及一些相关学科的哪些方法和原理。3.找出各种变量。变量包括自变量（即实验条件）、因变量（即实验结果）、无关变量等。因此在实验设计师要先找出自变量、因变量和无关变量等，在设计控制自变量的方法和获得实验结果的途径。注意生物实验设计的无关变量适宜的环境，样本的数量、大小、健康状况等，添加量的相同。4.确定实验器材。根据实验提出的问题和要求，分析题中提供的器材在实验中有什么用，该怎么用，以及在该实验中是否必须用到等类似问题都应该充分考虑到。另外需要注意题目中提供的材料名称，答案中出现的材料名称应与题中给出相同，千万别写错。例如水、清水、自来水和蒸馏水，看清题目中出现的是哪一种，不能凭借自己的习惯去书写。5.设计实验步骤。①分组编号。包括分实验组、对照组或空白组，其中实验组如果有浓度梯度，至少要分三组，如果有必要，每组还需设多个相同处理编号、非条件处理等。常用文字“选择长势相同”、“大小相似”等量分组，分别编号为A、B、C；取两支试管，分别编号为甲、乙、丙各加入等量的某种溶液；选择年龄、题体重、健康状况相同的某种动物等量分组，分别编号1、2、3。这一步骤强调等量原则，器材的规格、生物材料的长势、分组的数量和随机性等，同时有的试验材料非条件处理需在条件处理后，写在第二步。②设置实验组和对照组。常用文字，在A组中加入适量的...，在B组中加入等量的...。这一步骤强调对照原则，各对照组条件处理的等量原则通过“适量”和“等量”表达出来。在具体的实验设计中也可用具体的量表现。③培养或观察。放在适宜且相同的条件下培养一段时间后观察现象，记录实验结果。常用文字，上述装置放在相同且适宜的环境下培养一段时间，或相应方法处理。这一步骤强调各组外界处理的等量原则。6.预测实验结果。根据实验原理及记录下来的实验现象与收集到的数据，进行分析整理，预测实验结果与结论。实验结论要依据实验原理并与实验目的相对应，存在因果关系。预测实验结果与结论需(要)分两种情况分析 :一 验证性实验这类实验是要通过具体的某个实验来验证某结论的准确性，也就是说实验结果是 预料之中的 ，因而结果和结论只有一种情况 。结果与结论“均符合所学基本知识或实验原理 ，结论就是实验目的。二 探究性实验这类实验的结果与结论是未知的，需要通过相关实验才能得出，若有几种可能的实验结果与结论，都应在预测中体现出来。有些题目会要求预测的是最可能的结果与结论，那就只能有一个结果与结论。其书写格式一般为“如果（若）....则...”1．细菌等微生物是土壤的成分之一，它必须从土壤中吸收含碳的物质、含氮的物质、水和无机盐等，以维持其生命活动。有的土壤细菌(以下简称为“X细菌”)能将环境中的尿素转化为氨气。为探究某土壤样品中是否含X细菌，某科学兴趣小组的同学做了如下实验：①制备土壤浸出液。②在专业人士指导下配制培养基(内有除含氮物质外的其他必需物质)，将培养基分装在A和B两个培养皿中。③在A培养皿中再加入 ，B培养皿不加(如图甲)。④将等量土壤浸出液涂抹在A和B两个培养皿的培养基表面，并在适宜环境下培养一段时间(如图乙)。⑤在A和B两个培养皿中加入 ，观察颜色变化。实验结果：A培养基表面显红色，B培养基表面不显红色。实验结果分析：⑴A培养基表面显红色是由于培养基中含有较多的氨水。这是由于X细菌在适宜环境下进行 生殖(填生殖方式)，产生较多的X细菌所致。⑵X细菌能将尿素转化为氨气，所以它是生态系统中的 (填生态系统的成分)。实验结论：土壤样品中含有能分解尿素的细菌。【答案】尿素；无色酚酞；分裂；分解者【解答】③实验为探究某土壤样品中是否含X细菌，因此需要在A培养皿中放入尿素，B培养皿不加，为了做对照实验。 ⑤由于“X细菌”)能将环境中的尿素转化为氨气，而氨气能使无色酚酞试液变红，因此在A和B两个培养皿中加入无色酚酞，观察颜色变化。 （1）A培养基表面显红色，是由于培养基中含有较多的氨水。这是由于X细菌在适宜环境下进行分裂生殖，产生较多的X细菌所致。 （2）X细菌能将尿素转化为氨气，所以它是生态系统中的分解者。 故答案为：③尿素 ⑤无色酚酞（1）分裂（2）分解者2．人体唾液中含有唾液淀粉酶，能将淀粉分解成麦芽糖。（1）唾液淀粉酶能分解淀粉，不能分解蛋白质和脂防。这体现酶具有 性。（2）人体的胃液呈酸性，而唾液的pH约为7。某同学对唾液进人胃后，睡液淀粉酶还能否继续分解淀粉产生疑问，于是对液淀酶的活性是否会受酸性环境的影响进行研究。 【仪器和试剂】可调温的水浴锅、试管若干支，量筒、滴管、已稀释的人体新鲜睡液、稀盐酸、蒸馏水、1%淀粉溶液、0.4%的碘酒溶液。【实验步骤】①在两支试管中分别加入已稀释的人体新鲜唾液1毫升。请补充实验步骤①之后的其他步骤(可配图说明).【答案】（1）专一（2）②分别往①中两个试管加入相同体积的稀盐酸和蒸馏水。 ③另取两支试管各加入相同体积1%淀粉溶液，与①中的两支试管一同置于37℃水浴锅中水浴加热一段时间。④将两份淀粉溶液分别与步骤②两支试管中的液体混合，并充分振荡后，置于37℃水浴锅中水浴加热一段时间。⑤取出水浴锅中的2支试管，分别滴加1~2滴0.4%的碘酒溶液，观察比较溶液颜色变化。⑥多次重复实验。【解答】（1） 唾液淀粉酶只能分解淀粉，体现了酶的专一性； （2）由题干可知，该实验主要是为了验证pH对酶活性的影响，因此该实验的步骤要体现唯一变量原则，同时由于酶具有高效性，所以要先让两支试管体现不同的酸碱性的环境中，然后在37℃的水浴环境中一段时间，最后分别加入碘液进行验证；为了避免实验现象的偶然性，则需要重复多次实验；3．小明发现某植物园在阴雨天时会用红光和蓝光对植物进行照射，他认为阴雨天分别用这两种单色光照射植物都会促进光合作用，于是设计实验进行研究。（1）植物光合作用强弱可以用释放氧气的速度进行比较，也可以用 进行比较。（2）请利用下列器材帮助小明设计实验步骤：实验器材：500毫升的烧杯、漏斗、50毫升的量筒各若干；新鲜金鱼藻（水生植物）若干：清水；功率相同的红光灯、蓝光灯各一只；天平；刻度尺；计时器。【答案】（1）相同时间内产生有机物的多少（相同时间内消耗二氧化碳的多少）（2）①取三个洁净的500毫升烧杯，分别标为甲、乙、丙，各装入400毫升清水和10克新鲜的金鱼藻，将三个相同的漏斗倒扣在金鱼藻上，取三支量筒装满水，倒扣在漏斗管口。②选择阴雨天（光线较弱环境），甲组、乙组分别用红光灯和蓝光灯在等距离处照射，丙组不做处理。③光照相同时间后，比较三组量筒中收集到的气体的体积。④多次重复实验。【解答】（1）光合作用消耗二氧化碳和水，生成有机物和氧气；所以比较光合作用快慢可以通过比较氧气释放的多少或者二氧化碳消耗的速度或者有机物生成的多少都可以；故答案为：相同时间内产生有机物的多少（相同时间内消耗二氧化碳的多少）；（2）小明是为了验证不同颜色的光对光合作用的影响，因此该实验的变量只有光照颜色不同，而其他条件要保持一样，且要设计对照组即有一个装置不做任何改变；所以要用3个烧杯分别放入等量的水、等量的金鱼藻，一个不做处理，另外两个一份红光照射，一个蓝光照射，收集气体进行比较即可；故答案为：①取三个洁净的500毫升烧杯，分别标为甲、乙、丙，各装入400毫升清水和10克新鲜的金鱼藻，将三个相同的漏斗倒扣在金鱼藻上，取三支量筒装满水，倒扣在漏斗管口。②选择阴雨天（光线较弱环境），甲组、乙组分别用红光灯和蓝光灯在等距离处照射，丙组不做处理。③光照相同时间后，比较三组量筒中收集到的气体的体积。④多次重复实验。故答案为：（1）相同时间内产生有机物的多少（相同时间内消耗二氧化碳的多少）；（2）①取三个洁净的500毫升烧杯，分别标为甲、乙、丙，各装入400毫升清水和10克新鲜的金鱼藻，将三个相同的漏斗倒扣在金鱼藻上，取三支量筒装满水，倒扣在漏斗管口。②选择阴雨天（光线较弱环境），甲组、乙组分别用红光灯和蓝光灯在等距离处照射，丙组不做处理。③光照相同时间后，比较三组量筒中收集到的气体的体积。④多次重复实验。4．植物种子的萌发受许多因素的影响。研究人员在人工气候培养室（温度、湿度可调控）的适宜条件下进行了某品种玉米种子的萌发研究。各组种子7天后的萌发率数据如下表：（1）根据上表你能得出哪些结论？ （写出2条结论即可）（2）除了土壤含水量与温度之外，影响玉米种子萌发的环境因素还有 。（3）设计实验探究：土壤含水量为15%时，该玉米种子在25℃－30℃温度区间内种子的萌发率与温度之间的关系。（写出简要的实验思路）【答案】（1）土壤含水量为20%时，在5℃－25℃ 之间，温度越高，该品种玉米种子的萌发率越高；当土壤含水量在10%－20% 之间，温度为25℃时，土壤含水量越高，该品种玉米种子的萌发率越高；当温度为5℃时，土壤含水量在10%－20% 之间，该品种玉米种子的萌发率为0；当温度为25℃，土壤含水量为20% 时，该品种玉米种子的萌发率最高。（2）空气（氧气）等（3）①选取形状大小、饱满程度相似的玉米种子若干颗 ②在25℃－30℃区间内均匀分成若干组（如分成26℃、27℃、28℃、29℃、30℃五组） ③土壤含水量为15%，土壤疏松且疏松程度相同，其他条件相同且适宜④进行萌发，统计该种子7天后的萌发率【解答】（1）据表中数据可见：土壤含水量为20%时，在5℃-25℃之间，温度越高，该品种玉米种子的萌发率越高； 土壤含水量为10%-20%之间，温度为25℃，土壤含水量越高，该品种玉米种子的萌发率越高； 当温度为5℃时，土壤含水量在10%-20%之间，该品种玉米种子的萌发率是0； 当温度为25℃时，土壤含水量为20%时，该品种玉米种子的萌发率最高；（2）种子的萌发的环境条件为一定的水分、适宜的温度和充足的空气；（3）实验设计：选取形状大小，饱满长度相似的玉米种子若干粒．在25-℃30℃区间内均分为若干组（如26℃、27℃、28℃、29℃、30℃五组）．土壤含水量为15%，土壤疏松且疏松程度相同，其他条件相同且适宜．进行萌发，统计7天后的萌发率。 故答案为：（1）土壤含水量为20%时，在5℃25℃之间，温度越高，该品种玉米种子的萌发率越高； 土壤含水量为10%20%之间，温度为25℃，土壤含水量越高，该品种玉米种子的萌发率越高； 当温度为5℃时，土壤含水量在10%20%之间，该品种玉米种子的萌发率是0； 当温度为25℃时，土壤含水量为20%时，该品种玉米种子的萌发率最高； （2）空气（氧气）等； （3）①选取形状大小、饱满程度相似的玉米种子若干颗； ②在25℃－30℃区间内均匀分成若干组（如分成26℃、27℃、28℃、29℃、30℃五组）；③土壤含水量为15%，土壤疏松且疏松程度相同，其他条件相同且适宜；④进行萌发，统计该种子7天后的萌发率。5．兴趣小组利用如图装置研究影响植物光合作用的因素，不透光的箱内烧杯盛有碳酸氢钠溶液，氧气传感器与二氧化碳传感器可分别测定箱内氧气、二氧化碳的浓度。查阅资料获知，碳酸氢钠溶液浓度一定，箱内二氧化碳浓度也会保持恒定；提高碳酸氢钠溶液浓度，箱内二氧化碳浓度也相应升高。 （1）为使本实验数据可靠，应选择 天竺葵作为实验材料。(写出两点) （2）光照强度与二氧化碳浓度对植物的光合作用都有影响，请你设计一个实验，确定27℃时天竺葵光合作用最佳的光照强度与二氧化碳浓度。 实验室提供3W、5W、9W、12W、21W五种LED灯带，质量分数为5%的碳酸氢钠溶液、蒸馏水、计时器及其它实验所需的仪器。建议：①实验可设计4~5组；②碳酸氢钠溶液取50毫升；③每次实验时间30分钟。【答案】（1）大小、品种、健康状态相同（2）答题要点：自变量的设计（光照强度、碳酸氢钠溶液的选择）、无关变量的控制（实验温度、实验时间、天竺葵的选择等）、因变量的观测（氧气浓度的变化）、实验结果的比较与分析。 满分示例：① 将质量分数为5%的碳酸氢钠溶液稀释为1%、2%、3%、4%的碳酸氢钠溶液备用；② 选择5个相同的实验装置，里面分别放置1%、2%、3%、4%、5%碳酸氢钠溶液和相同的天竺葵；③ 取9W的LED灯带换上；④ 装置放在27℃恒温环境中，测出并记录装置内的氧气与二氧化碳的浓度；⑤ 30分钟后，再次测出并记录装置内的氧气浓度与二氧化碳的浓度；⑥ 比较各装置的氧气浓度的差值，找出氧气浓度差值最大的装置，其箱内二氧化碳浓度为天竺葵光合作用最佳浓度，实验使用的碳酸氢钠溶液浓度作为下一步实验使用的碳酸氢钠溶液浓度；⑦ 根据步骤⑥的结果，将LED灯带依次更换为3W、5W、12W、21W，重复步骤④、⑤；⑧比较3W、5W、9W、12W、21W五种情况下得到氧气浓度变化的差值，差值最大的LED灯带的光照为最佳光照强度。【解答】（1）根据实验装置，本实验探究光照、二氧化碳浓度等对植物光合作用的影响，应该选大小、品种、健康状态相同的天竺葵。 （2）实验为了探究27℃时 天竺葵光合作用最佳的光照强度与二氧化碳浓度 ，首先先确定最佳的二氧化碳浓度，再在最佳二氧化碳浓度下确定光合作用最佳的光照，所以实验分成两次进行。设计思路如下：实验设计几组就准备相应的具有浓度梯度的碳酸钠溶液和转有天竺葵的实验装置，控制光照、温度等条件相同，测出初始二氧化碳浓度（这点不要遗漏）以及实验后的二氧化碳浓度，比较实验数据，找到最佳二氧化碳浓度。在最佳二氧化碳浓度下，改变光照强度重复实验，分析实验数据得到最佳光照强度。 故答案为：（1） 大小、品种、健康状态相同 （2） 答题要点：自变量的设计（光照强度、碳酸氢钠溶液的选择）、无关变量的控制（实验温度、实验时间、天竺葵的选择等）、因变量的观测（氧气浓度的变化）、实验结果的比较与分析。满分示例：① 将质量分数为5%的碳酸氢钠溶液稀释为1%、2%、3%、4%的碳酸氢钠溶液备用；② 选择5个相同的实验装置，里面分别放置1%、2%、3%、4%、5%碳酸氢钠溶液和相同的天竺葵；③ 取9W的LED灯带换上；④ 装置放在27℃恒温环境中，测出并记录装置内的氧气与二氧化碳的浓度；⑤ 30分钟后，再次测出并记录装置内的氧气浓度与二氧化碳的浓度；⑥ 比较各装置的氧气浓度的差值，找出氧气浓度差值最大的装置，其箱内二氧化碳浓度为天竺葵光合作用最佳浓度，实验使用的碳酸氢钠溶液浓度作为下一步实验使用的碳酸氢钠溶液浓度；⑦ 根据步骤⑥的结果，将LED灯带依次更换为3W、5W、12W、21W，重复步骤④、⑤；⑧比较3W、5W、9W、12W、21W五种情况下得到氧气浓度变化的差值，差值最大的LED灯带的光照为最佳光照强度。6．项目化学习小组为探穷不同浓度中药复合制剂对糖尿病小鼠血糖水平的影响，进行了相关实验。实验前查阅资料得知通过注射四氧嘧啶溶液可获得患糖尿病的小鼠。现提供如下药品和器材：小鼠若干、中药复合制剂浓缩液、蒸馏水、葡萄糖溶液、血糖仪、四氧嘧啶溶液，注射器( 药品浓度及剂量均不做要求)。（1）给小鼠注射四氧嘧啶的目的是破坏小鼠的 ，使小鼠患糖尿病。（2）请利用所给药品和器材，设计实验方案并写出实验步骤：【答案】（1）胰岛（2）取生长情况、大小相同的小鼠30只，分成A、B、C三组。A组不做任何处理，每天正常进食，同时注射一定量的生理盐水；B组每天注射等量的四氧嘧啶溶液，每天正常进食； C组每天注射等量的四氧嘧啶溶液，每天正常进食，同时注射等量的中药复合制剂；几天后，分别测量三组小鼠体内的血糖含量，比可得出结论。 【解答】(1)给小鼠注射四氧嘧啶的目的是破坏小鼠的胰岛，使小鼠患糖尿病。 (2)利用所给药品和器材，设计实验方案并写出实验步骤： 取生长情况、大小相同的小鼠30只，分成A、B、C三组。 A组不做任何处理，每天正常进食，同时注射一定量的生理盐水； B组每天注射等量的四氧嘧啶溶液，每天正常进食； C组每天注射等量的四氧嘧啶溶液，每天正常进食，同时注射等量的中药复合制剂； 几天后，分别测量三组小鼠体内的血糖含量，比可得出结论。7．气孔是植物与外界进行气体交换的“窗口”，气孔的开闭会受到很多因素的影响。为了探究影响气孔开闭的因素，研究者将若干蚕豆叶片分组，进行相应的实验处理，段时间后 ，分别制作临时装片，利用显微镜观察每组叶片下表皮的气孔开放程度(详见下表)。备注：上述溶液体积及离子浓度均相同。（1）据表分析，影响气孔开闭的因素有 。（2）若需要进一步探究 K+和Ca2+对蚕豆叶片气孔开放的共同影响，请写出设计思路。【答案】（1）离子种类、pH、光照（2）Ⅰ．从同一蚕豆叶上撕取下表皮若干，三等分后分别置入三个烧杯；Ⅱ．再往三个烧杯中分别加入含K+、Ca2+、K+和Ca2+溶液，编号， Ⅲ．控制上述溶液的体积、离子浓度均相同且pH为并将烧杯置于适宜光照条件下： Ⅳ．利用显微镜分别观察气孔的开放程度，记录并统计实验结果。通过设计下列表格回答也可以： 【解答】(1)据表分析，影响气孔开闭的因素有：离子种类、pH、光照。 (2)进一步探究 K+和Ca2+对蚕豆叶片气孔开放的共同影响， 实验设计如下：Ⅰ．从同一蚕豆叶上撕取下表皮若干，三等分后分别置入三个烧杯； Ⅱ．再往三个烧杯中分别加入含K+、Ca2+、K+和Ca2+溶液，编号； Ⅲ．控制上述溶液的体积、离子浓度均相同且pH为并将烧杯置于适宜光照条件下； Ⅳ．利用显微镜分别观察气孔的开放程度，记录并统计实验结果。8．新冠肺炎疫情期间，大家居家隔离催生烘培热、面点热，酵母一时成为全民热议的话题。由于制作面包时，要向面粉中加水和酵母，用面粉搅拌器搅拌成面团再发酵一段时间，最后蒸熟即可食用。绣绣发现妈妈在夏天时做的面包较蓬松，而在冬天时面包比较严实。他认为其他条件相同时，温度可能会影响酵母对面粉的发酵程度。（1）和面时加入酵母菌，面粉发酵后产生 使得面包变得蓬松。（2）请你设计实验验证绣绣猜想是否成立。仪器提供：量筒、恒温箱、面粉搅拌器、天平、流变发酵测定仪(如右图所示，可测定面粉的发酵程度)材料提供：清水、优质面粉、优质酵母，配方建议：酵母、水、面粉的质量比为1：25：125【答案】（1）二氧化碳或CO2（2）①用天平分别称量面粉125克，酵母1克，放置不同玻璃容器中，再用量筒量取25mL水放入容器中，将三个容器同时放置温度为28℃的恒温箱加热，一段时间后将三者同时倒入面粉搅拌器混合搅拌，将搅拌好的面团放置玻璃容器中再放到28℃恒温箱继续发酵。 ②一段时间后将搅拌好的面团放入流变发酵测定仪测量面粉发酵程度。③再分别称取一定质量的面粉和酵母、一定体积水，质量和体积值同上，再分别将它们分别放到0℃和56℃恒温箱中，具体操作同上④一段时间后，分别将搅拌好的面团放入流变发酵测定仪测量面粉发酵程度。⑤分别比较0℃、28℃、56℃的面粉发酵仪的测量值⑥多次实验并得出结论【解答】 （1）做馒头或面包时，经常要用到酵母菌，酵母菌经过发酵可以分解面粉中的葡萄糖，产生二氧化碳，二氧化碳是气体，遇热膨胀而形成小孔，使得馒头或面包暄软多孔。9．为了研究温度对唾液淀粉酶的催化作用的影响，小明做了如下实验。请分析后回答问题：（1）若要完成该实验，除pH试纸外，还需要的测量仪器有 。（写一种即可） （2）为比较出唾液淀粉酶的活性强弱，表格最后一列“？”所表示的内容是 。 （3）实验结束后，取2号试管及其内的混合液体，可以继续验证唾液淀粉酶催化能力在实验前后不会改变。写出简要实验方案及预期现象。 。 【答案】（1）温度计（2）颜色变化（3）验证唾液淀粉酶可以催化实验用具：两只试管，实验前后的唾液淀粉酶，淀粉溶液，碘溶液。实验步骤：1.两只试管标号A，B 2.向两只试管注入等量淀粉溶液。并置于37摄氏度条件下。 3.在其它条件相同下，向A试管中注入实验前的唾液淀粉酶溶液，向B试管中注入等量实验后唾液淀粉酶溶液。振荡摇匀，静置。 4.分别向两支试管加入等量碘溶液。 5.观察溶液是否变色实验结果。预期现象：A、B试管溶液不变蓝 实验结论： 唾液淀粉酶催化能力在实验前后不会改变 。 【解答】（1）由图表可以看出，变量有温度，ph值，因此，除了ph试纸还需要温度计； （2） 为比较出唾液淀粉酶的活性强弱， 最后一列是“颜色变化”； （3） 验证唾液淀粉酶可以催化实验用具：两只试管，实验前后的唾液淀粉酶，淀粉溶液，碘溶液。实验步骤：1.两只试管标号A，B 2.向两只试管注入等量淀粉溶液。并置于37摄氏度条件下。 3.在其它条件相同下，向A试管中注入实验前的唾液淀粉酶溶液，向B试管中注入等量实验后唾液淀粉酶溶液。振荡摇匀，静置。 4.分别向两支试管加入等量碘溶液。 5.观察溶液是否变色实验结果。 预期现象：A、B试管溶液不变蓝 实验结论： 唾液淀粉酶催化能力在实验前后不会改变 。 故答案为：（1）温度计； （2）颜色变化；（3）同解析。10．为探究酸性环境对唾液淀粉酶催化作用的影响，请根据所提供的实验器材设计一个实验方案；实验器材：试管、1%淀粉溶液新鲜唾液、5%HCl溶液、量筒、温度计、烧杯碘液、蒸馏水、滴管、酒精灯、三角架、石棉网、火柴、记号笔、计时器（1）该实验的原理是① ；②碘液能使淀粉变蓝。（2）设计该实验的主要步骤(可用文字、表或图简要表述)。（3）预期本实验的结果是 【答案】（1）唾液淀粉酶能催化淀粉分解（2）①取2支洁净的试管，用记号笔编为1号和2号 ②用量筒量取1mL新鲜的唾液、2mL蒸馏水加入1号试管中，用量筒量取1mL新鲜的唾液、2mL5%HCl溶液加入2号试管中③在烧杯中加入适量水，用酒精灯加热并用温度计测量水温，使水温保持在37℃左右。分别用量筒量取2mL1%淀粉溶液加入1号和2号试管中，然后将上述2支试管放入烧杯中，37℃恒温水浴5分钟④待溶液冷却后，往2支试管中分别滴入1滴碘液，然后摇匀，观察并记录2支试管中溶液颜色的变化情况。（3）2号(加5%HC溶液)试管中溶液变蓝色，1号(加蒸馏水)试管中溶液不变蓝【解答】（1）由分析可知该实验的原理是①唾液淀粉酶能催化淀粉分解；；②碘液能使淀粉变蓝； （2）根据题中信息“为探究酸性环境对唾液淀粉酶催化作用的影响”可知，实验设计中要控制一个实验组中性一个实验组酸性，其他条件都控制相同。并且由于酶在温度37℃时催化效果最佳所以实验需控制温度在37℃，据此设计实验如下： ①取2支洁净的试管，用记号笔编为1号和2号②用量筒量取1mL新鲜的唾液、2mL蒸馏水加入1号试管中，用量筒量取1mL新鲜的唾液、2mL5%HCl溶液加入2号试管中③在烧杯中加入适量水，用酒精灯加热并用温度计测量水温，使水温保持在37℃左右。分别用量筒量取2mL1%淀粉溶液加入1号和2号试管中，然后将上述2支试管放入烧杯中，37℃恒温水浴5分钟④待溶液冷却后，往2支试管中分别滴入1滴碘液，然后摇匀，观察并记录2支试管中溶液颜色的变化情况。 （3）根据原本唾液淀粉酶所在环境口腔的环境是中性的，预期实验的结果是：2号(加5%HC溶液)试管中的由于溶液成酸性不利用酶的催化，所以淀粉未被酶催化溶液变蓝色，1号(加蒸馏水)试管中溶液由于淀粉被淀粉酶催化分解所以溶液不变蓝。11．某科研小组利用含水量为40~60%的湖泊污泥研究石油降解酶对湖泊污泥中石油的分解能力。他们向污泥中添加一定量的石油降解酶，测定2天后污泥中的石油含量，结果如图所示。（1）分析曲线可知，他们设计该实验的自变量是 。（2）为了进一步探究温度对石油降解酶分解能力的影响，他们利用石油降解酶、含水量为40~60%的湖泊污泥、pH调节剂、天平、试管、烧杯、恒温箱、石油含量测试仪进行实验研究。结合上述实验结果，利用所给的器材完成实验设计。(老师建议研究的温度范围为20℃~30℃之间，每千克污泥添加石油降解酶的质量为5克)【答案】（1）pH值（2）⑴称取6千克含水量为40~60%的湖泊污泥，用pH调节剂将其pH值调节为7，再平均分成6份，分别置于6个烧杯中。 ⑵称取6份石油降解酶，每份5克，置于试管中。⑶取一份污泥和一份石油降解酶，置于温度为20℃的恒温箱中，一段时间后将它们均匀混合，继续置于恒温箱，两天后用测定石油含量。⑷调节温度为22℃、24℃、26℃、28℃、30℃，完成其它组别的实验，重复步骤（3）。⑸比较两天后各组污泥中的石油含量和温度的关系，得出结论。【解答】（1）由图可知，该实验是为了探究pH值对酶活性的影响； （2）由实验问题可知，温度是该实验的变量，因此其他量均保持相同，且PH=7时，酶的活性较强，则该实验中PH设为7；然后分6组，每2℃一个间隔，加入相同酶及等量的污泥在恒温箱中一段时间后再混合，然后比较各组中污泥的石油含量即可； 故答案为：（1）pH值；（2） ⑴称取6千克含水量为40~60%的湖泊污泥，用pH调节剂将其pH值调节为7，再平均分成6份，分别置于6个烧杯中。⑵称取6份石油降解酶，每份5克，置于试管中。⑶取一份污泥和一份石油降解酶，置于温度为20℃的恒温箱中，一段时间后将它们均匀混合，继续置于恒温箱，两天后用测定石油含量。⑷调节温度为22℃、24℃、26℃、28℃、30℃，完成其它组别的实验，重复步骤（3）。⑸比较两天后各组污泥中的石油含量和温度的关系，得出结论。12．小知想要探究光照强度对光合作用强弱的影响，为了帮助小明完成实验，老师提供了如下的实验器材和药品。【实验器材和药品】如图装置若干、种类及长势相同植株、二氧化碳缓冲液、功率不同(30瓦、60瓦、100瓦等) 的LED灯、刻度尺、烧杯、秒表。【老师对实验的提示和建议】①二氧化碳缓冲液可以维持装置内二氧化碳浓度不变，取用100毫升即可。②温度会影响该植物光合作用的强弱，25℃是植物光合作用的最适温度。（1）该实验通过测定 来判断光合作用的强弱。（2）请利用老师提供的实验器材和药品以及对实验的提示和建议，帮助小知设计实验方案。【答案】（1）有色液滴移动的距离（2）①取如图所示装置3套（内有种类及长势相同植株、二氧化碳缓冲液100毫升），在有色液滴所在位置的导管处做上标记；②控制3套装置温度在25℃时 ，分别对3套装置用功率为30瓦、60瓦、100瓦的LED灯在距离相同的位置进行照射；③光照4小时后测量有色液滴距离标记的位置，记录在表格中。 【解答】（1）植物进行光合作用会释放出氧气，使有色液滴向右移动，因此可通过测定有色液滴移动的距离来判断光合作用的强弱。 （2） 小知设计实验方案 ：①取如图所示装置3套（内有种类及长势相同植株、二氧化碳缓冲液100毫升），在有色液滴所在位置的导管处做上标记；②控制3套装置温度在25℃时 ，分别对3套装置用功率为30瓦、60瓦、100瓦的LED灯在距离相同的位置进行照射；③光照4小时后测量有色液滴距离标记的位置，记录在表格中。 故答案为：（1）有色液滴移动的距离（2）①取如图所示装置3套（内有种类及长势相同植株、二氧化碳缓冲液100毫升），在有色液滴所在位置的导管处做上标记；②控制3套装置温度在25℃时 ，分别对3套装置用功率为30瓦、60瓦、100瓦的LED灯在距离相同的位置进行照射；③光照4小时后测量有色液滴距离标记的位置，记录在表格中。 分组实验处理气孔开放程度完全开放(%)半开放(%)关闭(%)ApH为7的KCl溶液+太阳光照40.042.018.0BpH为7的KCl溶液+黑暗处理1.011.088.0CpH为4.5的KCl溶液+太阳光照21.042.037.0DpH为7的NaCl溶液+太阳光照15.025.060.0分组实验处理气孔开放程度完全开放(%)半开放(%)关闭(%)ApH为7的K+溶液+太阳光照 BpH为7的Ca2+溶液+太阳光照 CpH为7的K+溶液和Ca2+溶液+太阳光照 备注：上述溶液体积及离子浓度均相同。试管编号加入物质顺序并充分搅拌温度pH值？12mL淀粉糊，2滴碘液，2mL唾液0℃7 22mL淀粉糊，2滴碘液，2mL唾液37℃7 32mL淀粉糊，2滴碘液，2mL唾液80℃7
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