高中生物必修一光合作用.ppt

20012005年高考理科综合能力测试(全国卷) 生物学科试题题型分值统计表,从统计表中可看出一个明显的命题趋势，即实验设计和实验分析题的分值在逐年增加。,20012005年高考理科综合能力测试(全国卷)生物学科知识内容分布表,从知识分布表中可以看出命题并不讲究知识的复盖面,新陈代谢是最重要的章节。,实验题型,1、根据科学探究的一般过程设计实验,2、补充完善实验过程,3、实验过程纠错,不管是哪一种实验题型，都要求考生掌握科学探究的一般过程，以及由此而衍生的实验设计的基本方法,科学探究的一般过程,出现问题，需要探究,提出假说,设计实验方案,预测实验结果,实施实验方案 取得实验结果(记录现象、数据等),分析实验结果,支持假说则建立某一理论,否定假说 则放弃假说,否定假说改进实验设计再试验,光合作用的发现,1、小小的种子之所以能够长成参天大树，完全依靠于土壤 ？1648年，一位比利时的科学家海尔蒙特设计了柳树实验。,2、植物的生长与空气的作用有关 ？1771年英国科学家普利斯特利 设计了小鼠实验。,3、德国科学家萨克斯在1864年做的实验成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。,4、1880年，德国科学家恩吉尔曼设计水绵实验证明了光合作用的场所是叶绿体。,5、20世纪30年代，美国科学家鲁宾和卡门，利用同位素标记证明了光合作用中释放的氧全部来自水。,实验设计的基本方法,1、明确实验目的,2、作出假设（实验目的的具体化）,3、设计方案步骤,4、预期结果（并不是假设本身）,5、选择材料、用具,6、观察、收集及处理数据,7、分析、结论,实验设计的基本原则,一、对照原则,1、目的：有比较才能有鉴别。设置对照组，以鉴别实验中的处理因素同非处理因素的差异，所以要有正反两个方面的实验。,对照组： 就实验假设而言，不接受实验变量处理的对象组。,实验组： 就实验假设而言，接受实验变量处理的对象组。,变量的确定：要验证谁就要把谁作为变量。如：要验证光合作用需要光则应将光作为变量；要验证光合作用需要CO2则把CO2作为变量,2、方法： 空白对照 即不给对照组任何处理因素。实际上对对照组的处理是不加实验组的处理因素。如：果树的环割实验（对结果实的影响）。 条件对照 给对照组施加的实验因素，不是所要研究的处理因素，而是非处理因素。如：交换吸附实验中的蒸馏水；以及实验变量的载体（如各种溶剂等）。,相互对照 不单设对照组，而是几个实验组相互对照。如：验证根对矿质元素的吸收具有选择性，把蕃茄、水稻分别培养在相同培养在相同培养液中；小球藻光合作用放出的氧气中氧的来源（来自参加反应的H2O还是CO2） 自身对照 也叫前后对照，对照和实验都在同一研究对象上进行。如：研究根的向地性和茎的背地性，可把植株横放于培养基上进行自然生长；质壁分离及复原实验。,二、实验条件一致性原则（单一变量原则） 遵循单因子分析原理 即整个实验过程，除欲处理的实验的因素外，其他条件要求前后一致。这要求我们对影响实验结果的可能因素进行全面认真的分析，逐个消除无关因素，突出某一实验因素（处理因素）。 实验条件一致性原则与单一变量原则是完全统一的。只不过强调的侧面不同而已，单因子变量强调的是实验变量的单一性，而等量性原则强调的是除了变量之外一切对实验结果可能有影响的无关变量必须严格控制等量即相同，以平衡和消除无关变量对结果的影响。,三、随机化原则 指被研究的样本是从总体中任意抽取的。 四、重复性原则 任何实验都必须能够重复，这是科学性的重要标志。,例：某同学进行了温度对酶活性影响的研究，设计了如下实验： a.取三支试管，分别加入质量分数为3%的可溶性淀粉溶液。 b.将试管分别放入25、60的水中和冰块中，在三支试管中分别加入质量分数为2%的淀粉酶溶液，两支试管中的pH6.8，第三支试管中的pH4，摇匀后维持各自温度5min。 c.在三支试管中各滴1滴碘液，并摇匀。 观察并记录：(略) 结论：温度过高或过低都影响酶的活性 请指出不正确之处并在此基础上加以纠正或补充相应的内容。 分析此题，可知其是属于对照实验设计，所以必须遵循单一变量原则，即温度为单一变量，其他条件都为不变量，所以很容易得出结论。 不正确之处有： 未标记试管A、B、C； 步骤、中加入试管中的溶液应有量的描述(2mL或等量) 实验组与对照组未遵循单一变量原则，两组中存在pH和T两个变量，应只有温度一个变量，pH应一致，都为6.8。,解题过程中：信息的充分占有原则。,例：2000年高考实验设计,血液中的钙离子在血液凝固过程中起重要作用，缺乏钙则血液不能凝固，草酸钾溶液能与血液中的钙离子发生反应，形成草酸钙沉淀，起抗凝作用。请根据提供的实验材料和用具，简要写出第二步及以后的实验步骤和实验结果，验证钙离子在血液凝固中的作用，并回答问题： 材料和用具 （1）家兔（2）生理盐水（3）酒精棉 （4）适宜浓度的草酸钾溶液 （5）适宜浓度的氯化钙溶液 （6）试管、注射器（针管、针头） 二、实验步骤和实验结果,第一步：在A、B试管中分别加入等量的草酸钾溶液和生理盐水 第二步：,问题：设置B管的目的是,实验目的：验证钙离子在血液凝固中的作用 1实验目的具体化（作出假设）：（1）假如血液中有钙离子，则会凝固 （2）假如血液中无钙离子，则不会凝固 2创设实验条件（可从分析实验材料和用具入手）： 3书写实验步骤（把握关键句，按要求答题） 第二步：用酒精棉消毒，用注射器取家兔血； 第三步：立即将等量的新鲜血液分别加入到A、B两试管中，静置一段时间。 结果：A管不凝固，B管凝固； 4检查设计的严谨性 （1）A管不凝固是否与加入了草酸钾有关？（2）氯化钙溶液还没有使用。 因此，要增加二次对照： 第四步：将等量的氯化钙溶液分别加入到两试管中， 结果：A管 ，B管 。,例题：给予高锰酸钾、硫酸铜2种药剂以及浓度为0.65%生理盐水 (注:该浓度为两栖类生活的适宜浓度)，请设计测试这2 种药剂对蝌蚪的毒性效力的实验方案。,(一)对比的原则：,实验组、对照组,“用蒸馏水饲养一定数量的蝌蚪作空白对照”,正：“将等量的蝌蚪饲养在适宜浓度的溶液中作空白对照”,(二)单一变量的原则：,如何进行实验设计,误：,系列浓度(即梯度浓度)配制的范围： “无明显毒害有毒害有明显毒害”,“分别将高锰酸钾、硫酸铜配制成相同百分比的高浓度、中浓度和低浓度的溶液备用”,(三)等量的原则（实验条件一致性原则）：,每个容器溶液中放入的蝌蚪数目必须相等,每个容器内盛有的溶液量必须相等,实验用的容器的大小(容积)、形状 以及容器的质材必须相同,(四)同时同条件的原则：,“同时”即实验的起始时间与终止时间相同,实验材料同条件(即选用的蝌蚪必须是物种相同,体长相同,活力相同；,实验环境同条件(即温度、湿度、光照强度、空气含氧量等相同),若用高等的哺乳动物(例如小白鼠)作实验材料,还必须 注意：年龄相同,性别相同,体重相同,健康状况相同等,“同条件”即实验组与对照组必须在同样条件下进行,包括：,(五)重复的原则：,做任何实验都会产生误差，“重复”是实验中减少误差，避免偶然性的重要手段,实验过程时间上的重复,实验材料数量上的重复,(六)制定测定标准：,制定本例题的测定标准一般有两种思路：,在连续观察的过程中测定半致死的时间,在固定的时间里观察死亡的个体数,相同浓度的培养的蝌蚪，死亡数会有差异 若高锰酸钾溶液中的死亡数大于硫酸铜， 则说明高锰酸钾的毒性大于硫酸铜。 反之，则说明高锰酸钾的毒性小于硫酸铜。 若两种溶液中的死亡数相同，则说明在这一浓 度下这两种药剂的毒性相同。,(七)预测实验结果：,若测定标准是“在固定的时间里观察死亡的个体数”，可作以下预测：,若观察的时间较短，或药剂的浓度太低，则有可能在 固定的时间里观察不到死亡个体。那么，测定标准可 以调整为“观察与比较蝌蚪在溶液里的游动速度”，速 度明显降低的毒性较大，速度降低不明显的毒性较小,在高浓度的高锰酸钾、硫酸铜溶液中培养的蝌蚪死亡数最高，中浓度的其次，对照组的无死亡。,1648年，比利时科学家海尔蒙特把一棵2.5千克重的柳树苗栽种到一个木桶里，桶里盛有事先称过重量的土壤。,在这以后，他只用纯净的雨水浇灌树苗。为了防止灰尘落入，他还专门制作了桶盖。,5年过去了，柳树逐渐长大。经过称重，他大吃一惊：柳树的重量增加了80多千克，而土壤却只减少了不到100克。海尔蒙特最先指出，水分是植物体建造自身的原料。但是，他没考虑到空气是否也能起作用。,BACK,1771年，英国科学家普利斯特利做了一个有名的实验。他把一只点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放到密闭的玻璃罩里，蜡烛不久就熄灭了，小白鼠也很快死去了。,他把一盆植物和一支点燃的蜡烛一同放到一个密闭的玻璃罩里。他发现植物能够长时间地活着，蜡烛也没有熄灭。,他又把一盆植物和一只小白鼠一同放到一个密闭的玻璃罩里。他发现植物和小白鼠都能够正常地活着。于是，他得出了结论：植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊了的空气。,BACK,荷兰科学家英格豪斯证实了只有在阳光的照射下，普利斯特利的实验才能够获得成功。,BACK,BACK,建立完整的实验思想，知道科学探究的一般过程：,出现问题，需要探究,提出假说,设计实验方案,预测实验结果,实施实验方案 取得实验结果(记录现象、数据等),分析实验结果,支持假说则建立某一理论,否定假说 则放弃假说,否定假说改进实验设计再试验,学会进行实验设计： 掌握对比实验基本要领： 等量同条件；单因子变量控制 了解对比实验的意义： 可排除干扰因素，提高可信度,重视新教材中所展示的各种实验,学会对他人的实验方法进行评价和修改,学会对实验结果(现象)进行分析，能用科学术