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文档简介

专题1变量的控制知识目标实验变量和无关变量的概念及控制方法能力目标解决相关的实验设计题目教学方法讲练结合教学过程1概念实验变量也称为自变量,指实验中由实验者所操纵的因素或条件。反应变量,亦称因变量,指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。通常,实验变量是原因,反应变量是结果,二者具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种前因后果。无关变量指实验中除实验变量以外的影响实验结果的因素或条件。额外变量,指实验中由于无关变量而引起的变化和结果。额外变量会对反应变量有干扰作用。无关变量的控制要做到相同且适宜。2控制方法操纵实验变量施加干扰控制无关变量随机分组、设置对照、条件相同且适宜、重复实验捕获反应变量观察现象、测量数值实验组施加得到对照实验变量反应变量科学结论对照组不施加无关变量消失分析改变相同且适宜程度改变操纵控制检测实验变量无关变量反应变量3针对训练例研究性学习小组的同学在某电镀厂排水口采集重金属污染液L00OML。利用以下实验材料和器材设计实验,探究不同浓度重金属污染液对水稻种子萌发和生长的影响。实验材料和器材水稻种子,试管,培养皿,纱布,尺子(L00MM),蒸馏水,恒温光照培养箱(温度设定为28,光强度为200OLUX)。实验材料和器材的数量不限根据给出的实验材料和器材请设计实验方法和步骤预测实验结果并作出分析。(1)方法和步骤(2)结果预测和分析解析变量的确定和控制方法是实验设计的核心内容,现分析如下内容项目变量的确定变量的控制实验变量各种不同浓度的重金属污染液用加法原理对研究对象施加干扰,即用清水作对照,配制几种不同浓度的重金属污染液作实验组无关变量影响种子萌发的内因,如籽粒饱满、大小等影响种子萌发的外因,如适宜的水分、温度、空气、光照等用一粒种子的偶然性选饱满、大小一致的水稻种子,去掉种子籽粒对实验的影响利用平衡等量原则,给实验组和对照组相同的、适宜的外界条件重复原则,选一定数量的种子进行实验反应变量种子萌发情况水稻生长状况统计发芽率测量幼苗株高,并计算平均值答案(1)方法和步骤用蒸馏水将重金属污染液逐级稀释10、102、103、104倍获得4种不同浓度的污染液。挑选籽粒饱满、大小一致的水稻种子250粒,随机分成5组,每组50粒。取5只培养皿,垫上纱布;其中4只培养皿加人等体积的不同浓度重金属污染液(浸润纱布即可),另1只培养皿加入等体积的蒸馏水作为对照。在每只培养皿的纱布上,均匀放置50粒水稻种子;将5只培养皿置于恒温光照培养箱培养;每天实验组补充等量的相应浓度重金属污染液,对照组补充等体积的蒸馏水,以保持纱布的湿润。1周后统计各组的发芽率;用尺子测量幼苗株高(或根长),计算平均值。(2)结果预测和分析不同浓度的重金属污染液对水稻种子的萌发均有抑制作用,随着浓度的增加,萌发率逐渐降低;不同浓度的重金属污染液对水稻幼苗的生长均有抑制作用,随着浓度的增加,株高(或根长)逐渐降低。练习1、为验证铁是植物生长发育所需的“不可再利用的元素”,请你写出合理的实验步骤。实验材料同种的具45片叶的小麦幼苗实验器材自选实验步骤;。练习2、(2004春季高考)为了研究胰腺的胰液分泌调节,某人从实验狗甲的一段小肠刮下黏膜,将该黏膜放入稀盐酸中浸泡,把过滤后的提取液注入实验狗乙的静脉,结果引起实验狗乙的胰液大量分泌,并由此得出“小肠黏膜中存在促进胰液分泌的某种物质”的结论。分析这一实验与结论,回答下列问题仅根据上述实验能否得出该结论,为什么练习3、(2008海南高考)为了验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关,请用所给的实验材料,完成下列实验步骤并回答问题实验材料距2片真叶且长势相同的该品种大豆幼苗若干、完全培养液、蒸馏水、适宜浓度的赤霉素溶液、喷壶等。(1)实验步骤将上述大豆幼苗平均分成A、B两组,A组为对照组,B组为实验组,分别置于等量的完全培养液中培养。用喷壶分别将和喷洒在、两组幼苗上。将两组苗置于相同且适宜的温度和光照等条件下培养,一段时间后,测定两组植株的(2)预测实验结果。(3)上述试验中,如果A、B两组各选用1株幼苗进行实验,是否影响实验结果的可靠性为什么(4)该实验原理是。练习4、(03北京)现有一种植物的种子,已经知道它的萌发受水分、温度和氧气的影响,但不了解其萌发与光是否有关,探究光的有无对该种子萌发的影响,请你依据所给材料和用品设计出实验的方法步骤,预测可能的实验结果,并分别得出相应的结论。材料和用品数量充足的铺有滤纸的培养皿、无菌水、表面消毒过的种子等(1)方法步骤;。(2)可能的实验结果及相应的结论;。答案练习1选择生长状况相同的小麦若干,随机分成数量相同的A、B两组。将A组小麦用缺铁培养液培养,将B组小麦用等量的完全培养液培养。将两组装置共同置于温度、光照等适宜的条件下培养。每天观察小麦新叶和老叶的生长情况,并记录结果。练习2不能。缺少对照实验,未排除稀盐酸的作用练习3(1)蒸馏水赤霉素溶液高度(2)A组(对照组)植株的平均高度小于B组(实验组)植株平均高度(3)有影响因为每组实验材料的数量过少(或样本数过少),代表性差。(4)赤霉素有促进细胞伸长使植株增高的作用。用赤霉素处理植株后,可以显著增加植株的高度,据此可以验证该大豆品种矮化特性与赤霉素的含量有关。练习4(1)方法步骤向培养皿中倒入适量的水,将等量的种子分别放入两组培养皿中。将一组置于有光照的环境中,另一组置于黑暗环境中,在培养过程中,使两组所处温度、水分、空气状况适宜且相同。(2)可能的实验结果及相应的结论有光组萌发,无光组也萌发(或答发芽率差异不显著),该种植物的种子萌发不受光的影响。有光组萌发,无光组不萌发(或答有光组发芽率高于无光组,差异显著),光是该种植物种子萌发的必要条件之一。有光组不萌发,无光组萌发(或答无光组发芽率高于有光组,差异显著),光抑制该种植物种子的萌发。专题5原理的分析知识目标了解什么是实验原理,学会应用实验原理进行实验设计。能力目标能对实验原理进行分析。教学方法讲练结合教学过程1、什么是实验原理实验原理是该实验依据的生物学知识以及物理、化学等自然科学的常识,通常是我们设计实验的主要依据。如DNA粗提取和鉴定实验中,涉及生物知识的原理有渗透作用原理;化学原理有DNA遇二苯胺沸水浴变蓝,DNA在不同浓度氯化钠溶液中溶解度的不同,酒精可溶解细胞内某些物质但不溶解DNA,柠檬酸钠与钙离子反应有抗凝血作用;物理原理有离心沉降作用的原理等。2、实验原理从以下三方面分析从研究题目中分析,从实验步骤中分析(实验步骤是依据实验原理设计的),从学过的知识原理中分析3、针对训练例1(05全国一30、)(21分)为了验证胰岛素具有降低血糖的作用,以小鼠活动状况为观察指标设计实验。某同学的实验方案如下将正常小鼠随机分成A、B两组,观察并记录其活动状况。A组小鼠注射适量胰岛素溶液,B组注射等量生理盐水。一段时间后,A组小鼠会出现四肢无力,活动减少,甚至昏迷等低血糖症状,B组活动状况无变化。A组小鼠出现低血糖症状后,分别给A、B两组小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段时间后,A组小鼠低血糖症状缓解,B组活动状况无变化。该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。请回答(1该实验原理是。(2)分析小鼠注射胰岛素溶液后出现低血糖症状的原因。(3)胰岛素在血糖平衡调节中的作用是。(1胰岛素具有降低血糖的作用。体内胰岛素含量过高时,引起血糖下降,机体出现活动减少,甚至昏迷等低血糖症状,此症状可以通过补充葡萄糖溶液得到缓解。2注射胰岛素溶液后,血糖含量下降,小鼠组织细胞特别是脑组织细胞因血糖供应减少,导致能量供应不足而发生功能障碍,从而引起低血糖症状。(3)胰岛素可使组织细胞对血糖的利用增加,同时使血糖来源减少,从而使血糖含量减少。例2(07江苏21)在采用鸡血为材料对DNA进行粗提取的实验中,若需进一步提取杂质较少的DNA,可以依据的原理是A在物质的量浓度为014MOLL的氯化钠溶液中DNA的溶解度最小BDNA遇二苯胺在沸水浴的条件下会染成蓝色CDNA不溶于酒精而细胞中的一些物质易溶于酒精D质量浓度为01GML的柠檬酸钠溶液具有抗凝血作用答案ABD练习1(07重庆31)(21分)甘薯和马铃薯都富含淀粉,但甘薯吃起来比马铃薯甜为探究其原因,某兴趣小组以甘薯块茎为材料,在不同温度、其他条件相同的情况下处理30MIN后测定还原糖含量结果表明马铃薯不含还原糖,甘薯的还原糖含量见下表处理温度()0102030405060708090甘薯还原糖含量MG/G2212332583764054745476894532861由表可见,温度为70时甘薯还原糖含量最高,这是因为2马铃薯不含还原糖的原因是3为了确认马铃薯不含还原糖的原因,请完成以下实验实验原理备选材料与用具甘薯提取液去淀粉和还原糖,马铃薯提取液去淀粉二苯胺试剂,斐林试剂,双缩脲试剂,质量分数为3的淀粉溶液和质量分数为3的蔗糖溶液等实验步骤第一步取A、B两支试管,在A管中加入甘薯提取液,B管中加入等量的马铃薯提取液第二步70水浴保温5MIN后,在A、B两支试管中各加入第三步70水浴保温5MIN后,在A、B两支试管中各加入第四步实验结果(4)马铃薯不含还原糖,但吃起来略带甜味,这是由于的作用,食用马铃薯后消化分解成的葡萄糖、被小肠上皮细胞吸收后发生的代谢变化是练习2为确定人体在运动时呼出气体中CO2浓度是否比静止时高,某同学进行了如下探究作出假设人体在运动时呼出气体中CO2的浓度比静止时高。实验过程在3个烧杯中,分别注入100ML蒸馏水,测定其PH。实验者在安静状态(静坐2MIN)、中等运动(步行2MIN)以及剧烈运动(跳绳2MIN)后,立即分别想上述3个烧杯的水中吹入等量气体,测定PH。经多次重复实验,所得平均数据如下表运动状态安静中度运动剧烈运动实验前PH616161实验后PH595653请回答1作出上述假设的依据是。2该实验的原理是。3从表中数据可以看出越大,下降幅度越大,由此可得出结论,从而验证以上假设。4人体代谢产生二氧化碳分解三大营养物质是,人体细胞糖代谢产生二氧化碳的细胞器是。练习3(07北京31)疫苗对预防传染病具有重要意义。为研制抗某种病毒的灭活病毒疫苗研究人员设计实验方案如下(L)制备疫苗将纯化的某种病毒在特定的_中培养、增殖。收获病毒后用灭活剂杀死,但要确保灭活病毒的_不被破坏且能被免疫细胞识别。这样得到的灭活病毒即为本实验所用的疫苗。(2)用实验动物检测疫苗刺激机休产生抗体的能力实验原理通过接种疫苗,灭活病毒进人实验动物体内可刺激B细胞,使之增殖、分化形成效应B细胞并产生相应的_;当_病毒再次人侵时,机体能产生更强的特异性免疫反应,包括_。实验过程将健康的实验动物分成对照组和多个实验组,每组若干只动物。对照组的处理接种不含疫苗的接种物,一段时间后再_。实验组的处理接种_。一段时间后再接种病毒。为确定该疫苗的有效浓度,不同实验组动物需接种_的疫苗。分析实验结果统计实验组和对照组动物的发病率、存活率若该疫苗可以刺激机体产生足够的抗体则实验组比对照组发病率_,存活率_。答案练习11还原糖的产生是酶作用的结果,酶具有最适温度2不含淀粉酶3实验原理淀粉酶水解淀粉产生还原糖还原糖与斐林试剂反应,产生砖红色沉淀实验步骤第二步等量淀粉溶液第三步等量斐林试剂第四步沸水溶加热煮沸12MIN实验结果A管砖红色,B管蓝色4唾液淀粉酶代谢变化是氧化分解为CO2、H2O及释放能量合成糖

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