1、【实验专题】 探究和验证类一、探究性实验与验证性实验的比较l、概念 （1）探究性实验：指实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自己实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动。 （2）验证性实验：指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验。2、比较表探究性实验验证性实验实验目的探索研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系验证研究对象的已知属性、特征以及与其他因素的关系实验假设假设一般采用“如果A，则B” 的形式表述，是根据现有的科学理论、事实对所要研究的对象设想出一种或几种可能性的答案、解释 因结论是己知的，
2、因此不存在假设问题（或已有实验过程、结果，在提出假设时，通过验证，得出假设是正确的）实验原理因探究内容而异因验证内容而异实验过程应有的实验步骤实际上并未完成，因探究内容而异 应有的实验步骤，可以是曾经做过或尚未做过的，因验证内容而异实验的分组：有实验组和对照组。如果实验中是一个自变量，则分成2组（有时也分成3组），即自变量改变与否；如果是二个自变量，则分成3组，即1、2组的设立是改变其中的一个自变量，第3组是两个自变量改变与否；实验组和对照组的设计是对自变量的处理，对无关变量的应设置在相同的条件下，以免影响自变量对实验的效果。故从实验材料中分析出自变量是实验的关键。实验现象未知，可以不描述已知
3、，应准确描述实验结果预测对应假设，分类讨论。一般需讨论“如果出现结果会怎样，如果出现结果或又会怎样”，一般有多种可能的结果。但有时也会出现“预测最可能的结果”的问题此种情况应根据已有知识推测最合理的结果。与实验假设一致（不可与探究性的结果预测相混）实验结论根据可能的实验结果，进行分析。 对应实验目的做出肯定结论3、复习探究和验证性实验要注意的问题：（1）分清实验组和对照组。在设计实验时必须要有明确的标记，如用甲、乙、丙，或者是A、B、C或者1、2、3，总之让人以一目了然的感觉。 即对照原则：空白对照：即不给对照组做任何处理。条件对照：给实验组某种处理，给对照组另外一个条件处理。自身对照：指对照
4、组和实验组都在同一研究对象上进行。例如鸡的阉割实验阉割前鸡的状况为对照组，阉割后的鸡为实验组。相互对照：不单独设置对照组，而是几个实验相互为对照，例如不同温度对酶活性的影响。研究不同浓度下种子的萌发情况。（2）分析实验设计中的单一自变量。即单一变量原则。例如不同温度对酶活性的影响时，温度就是这一变量，而pH、底物浓度、酶浓度等就是无关变量，应设置为相同。 （3）注意实验操作步骤的前后顺序要有逻辑性（前因后果），步步有理，环环相扣，各步骤要严密、完整。（4）注意实验用具与试剂及需要控制的实验条件。 （5）注意实验结果的观察、记录、分析和结论，确定对实验结果的观察内容和合适的观察方法，最后对结果作
5、出科学的解释并得出正确的结论。二课本实验 实验一 探究影响酶活性的因素（温度，PH）设计的一般步骤 若干组等量底物 若干组的等量的酶液 各自所控制的温度或PH处理一段时间 同温度或PH下底物很酶混合 检测(试剂依据试管中的最后物质而定，要简单易操作能区分 )实验二 比较酶和Fe3+的催化效率 考点提示： （1）为何要选新鲜的肝脏？因为在不新鲜的肝脏中，过氧化氢酶的活性会由于细菌的破坏而降低。 （2）该实验中所用试管应选较粗的还是较细的？为什么？应选用较粗的，因为在较细的试管中容易形成大量的气泡，而影响卫生香的复燃。 （3）为何要选动物的肝脏组织来做实验，其他动植物的组织的研磨液能替代吗？因为肝
6、脏组织中过氧化氢酶含量较丰富；其它动植物组织也含有少量的过氧化氢酶，所以能够替代。 （4）相同质量的块状肝脏和肝脏研磨液，哪一个催化效果好？为什么？研磨液效果好；因为它增加过氧化氢酶与过氧化氢的接触面积。 （5）滴入肝脏研磨液和氯化铁溶液时，可否共用下个吸管？为什么？不可共用，防止过氧化氢酶与氯化铁混合，而影响实验效果。 练习：设计实验验证酶的专一性和高效性 实验三 探究酵母菌的呼吸方式 1、原理: 酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,产生二氧化碳和水： C6H12O6 6O2 6H2O6CO2 12H2O 能量 在无氧条件下进行无氧呼吸,产生酒精和少量二氧化碳： C6H12O6 2C2H5OH
7、2CO2 少量能量2、装置：（见课本） 3、检测：（1）检测CO2的产生：使澄清石灰水变浑浊，或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。 （2）检测酒精的产生：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生反应，变成灰绿色拓展实验： 探究细胞呼吸作用常用材料：酵母菌，探究有氧和无氧条件下，细胞的呼吸方式（同上）。萌发的种子：探究不同氧浓度下呼吸方式的变化。经典策略：A. 采用密闭式装置进行呼吸方式的测定。测量装置内氧气和二氧化碳变化引起的差值，来判断呼吸方式；只产生CO2不消耗氧气， 无氧呼吸：吸收的O2量等于释放的CO2量，有氧呼吸：吸收的O2量小于释放的CO2量，有氧呼吸和无氧呼吸同时进行。B.
8、有色液滴移动（黑暗）NaOH 和KOH吸收CO2，消除CO2对气压的干扰，只测定O2变化测定呼吸方式。设置对照组，以校正物理膨胀等因素对实验结果的影响（做法：将种子或干酵母杀死，其他各项条件均不变。对装置和种子都消毒，排除微生物的呼吸作用对测量结果的影响。）尝试：探究有氧呼吸各阶段发生场所探究呼吸作用过程中还原剂的生成。呼吸作用的第一阶段和第二阶段都有还原氢的生成，可利用甲烯蓝溶液进行验证。（甲烯蓝氧化态时为蓝色，接受还原氢后脑为无色。）实验四 探究培养液中酵母菌数量的动态变化 1、培养酵母菌（温度、氧气、培养液）：可用液体培养基培养 2、计数：血球计数板(2mm2mm方格,培养液厚0.1mm
9、) 3、推导计算 4、讨论：根据7天所统计的酵母菌种群数量画出酵母菌种群数量的增长曲线；推测影响影响酵母菌种群数量变化的因素。实验五 探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用 1、常用的生长素类似物:NAA(萘乙酸), 2,4-D, IPA(苯乙酸). IBA(吲哚丁酸)等 2、方法： 浸泡法：把插条的基部浸泡在配置好的溶液中，深约3cm，处理几小时或一天。处理完毕就可以扦插了。这种处理方法要求溶液的浓度较低，并且最好是在遮荫和空气湿度较高的地方进行处理。 沾蘸法：把插条的基部在浓度较高的药液中蘸一下（约5s），深约1.5cm即可。 3、预实验：先设计一组浓度梯度较大的实验进行探索,在此基础上设
10、计细致的实验. 4、实验设计的几项原则: 单一变量原则(只有溶液的浓度不同)；等量原则(控制无关变量,即除溶液的浓度不同外,其他条件都相同)；重复原则(每一浓度处理35段枝条) ；对照原则（相互对照、空白对照）；科学性原则 调查是探究实验的一中常见形式。调查对象通常不是所有的相关生物而是其中的一部分，所以调查具有随机性，对调查结论的正确性和普适性有重要意义。实验一 调查常见的人类遗传病 1、 要求：调查的群体应足够大；选取群体中发病率较高的单基因遗传病。如红绿色盲、白化病、高度近视(600度以上)等. 2、 方法: 分组调查,汇总数据,统一计算. 3、计算公式：某种遗传病的发病率=100% 4
11、、讨论: 所调查的遗传病的遗传方式, 发病率是否与有关资料相符, 分析原因.实验二 土壤中动物类群丰富度的研究 1、丰富度的统计方法通常有两种：记名计算法和目测估计法 记名计算法：指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目，这一般用于个体较大，种群数量有限的群落。 目测估计法：按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。等级的划分和表示方法有：“非常多、多、较多、较少、少、很少”等等。 2、设计数据收集和统计表，分析所搜集的数据。 实验三 种群密度的取样调查（草地上某双子叶植物的种群密度的调查） 考点提示： （1）什么是种群密度的取样调查法？ 在被调查种群的生存环境内，随机选取若干
12、个样方，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度。 （2）为了便于调查工作的进行，在选择调查对象时，一般应选单子叶植物，还是双子叶植物？为什么？ 一般应选双子叶植物，因为双子叶植物的数量便于统计。 （3）在样方中统计植物数目时，若有植物正好长在边线上，应如何统计？ 只计算该样方相邻的两条边上的植物的数目。 （4）在某地域中，第一次捕获某种动物M只，标志后放回原处。第二次捕获N只，其中含标志个体Y只，求该地域中该种动物的总数。 MN/Y （5）应用上述标志重捕法的条件有哪些？标志个体在整个调查种群中均匀分布，标志个体和未标志个体都有同样被捕的机会。调查期中，没有迁入或迁出。没有新的出生或死
13、亡。 、三课文中经典的探究实验1.DNA 是遗传物质的探究实验1）格里菲斯实验结论：加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质“转化因子”。2）艾弗里实验把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地观察DNA的作用；设计对照实验，用DNA酶处理，观察DNA的作用。3）噬菌体侵染细菌实验1、分别用含有32P、35S的培养基培养大肠杆菌2、分别用含有32P、35S的大肠杆菌培养T2噬菌体3、分别用含有32P、35S的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌并保温一段时间4、搅拌、离心5、分别检测上清液和沉淀物中放射性物质的含量，记录实验结果6、分析现象，得出结论上清液和沉淀物放射性分析(1)用32P标
14、记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因：保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。特别提醒因噬菌体蛋白质含有DNA没有的特殊元素S，所以用35S标记蛋白质；DNA含有蛋白质没有的元素P，所以用32P标记DNA；因DNA和蛋白质都含有C、H、O、N元素，所
15、以此实验不能用C、H、O、N作为标记元素。4）烟草花叶病毒的重组实验将RNA和蛋白质分离，单独处理单个细胞，观察结果。探究某病毒的遗传物质是DNA还是RNA。分别用DNA水解酶和RNA水解酶处理病毒后，再去侵染寄主细胞，观察结果。2.生长素发现的相关实验【实验分析】： （1）、上述一系列实验体现出生物科学研究的基本思路：提出（发现）问题提出假设设计实验证明得出结论。（2）、实验中运用了对照原则，温特的实验中，为实验组，为对照组，增加了实验结论的可靠性。（3）、实验中体现了设计实验的单一变量原则：达尔文实验的单一变量是尖端的有无和感光部位的差异；温特实验的单一变量是琼脂块是否与胚芽鞘尖端接触过。
16、3.光合作用发现的相关实验1）一般策略A.萨克斯实验结论：植物光合作用产生了淀粉，也证明植物光合作用需要光。B恩格尔曼实验选材：好氧菌，水绵（叶绿体呈带状分布）结论：氧气是由绿色植物的叶绿体产生的，叶绿体只光合作用的场所。C.鲁宾和卡门实验方法：同位素标记法用氚分别标记H2O和CO2中的氧原子，证明光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自于水。2）实验技能拓展：A.判断有没有进行光合作用的常用方法：叶片饥饿处理，排除原有淀粉的干扰，检测有没淀粉生成。B证明光合作用产生氧气的实验：装片置于黑暗无氧气的环境中，排除光线和氧气的干扰。C.液滴移动判断光合作用速率，分成两组实验，一组黑暗中测定呼吸速率（二氧化碳的释放量，氧气吸收量，有机物分解量等）一组测定净光合速率（二氧化碳吸收量，氧气释放量，有机物积累量）。两者之和就是真光合。高考时实验的基本类型：分析型，验证型，探究型，评价型，综合类实验。做实验题的一般思路：明确实验目的，准确分析变量 确定实验原理，准确书写步骤 科学设置对照，确保结果准确 合理做出假设，科学预测结果 科学处理数据，分析变化规律 提取有效信息，轻松解答新题