1、单元知识总结知识构图 线面整合 探究性实验题的模式化解决方案探究性实验是指实验者在不知晓实验结论的前提下,创造性地运用科学知识和实验手段,有计划地实施探究性实践的一种科学认知过程。(1)探究性实验的特点可归纳如下表:探究性实验题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实验假设假设一般采用“如果A,则B”的形式表达,是根据现有的科学理论、事实,对所研究的对象设想出一种或几种可能性的答案、解释实验过程应有的实验步骤,实际上并未完成,因探究内容而异实验现象事先未知,可能出现多种现象实验结果预测对应假设,分类讨论实验结论对应各种结果,作出相应结论(2)探究性实验的一般过程可简单地用下图
2、表示:(3)探究性实验应遵循的原则如下:科学性原则、严谨性原则、平行重复原则、单一变量原则、对照原则、可行性与简便性原则。典例为了探究光照强度和CO2浓度对植物光合作用强度的影响,某校同学们进行了下列有关实验探究。作出假设:光照强度和CO2浓度对植物光合作用强度有影响。以下是两组同学用相同方法、相同装置对A、B两种植物进行探究得到的实验结果:CO2浓度灯泡的功率(单位:W)2050751002003000.1%3.416.028.240.556.556.50.03%2.311.219.827.627.527.6甲组:A植物在不同条件下单位时间内O2的释放量(mL)乙组:B植物在不同条件下单位时
3、间内O2的释放量(mL)CO2浓度灯泡的功率(单位:W)2050751002003000.1%2.69.119.555.775.6102.60.03%1.88.418.954.275.2101.8分析上述实验结果,并回答下列问题:(1)同学们作出上述假设的依据是:;。(2)甲组同学的实验方案中确定的自变量是,实验中他们必须控制的主要无关变量是。(3)分析上表数据可以看出,当A植物在灯泡功率为100 W、CO2浓度为0.03%时,采取措施更有利于显著提高光合作用强度。(4)B植物在CO2浓度为0.1%时,若将灯泡功率逐渐增大至400 W,请预测O2释放量的变化趋势并说明原因:。上述实验结果说明其
4、中的道理:。(6)上表中测得的O2释放量并非光合作用实际产生的氧气量,这是因为:。(5)某大棚蔬菜生产基地在种植蔬菜时,棚内还种植了一些蘑菇,结果发现蔬菜的产量有了明显提高。请利用【思路剖析】(1)光和二氧化碳等是植物光合作用的必要条件。(2)甲组同学实验方案的自变量是光照强度和二氧化碳浓度,除此外还要严格控制温度的影响。(3)光照强度一定的条件下,增加二氧化碳浓度可显著提高光合作用强度。(4)如果300 W达到了B植物的光饱和点,则氧气释放量保持相对稳定,如果未达到光饱和点,则氧气的释放量继续增大。(5)蘑菇是分解者,细胞呼吸产生二氧化碳可提高大棚内二氧化碳的浓度,使植物光合作用增强。(6)
5、植物光合作用产生的氧气一部分被植物呼吸消耗,一部分释放到空气中。【答案】(1)光是光合作用的必要条件之一,光照强度会影响光反应 CO2是光合作用的原料,CO2浓度会影响暗反应 (2)光照强度、CO2浓度 温度 (3)增大CO2浓度 (4)保持相对稳定,原因是300 W对应的光强已达到的光饱和点(或继续增大,原因是300 W对应的光强还未达到光饱和点)(5)蘑菇是分解者,细胞呼吸产生的CO2使大棚内CO2浓度升高,蔬菜光合作用增强 (6)植物光合作用产生的氧气会被自身呼吸作用消耗掉一部分变式题某校生物兴趣小组在学习了课本实验“探究酵母菌细胞的呼吸方式”后,想进一步探究酵母菌细胞在有氧和无氧的条件
6、下产生等量CO2时,哪种条件下消耗葡萄糖较少的问题。他们进行了如下实验:将无菌葡萄糖溶液与少许酵母菌混匀后密封(瓶中无氧气),按下图装置进行实验。当测定甲、乙装置中CaCO3沉淀相等时,撤去装置,将甲、乙两锥形瓶溶液分别用滤菌膜过滤,除去酵母菌,得到滤液1和滤液2。请分析回答:(1)甲、乙两组的实验变量是,实验中需控制的无关变量主要有。(2)酵母菌产生CO2的场所是。(3)利用提供的U形管(已知滤液中的葡萄糖不能通过U形管底部的半透膜,其余物质能通过)、滤液1和滤液2等,继续完成探究实验。实验步骤:将的滤液1和滤液2分别倒入U形管的A、B两侧并标记;一段时间后观察的变化。实验结果预测和结论:如
7、果,则有氧呼吸消耗的葡萄糖少;如果,则有氧呼吸消耗的葡萄糖多;。【思路剖析】(1)本实验是探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式,故甲、乙两组的实验变量是有无氧气,实验中需控制的无关变量主要有温度、pH、培养液量、培养液浓度等。(2)有氧呼吸的第二阶段产生CO2的场所是线粒体,无氧呼吸第二阶段产生CO2的场所是细胞质基质,故酵母菌产生CO2的场所是细胞质基质和线粒体。(3)由题“已知滤液中的葡萄糖不能通过U形管底部的半透膜,其余物质能通过”及滤液1和滤液2等,可设计如下实验步骤:根据实验的等量的原则,将等量的滤液1和滤液2分别倒入U形管的A、B两侧并标记;一段时间后观察(两侧)液面的变化。并得出实验结果预测和结论:如果A侧液面上升,B侧液面下降,则有氧呼吸消耗的葡萄糖少;如果A侧液面下降,B侧液面上升,则有氧呼吸消耗的葡萄糖多;如果A、B两侧液面高度相同,则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多。【答案】(1)有无氧气 温度、pH、培养液量、培养液浓度等(2)细胞质基质和线粒体 (3)实验步骤:等量(两侧)液面 实验结果预测和结论:A侧液面上升,B侧液面下降 A侧液面下降,B侧液面上升 如果A、B两侧液面高度相同,则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多
