专题1 实验设计思路备考与答题技巧-【技巧点拨】备战2022年高考生物二轮复习实验专题

实验设计思路备考与答题技巧 一、明确对照实验原则、变量和对照方法 2019全国卷Ⅲ29题 例1:农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮（NH4＋）和硝态氮（NO3－）。已知作物甲对同一种营养液（以硝酸铵为唯一氮源）NH4＋和NO3－的吸收具有偏好性（NH4＋和NO3－同时存在时，对一种离子的吸收量大于另一种）。请设计实验对这种偏好性进行验证，要求简要写出实验思路、预期结果和结论。 农作物对NH4＋和NO3－的吸收具有偏好性： 可能对NH4＋的吸收量大于NO3－ 可能对NO3－的吸收量大于NH4＋ 检测NO3－和NH4＋ 的剩余量。 营养液中硝酸铵以外的氮源 以硝酸铵为唯一氮源 明确实验目的 确定自变量 确定因变量 合理设置观测指标 控制关键 无关变量 标准答案 实验思路：以硝酸铵为唯一氮源营养液培养作物甲，一段时间后，检测营养液中NH4＋和NO3－剩余量。 预期结果和结论：NO3﹣和NH4﹢剩余量不同，农作物对NH4＋和NO3－的吸收具有偏好性。（若营养液中NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO3﹣；若营养液中NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量，则说明作物甲偏好吸收NH4﹢。） 1说明自变量的设置，关键无关变量的控制。 2说明因变量的检测方法 请设计实验对这种偏好性进行验证 实验思路设计重点为： 1.说明自变量的设置，本题要说明关键无关变量的控制。 2.说明因变量的检测方法。 3.根据实验的性质说明预测结果与结论。 2019全国Ⅱ37．[生物——选修1：生物技术实践]（15分） 例2：土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源，请简要写出实验思路、预期结果和结论。 甲乙菌能否利用空气中的氮气 实验思路：用无氮源培养基分别培养甲、乙菌，观察培养基中是否有菌落出现。 预期结果和结论：若培养基中有菌落出现，则说明该细菌能利用空气中的氮气作为氮源。若培养基中无菌落出现，则说明该细菌不能利用空气中的氮气作为氮源。 培养基中有菌落出现 培养基中无菌落出现 培养基中的氮源：无氮源的培养基 实验思路设计重点为： 1.说明自变量的设置，本题要说明关键无关变量的控制。 2.说明因变量的检测方法。 3.根据实验的性质预测结果与结论。 确定自变量 确定因变量 合理设置观测指标 控制关键 无关变量 明确实验目的 不能 能 1. 深入理解和灵活运用生物学基本原理、基本概念和基本规律是学会科学思维、完成探究性实验的基础。 2.深刻领会教材实验的设计思想，提升实验设计题解题能力。教材中经典实验的原理、目的、方法步骤、现象与结果预测及结论，为实验设计提供科学的实验依据和范本。要提高生物探究性实验大题解题能力，就要认真分析教材涉及的实验，理解每一个实验的原理与目的要求，弄清材料用具的选择方法与原则，掌握实验方法和实验步骤，深入分析实验条件、过程、现象或结果的科学性、正确性、严谨性和可变性。 二、领悟教材中生物学原理和教材实验设计方法 例3 比较过氧化氢在不同条件下的分解速率 2ml 2ml 2ml 2ml 3% 3% 3% 3% 常温 90℃ FeCl3 肝脏研磨液 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴 不明显 少量 较多 大量 不复燃 不复燃 变亮 复燃 过氧化氢在不同条件下的分解速率不一样 反应条件 对照组 实验组 实验思路：在1、2、3、4号试管中加入等量相同浓度H2O2溶液，1、2号试管分别处于常温、90℃，3、4号分别加入肝脏研磨液（含H2O2酶）、FeCl3溶液，比较4支试管H2O2的分解速率（以相同时间内气泡的产生量或卫生香复燃情况表示）。 步骤 试管编号 说明 1 2 3 4 一 H2O2 浓度 剂量 二 剂量 结果 气泡产生 卫生香燃烧 结论 自变量 因变量 无关变量 对照实验 无关变量 观察指标 【巩固练习】：比较H2O2在不同催化剂下的分解，证明酶的高效性。请简要写出实验思路，并预测实验结果。 不同的催化剂： H2O2酶、Fe3+ H2O2分解速率： 气泡的产生速度、 卫生香的复燃程度 H2O2溶液的浓度、 实验思路：说明自变量的设置，因变量的检测方法，无关变量的控制方法。 实验思路：在含有等量H2O2溶液的甲乙两试管，甲加入2滴H2O2酶溶液，乙加入2滴Fe3+溶液，比较两试管气泡的产生速度。 预测实验结果：甲试管产生的气泡远多于乙试管，证明了酶的高效性。 确定自变量 明确实验目的 确定因变量 合理设置观测指标 控制无关变量 很多实验可选择不同的材料，设计不同的实验步骤，也可从不同的实验结果得出同一个结论，要学会通过变式训练提高解实验设计题的能力，提升科学探究素养。 三、模仿已知实验进行实验设计 例4