新高考一轮复习人教版娈量与对照教案.docx

科学方法系列E XUE FANG FA XI LIE变量分析变量与对方法提炼1 .实验中三类变量的分析又称实验变量，是研究者主动操纵即实验 自变量所探究的条件和因子，是作用于实验对象的刺激变量，坐标轴横轴标识一般为自变量 又称反应变量，是随自变量变化而产生反 因变量一应或发生变化的变量，应具有可测性和客观性，坐标轴纵轴标识一般为因变量无关无关变量又称干扰变量、控制变量，是生篁_指与研究目标无关，但却影响研究结果"的变量，实验时一般需控制无关变量适宜且相同对三类变量的要求是：自变量可操作、因变量可检测，无关变量可控制。2 .设置对照实验的目的及类型的判断设置对照实验的目的：用以探究一个因素对特定对象的影响，通过比较实验结果而得出结论。 类型：对照实验通常要设置对照组和实验组。实验组是接受自变量处理的对象组，对照组（控 制组）是不接受自变量处理的对象组。常用的对照类型有以下几种：空白对照对照组为不做任何处理的对象组。这里的不做处理，并非什么因素都不给予，而是针对实验所 要研究的因素不给予，以体现实验因素的有无对实验结果的影响。自身对照实验与对照在同一个对象上进行，不另设对照组。条件对照给对照组施以某种实验处理，但不是所研究的实验因素，以突出实验实施的处理因素与实验所 研究因素的差异，从一个侧面衬托实验因素对实验结果所造成的影响。相互对照不单设对照组，而是几个实验组相互对照。演练提升1 .实验过程中可以变化的因素称为变量。下列关于实验变量的说法，不正确的是（）A. 一个实验只能有一个自变量，而因变量可为多个B.对实验结果不造成影响的变量称为无关变量C,实验不一定有空白对照组，但一定有对照D. 一个实验的自变量可能是另一个实验的无关变量解析：选Bo探究光照强度对光合作用的影响，自变量是光照强度，因变量是02的释放量或 CO2的吸收量，可见，一个实验只能有一个自变量，而因变量可为多个，A正确；除自变量外, 实验过程中可能还会存在一些对实验结果造成影响的可变因素，这些变量称为无关变量，B错 误；对照的目的是平衡和消除无关变量对实验结果的影响，因此实验不一定有空白对照组，但 一定有对照，C正确；探究温度对酶活性的影响，自变量是温度的不同，而探究pH对酶活性的 影响，自变量是pH不同，温度是无关变量之一，因此一个实验的自变量可能是另一个实验的无 关变量，D正确。2 . 一个研究全天气温变化的实验中，自变量和因变量分别是（）A.自变量是实验员，因变量是一天中的时间B,自变量和因变量都是一天中的时间C.自变量是温度，因变量是一天中的时间D.自变量是一天中的时间，因变量是温度解析：选Do研究全天气温变化的实验即研究温度随时间变化的实验，因此自变量是一天中的 时间，因变量是温度，其余为无关变量。故选D。3 .关于生物实验中“对照”及“变量”的相关叙述正确的是（）A.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验中，没有进行对照B.探究pH对酶活性影响的实验与探究酶活性的最适pH实验，温度都属于无关变量，两实 验的自变量、因变量相同，但实验组数设置有所不同C.观察紫色洋葱鳞片叶细胞质壁分离与复原实验中，滴加蔗糖和清水，属于自变量，原生质与 细胞壁体积、位置变化为因变量，该实验也没有对照D.探究温度对淀粉酶活性影响实验中，淀粉酶的浓度是自变量，不同温度条件下淀粉遇碘变蓝 程度是因变量解析：选Bo检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验中，存在不加检测试剂空白对照，A 错误；探究pH对酶活性影响的实验与探究酶活性的最适pH实验，温度都属于无关变量，两实 验的自变量、因变量相同，但实验组数设置有所不同，B正确；观察紫色洋葱鳞片叶细胞质壁 分离与复原实验中，存在前后自身对照，C错误；探究温度对淀粉酶活性影响实验中，温度是 实验的自变量，淀粉酶的浓度是无关变量，不同温度条件下淀粉遇碘变蓝程度是因变量，D错 误。酶的相关实验探究科学探究系列E XUE TAN JIU XI LIE考题范例例。（2019江苏卷，T30）为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化，研究小组利用下 列供选材料用具进行了实验。材料用具：玉米籽粒；斐林试剂，双缩服试剂，碘液，缓冲液， 淀粉，淀粉酶等；研钵，水浴锅，天平，试管，滴管，量筒，容量瓶，显微镜，玻片，酒精灯 等。请回答下列问题：为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质（肽类）含量变化，在不同发芽阶段玉米提取液中，分别加 入 试剂，比较颜色变化。该实验需要选用的器具有（填序号）。试管滴管量筒酒精灯显微镜为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化，将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切，滴加， 进行观察。结果显示，胚乳呈蓝色块状，且随着发芽时间的延长，蓝色块状物变小。由此可得 出的结论是 o（3）为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果，设计了如下实验；在14号试管中分别 加入相应的提取液和溶液（如图所示），40 温育30 min后，分别加入斐林试剂并60 水浴加 热，观察试管内颜色变化。请继续以下分析：百6自百UUUU缓冲液X发芽玉米提取液淀粉酶溶液+淀粉溶液淀粉溶液淀粉溶液淀粉溶液设置试管1作为对照，其主要目的是 O试管2中应加入的X是 的提取液。预测试管3中的颜色变化是 o若试管4未出现预期结果（其他试管中结果符合预期），则最可能的原因是 O解析答案【解析】（1）根据分析可知，检测蛋白质或多肽应该用双缩腺试剂；该实验需要用量筒量取一 定量的蛋白质溶液、双缩麻试剂A液，需要用滴管滴加双缩腺试剂B液，但是该实验不需要加 热，也不需要显微镜观察，故选。（2）检测淀粉应该用碘液；胚乳呈现蓝色块状，说明胚 乳含有大量的淀粉，而随着时间的延长，蓝色块状变小了，说明玉米发芽的过程中胚乳的淀粉 逐渐减少了。（3）该实验的目的是验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶的作用，在淀粉酶的作用 下淀粉水解产生了还原糖，还原糖用斐林试剂检测会出现砖红色沉淀。1号试管加的是缓冲液和 淀粉，作为对照试验，其可以排除用于实验的淀粉溶液中含有还原糖。根据单一变量原则，1 号试管加的是缓冲液作为对照，3号、4号实验组分别加了发芽玉米提取液、淀粉酶溶液，则2 号试管加的X溶液应该是发芽前玉米提取液。3号试管发芽玉米提取液中含有淀粉酶，催化 淀粉水解产生了还原糖，因此其颜色由蓝色变成了烤红色；若4号试管的颜色没有从蓝色变成 砖红色，可能是因为淀粉酶已失活，不能催化淀粉水解。【答案】（1）双缩服 （2）碘液 玉米发芽过程中胚乳的淀粉逐渐减少（3）排除用于 实验的淀粉溶液中含有还原性糖发芽前玉米蓝色f砖红色淀粉酶已失活读题破题审题抓关键U蛋白质（肽类）含量；淀粉含量检测的原理；（3）验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果。答题找依据第小题要根据教材中所学的蛋白质（肽类）检测的原理和实验操作进行作答；第小题要根据教材中所学的淀粉检测原理，回答蓝色块状物变小与淀粉含量变化之间的关系； 第小题要根据还原糖检测的原理和对照设置的要求作答。失分析原因对第（1）、（2）问造成错答的原因是对教材实验不重视的结果；对实验设计的原则与要求不清楚会 造成第问的错答。.评题一一用素养该题以实验与探究为依托，既考查了基础实验的原理与相关操作，又考查了新情境下实验操作 及实验结果的分析。该题很好地体现了核心素养中的科学探究，是高考命题中的典型范例。方法提炼1 .鉴定酶本质的两种常用方法（1）试剂检测法从酶的化学本质上来讲，绝大多数的酶是蛋白质，极少数的酶是RNA。在高中教材中常见的一 些酶，如淀粉酶、蛋白酶等，其化学本质都是蛋白质，所以对酶本质的鉴定常常是变相地考查 蛋白质的鉴定方法。设计鉴定方案：项目实验组对照组材料待测酶溶液已知蛋白液（等量）试剂分别加入等量的双缩胭试剂现象是否呈现紫色呈现紫色结论呈现紫色说明该酶的化学本质为蛋白质，否则该酶的化学本质不是蛋白质酶解法酶必须保持正常的结构才能发挥催化作用，因此可以分别利用蛋白酶和RNA酶处理某酶，再观 察其功能是否受影响来确定该酶的本质。设计鉴定方案：待测酶液蛋白酶 RNA处理 酶的处理W W检测所催化的反应是否能够发生2 .“对照实验法”验证酶的高效性和专一性验证酶的高效性项目实验组对照组材料等量的同一种底物试剂与底物相对应的酶溶液等量的无机催化剂现象反应速率很快，或反应用时较短反应速率缓慢，或反应用时较长结论酶具有高效性验证酶专一性项目方案一方案二实验组对照组实验组对照组材料同种底物（等量）与酶相对应的底物另外一种底物试剂与底物相对应的酶另外一种酶同一种酶（等量）现象发生反应不发生反应发生反应不发生反应结论酶具有专一性酶具有专一性3.“梯度法”探究酶的最适温度或pH（1）探究酶的最适温度设计思路底物L底物t2底物tn温度下十酶L温度下、 温度下+酶t2温度下温度下+酶tn温度下稣皿底物的分解量 检测（或剩余量）或产物的生成量设计方案底物一各自在所 控制的温 度下处理 一段时间相应温度 的底物与 相应温度 的酶混合各自在所 控制的温 度下保温 一段时间f检测（2）探究酶的最适pH设计思路底物pH1下+酶pH下底物PH2下+酶pH2下 检测底物的分解量 : 匚二（或剩余量）或底物PHn下+酶pHn下产物的生成量Z设计方案4.关于酶特性实验题的解题方法认真审题，准确找出变量，围绕变量设置对照。探究酶作用的专一性时，应围绕底物或酶设 置变量；探究酶作用的高效性时，应围绕无机催化剂和酶制剂这一单一变量设置对照。设置实验步骤时，应注意以下四点：根据试题要求，确定单一变量，依据实验变量进行合理分组。根据实验材料，结合实验原理，确定实验现象的观测手段。除自变量外，确保其他实验条件相同且适宜。合理确定操作程序，确保程序合理。1.下列与酶有关的实验设计中，正确的是（）A.探究温度对酶活性的影响时，应将酶和底物充分混合后再设置一系列的温度梯度B.探究底物浓度对胃蛋白酶活性的影响时，各实验组的pH应控制在7左右C.可用麦芽糖酶、麦芽糖、淀粉和斐林试剂等来验证酶具有专一性D.探究温度对a淀粉酶活性的影响实验中，应加入碘液以检测各组淀粉的剩余量解析：选Do探究温度对酶活性的影响时，应将酶和底物各自保温达到预设温度后再混合，A 错误；探究底物浓度对胃蛋白酶活性的影响时，pH为无关变量，应保持相同且适宜，故各实验 组的pH应控制在，B错误；麦芽糖及其水解产物葡萄糖都是还原糖，都能和斐林试剂反应产生 移红色沉淀，因此不能用麦芽糖酶、麦芽糖、淀粉和斐林试剂等来验证酶具有专一性，C错误; 探究温度对。一淀粉酶活性的影响实验中，不同温度条件下淀粉的剩余量不同，加入碘液后的蓝 色深浅不同，D正确。2.某课外活动小组用淀粉酶探究pH（用HC1和NaOH调节）对酶活性的影响（已知HC1能催化 淀粉水解,其他无关变量相同且适宜），得到如表所示的实验结果。下列实验分析，错误的是（）pH135791113实验起始时淀粉的质量分数()101520101520102 h后剩余淀粉的质量分数()511141111610A. pH=3时淀粉酶的活性比pH=9时要低B. pH = l时有淀粉水解，说明淀粉酶没有失活C.与HC1相比，淀粉酶降低反应活化能的效果更加显著D.欲测出pH=5时淀粉酶催化淀粉水解的量，还需设置不加淀粉酶的对照组解析：选B。pH=3时淀粉是在HC1和淀粉酶共同催化下水解的，而pH=9时淀粉仅在淀粉酶 催化下水解，所以当淀粉水解量相等时，pH=3时淀粉酶的活性比pH=9时淀粉酶的活性要低, A正确；由于HC1能催化淀粉水解，故pH=l时有淀粉水解，不能确定淀粉酶是否失活，B错 误；pH=7时淀粉酶催化淀粉水解的量为9%,而pH=l时HC1和淀粉酶(不确定是否失活)催 化淀粉水解的量为5%, C正确；pH = 5时淀粉是在HC1和淀粉酶共同催化下水解的，所以欲 测出淀粉酶催化淀粉水解的量，还应测出相同pH条件下不加淀粉酶时HC1催化淀粉水解的量, D正确。3.下表是某同学探究温度对酶活性影响的实验操作和实验现象的记录。请回答:实验操作甲组乙组丙组向试管中加入唾液淀粉酶溶液1 mL1 mL1 mL向试管中加入可溶性的淀粉溶液2 mL2 mL2 mL控制温度037 60 将唾液淀粉酶溶液与可溶性淀粉溶液混合振荡后分别保温5 min向试管中滴加碘液1滴1滴1滴观察实验现象变蓝不变蓝变蓝(1)为保证实验的科学性和严谨性，该同学在此实验操作过程中至少需要 支试管。若实验结束后，将甲组的温度调节到37 °C,保温一段时间后，甲组的实验现象是,原因是 O在该实验的基础上要进一步探究唾液淀粉酶的最适温度，实验设计思路 是。.(4)若将实验中的唾液淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液,你认为是 否科学？ ，为什么？ o解析：(1)分析实验可知，每组实验的唾液淀粉酶溶液和可溶性的淀粉溶液在混合前应分别加入 2支不同的试管中，加热到指定温度后才能混合，以保证酶促反应在设定的温度下进行，该实验 共分三组，所以至少需要6支试管。甲组本来的实验温度为0 ,酶在低温时活性低；将甲组的温度调节到37 ,酶的活性升高, 保温一段时间后，蓝色褪去。在该实验的基础上要进一步探究唾液淀粉酶的最适温度，应在37 °C左右设置一定的温度梯度 实验，其他条件不变，重复实验。（4）若将实验中的唾液淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液换为新鲜肝脏研磨液和H2O2溶液，由于高温 也能促进H2O2的分解，无法确定反应速率是仅受酶活性的影响还是温度直接影响了 H2O2的分 解速率，所以实验设计不科学。答案：（1）6 （2）蓝色褪去酶在低温时活性低，在适宜温度下活性升高（或低温抑制酶的活性或 由037 °C,酶的活性升高）（3）在37 左右设置一定的温度梯度实验，其他条件不变（4）不 科学（或否）高温促进H2O2的分解