浙江专版2019版高考生物一轮复习实验技能提升二实验方案的补充和完善教案2.pdf
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1、实验技能提升二 实验方案的补充和完善实验技能提升二 实验方案的补充和完善 (加试)(经典高考题)为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗,请 用所提供的实验材料与用具,在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上,继续完成实验步 骤的设计和预测实验结果,并对你的预测结果进行分析。 实验材料与用具:烟草幼苗、试管两支、NaHCO3稀溶液(为光合作用提供原料)、真空泵、 暗培养箱、日光灯(实验过程中光照和温度等条件适宜,空气中 O2和 CO2在水中的溶解量及 厌氧呼吸忽略不计)。 实验步骤和预测实验结果: (1)剪取两小块相同的烟草叶片,分别放入盛有等量蒸馏水和 NaHCO3稀溶液的两支
2、试管中。 此时,叶片均浮在液面上。 (2)用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后, 敞开试管口, 可观察到叶片 均下沉到试管底部。 (3)。 (4)。 分析预测的结果: 。 审题关键 信息 : 这里的气体是指 O2或 CO2,还是 O2和 CO2?如果把气体理解成 O2和 CO2,设置实验步 骤就需要考虑光合作用能产生 O2,光合作用能消耗 CO2,需氧呼吸能产生 CO2,需氧呼吸能消 耗 O2四种情况,相当复杂。 信息 : NaHCO3稀溶液是 CO2的缓冲液,其作用是为光合作用提供原料,也能确保 CO2保持相 对稳定,据此,处气体指的是 O2。 信息:真空泵在步骤(2)中已经
3、用到。 信息:暗培养箱和日光灯两种装置,所给的实验步骤中没有用到,补充的实验步骤中必须 用到。暗培养箱对应于有氧呼吸能消耗 O2;日光灯下对应于光合作用能产生 O2,但是,先暗 培养箱处理还是先日光灯处理,还无法判定。 信息:含有等量蒸馏水和 NaHCO3稀溶液的两支试管形成对照实验,蒸馏水组为对照组。 信息 : 步骤(2)中叶片均下沉到试管底部,如果先暗培养箱处理就观察不到明显的现象,所 以应该先照光处理,日光灯下产生 O2能使叶片浮起来 ; 然后再暗培养箱处理,消耗 O2能使叶 片沉到试管底部,从而确定后续实验步骤。 答案 实验步骤和预测实验结果: (3)将这两支试管放在日光灯下,照光一段
4、时间。 结果:NaHCO3稀溶液中叶片上浮,蒸馏水中叶片仍在试管底部。 (4)再将这两支试管放在暗培养箱中一段时间。 结果:NaHCO3稀溶液中叶片下沉,蒸馏水中叶片仍在试管底部。 分析预测的结果: (1)光照下,NaHCO3稀溶液中的叶片进行光合作用,释放出的氧气多于呼吸作用消耗的氧气, 叶肉细胞中的氧气增加,叶片上浮;而蒸馏水中缺乏二氧化碳和氧气,叶片不能进行光合作 用和需氧呼吸,叶肉细胞间隙缺乏气体,因此叶片仍位于试管底部。 (2)黑暗中,NaHCO3稀溶液中的叶片进行呼吸作用,消耗了叶肉细胞间隙中的氧气,放出的二 氧化碳溶于 NaHCO3稀溶液中,叶肉细胞间隙缺乏气体,叶片下沉;蒸馏水
5、中缺乏氧气,叶片 不能进行需氧呼吸,叶肉细胞间隙仍缺乏气体,因此叶片仍位于试管底部。 解析 根据给出的用品有蒸馏水和 NaHCO3稀溶液(为光合作用提供原料), 可以将其设计为一 个实验变量:NaHCO3稀溶液可以为光合作用提供 CO2,蒸馏水不能提供 CO2,所以在有光的条 件下,叶片在 NaHCO3稀溶液中可以进行光合作用,在蒸馏水中则不能。再根据给出的实验用 具有暗培养箱和日光灯,又可以设计出一个实验变量:在日光灯照射下叶片的光合作用和呼 吸作用同时都在进行,在暗培养箱中叶片只进行呼吸作用。分析题目已给出的实验步骤(1), 找出其中的变量是把相同的叶片放入蒸馏水和 NaHCO3稀溶液的不
6、同环境中进行了平行对照。 因此接下来我们要继续做的是利用好“照光黑暗”这个变量。(3)把两支试管都放在日光灯 下,照光一段时间。结果:NaHCO3稀溶液中的叶片上浮,蒸馏水中的叶片仍在试管底部。以 验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗。以上是光合作用和呼吸作用都 进行时气体的产生和消耗情况, 只有呼吸作用时气体的产生和消耗如何验证呢?(4)再将这两 支试管放在暗培养箱中一段时间。结果:NaHCO3稀溶液中的叶片下沉,蒸馏水中的叶片仍在 试管底部。实验设计中(3)把两支试管都放在日光灯下与(4)再将这两支试管放在暗培养箱中 进行了前后对照。 结果分析:在有光的条件下,NaHCO3
7、稀溶液中的叶片进行光合作用的同时也进行呼吸作用, 但光合作用放出的 O2多于呼吸作用消耗的 O2,叶肉细胞间隙中的 O2量增加,叶片比重减小, 叶片上浮。再将其放在暗培养箱中后,叶片光合作用停止,不再释放 O2,但呼吸作用仍在进 行,消耗了叶肉细胞间隙中的 O2,放出的 CO2溶于 NaHCO3稀溶液中,叶肉细胞间隙缺乏气体, 比重增加,叶片下沉。 错解例析 错例 1:(3)将这两支试管放在日光灯下,照光一段时间。 结果:NaHCO3稀溶液中叶片上浮,蒸馏水中叶片仍在试管底部,说明光合作用产生了气体。 (4)再将这两支试管放在暗培养箱中一段时间。 结果:NaHCO3稀溶液中叶片下沉,蒸馏水中叶
8、片仍在试管底部,说明呼吸作用消耗了气体。 错因分析:没有看清题目要求,要求写出预测的实验结果,并不是实验结论,因此应只描述 出结果即可,不需要画蛇添足。 错例 2:(3)将这两支试管放在暗培养箱中一段时间。结果:NaHCO3稀溶液中叶片下沉,蒸馏 水中叶片仍在试管底部。 (4)再将这两支试管放在日光灯下,照光一段时间。NaHCO3稀溶液中叶片上浮,蒸馏水中叶片 仍在试管底部。 错因分析:实验步骤颠倒,导致第(3)步没有明显的实验现象,实验失败。 实验方案的完善题型属于半开放试题,在解决这类试题时要充分获取题目中所给的信息,包 括实验要求和实验用具,并注意模仿或借鉴题干中已给出的实验方法和步骤,
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