（江蘇專用）2020版新高考生物 第三單元 細(xì)胞的能量供應(yīng)與利用 實驗素養(yǎng)提升3 對比實驗與對照實驗分析學(xué)案

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1、對比實驗與對照實驗分析 [技能必備] 1.對照實驗的類型及實驗組、對照組的確認(rèn) 空白對照 對照組為自然狀態(tài)下不作處理的對象組，實驗組為施加實驗變量處理的對象組 自身對照 實驗處理前的對象組為對照組，實驗處理后的對象組為實驗組 相互對照 不單設(shè)對照組，而是幾個實驗組相互對照。如探究溫度對酶活性的影響時，要用熱水、正常溫度的水、冰水三個實驗組來探究溫度對酶活性的影響，進(jìn)行相互對照，以得出相應(yīng)的實驗結(jié)論 條件對照 即給對象施加某種實驗處理，雖不是檢驗假設(shè)需要的，但更能充分說明實驗變量的對照。例如，在動物激素飼喂小動物的實驗方案中，飼喂甲狀腺激素的為實驗組；飼喂甲狀腺抑制劑的是條件

2、對照組；不飼喂藥劑的是空白對照組 2.對比實驗及其特點 (1)含義：設(shè)置兩個或兩個以上的實驗組，通過對結(jié)果的比較分析，來探究某種因素與實驗對象的關(guān)系，這樣的實驗叫做對比實驗。 (2)舉例：①探究酵母菌細(xì)胞呼吸類型；②噬菌體侵染細(xì)菌實驗；③魯賓和卡門利用同位素標(biāo)記法證明光合作用釋放的O2來自水的實驗。 [技能展示] 1.(2018·南通泰州一模)下圖是探究酵母菌無氧呼吸產(chǎn)物的實驗裝置，甲瓶中加入10 g酵母菌和240 mL葡萄糖溶液，乙瓶中加入澄清石灰水。相關(guān)敘述正確的是(　　) A.甲瓶中加入酵母菌和葡萄糖溶液后應(yīng)立即與乙瓶相連通 B.使乙瓶中澄清石灰水變混濁的CO2來自于酵

3、母菌線粒體 C.實驗中需控制葡萄糖溶液的濃度以保證酵母菌正常的活性 D.該實驗結(jié)果說明酵母菌只有在無氧呼吸時才能產(chǎn)生酒精 解析　甲瓶中加入酵母菌和葡萄糖溶液后需反應(yīng)一段時間再與乙瓶相連，目的是確保通入澄清石灰水的二氧化碳都是無氧呼吸產(chǎn)生的；酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生二氧化碳的場所在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)；葡萄糖溶液濃度過大會導(dǎo)致酵母菌過度失水死亡；本實驗沒有進(jìn)行與有氧呼吸的對比，且沒有檢測是否產(chǎn)生酒精，不能確定只有在無氧呼吸時才能產(chǎn)生酒精。 答案　C 2.(2019·湖北黃岡調(diào)研)下列關(guān)于探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式實驗的敘述正確的是(　　) A.選擇酵母菌為實驗材料是因為酵母菌是自養(yǎng)、兼性厭氧型微生物，易

4、于培養(yǎng) B.通過設(shè)置有氧(對照組)和無氧(實驗組)的對照，易于判斷酵母菌的呼吸方式 C.將進(jìn)氣管、排氣管與錐形瓶連接后需要進(jìn)行氣密性檢查，確保裝置不漏氣 D.實驗可通過檢測澄清石灰水是否變混濁判斷細(xì)胞呼吸方式 解析　酵母菌只能利用有機(jī)物生存，為異養(yǎng)型生物，A錯誤；該實驗中有氧和無氧條件下都為實驗組，兩組實驗組進(jìn)行相互對照，B錯誤；進(jìn)氣管、排氣管和錐形瓶連接后，需檢查氣密性，防止漏氣干擾實驗，C正確；酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都能產(chǎn)生CO2，都能使澄清石灰水變混濁，因此不能通過檢測澄清石灰水是否變混濁來判斷酵母菌的呼吸方式，D錯誤。 答案　C 3.(2019·哈爾濱質(zhì)檢)如圖表示比較過

5、氧化氫在不同條件下的分解實驗。下列分析錯誤的是(　　) A.在本實驗的處理中研究了兩個自變量 B.1號與2號、1號與3號、1號與4號試管可分別構(gòu)成對照實驗 C.分析1號、2號試管的實驗結(jié)果可知加熱能降低反應(yīng)的活化能 D.本實驗得出過氧化氫酶和FeCl3都能催化過氧化氫的分解，但過氧化氫酶的催化效率更高 解析　本實驗是比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗，結(jié)合題圖信息可知，該實驗的自變量是溫度、催化劑的種類，A正確；1號與2號、1號與3號、1號與4號試管之間都只有一個實驗變量不同，可分別構(gòu)成對照實驗，B正確；2號試管在90 ℃條件下出現(xiàn)氣泡的原因是加熱使過氧化氫分子得到能量，從常態(tài)轉(zhuǎn)

6、變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)，C錯誤；1號與3號、1號與4號試管之間對照可說明FeCl3和過氧化氫酶都能催化過氧化氫的分解，對比3號與4號試管的結(jié)果說明酶具有高效性，D正確。 答案　C 4.在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗中，對實驗的處理如下表所示。 試管組別 實驗處理 實驗現(xiàn)象 試管1 2 mL H2O2/常溫 無氣泡產(chǎn)生 試管2 2 mL H2O2/90 ℃ 產(chǎn)生氣泡較少 試管3 2 mL H2O2＋2滴FeCl3溶液常溫 產(chǎn)生氣泡較多 試管4 2 mL H2O2＋2滴肝臟研磨液常溫 產(chǎn)生氣泡很多 (1)在上表的實驗中試管________是對

7、照組， 試管________是實驗組。 (2)在上表的實驗處理中，自變量是________，因變量是________，可能出現(xiàn)的無關(guān)變量有________________(只寫一種即可)。 (3)若試管1和試管2組成對照實驗，能說明的問題是_____________________ ____________________________________________________________________。 (4)除了上述試管1和試管2組成的對照實驗，請再找出一組對照實驗，并指出該對照實驗?zāi)苷f明的問題_____________________________________

8、__________ ______________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 解析　(1)在上表的實驗中試管1是自然狀態(tài)下的對照組， 試管2、3、4是人為處理的實驗組。 (2)在上表的實驗處理中，試管1與2相比，自變量是溫度；試管3與4相比，自變量是催化劑種類的不同，根據(jù)不同試管中相同時間內(nèi)氣泡產(chǎn)生的多少可判斷反應(yīng)速率，即因變量是過氧化氫的分解速率(或氣泡的產(chǎn)生

9、速率)，底物濃度、環(huán)境溫度、肝臟研磨液放置的時間、反應(yīng)溶液的量等為無關(guān)變量。 (3)試管1和試管2對比，高溫下產(chǎn)生氣泡多，說明加熱可使過氧化氫分子得到能量(從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài))，加快過氧化氫分解。 (4)試管3與4相比，加入肝臟研磨液時氣泡產(chǎn)生較快，說明過氧化氫酶的催化效率高于FeCl3中的Fe3＋。(或試管1和試管3：說明的是FeCl3能催化過氧化氫的分解；試管1和試管4：說明肝臟研磨液中的過氧化氫酶能催化過氧化氫的分解；試管1、試管3和試管4：說明FeCl3和肝臟研磨液中的過氧化氫酶能催化過氧化氫的分解，且過氧化氫酶的催化效率高于FeCl3中的Fe3＋) 答案　(1)1　2、3、4　(2)溫度、催化劑的種類(或反應(yīng)的不同條件)　過氧化氫的分解速率(或氣泡的產(chǎn)生速率)　底物濃度(環(huán)境溫度、肝臟研磨液放置的時間等)　(3)加熱使過氧化氫分子得到能量(從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀追纸獾幕钴S狀態(tài))促使過氧化氫分解　(4)試管1和試管3：說明的是FeCl3能催化過氧化氫的分解(試管1和試管4：說明的是肝臟研磨液中的過氧化氫酶能催化過氧化氫的分解)(試管1、試管3和試管4 說明的是FeCl3和肝臟研磨液中的過氧化氫酶能催化過氧化氫的分解，且過氧化氫酶的催化效率高于FeCl3中的Fe3＋) 4