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1、
實驗素養(yǎng)提升3 對比實驗與對照實驗分析
[技能必備]
1.對照實驗及其類型
一個實驗包括實驗組和對照組——實驗組是接受自變量處理的對象組,對照組(控制組)是不接受自變量處理的對象組。常用的對照類型有以下幾種:
(1)空白對照
對照組為不作任何處理的對象組。這里的不作處理,并非什么因素都不給予,而是針對實驗所要研究的因素不給予,以體現(xiàn)實驗因素的有無對實驗結(jié)果的影響。如“探究影響酶活性的條件”實驗中:
(2)自身對照
實驗與對照在同一個對象上進行,不另設(shè)對照組。如“探究植物細胞的吸水和失水”實驗,即是典型的自身對照——實驗處理前的對象狀況為對照組,實驗處理后的對象變化為實驗組
2、。
(3)條件對照
給對照組施以某種實驗處理,但不是所研究的實驗因素,以突出實驗實施的處理因素與實驗所研究因素的差異,從一個側(cè)面襯托實驗因素對實驗結(jié)果所造成的影響。如肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中以下兩組實驗:
S型菌DNA+R型活菌S型菌落+R型菌落(實驗組);
S型菌DNA+DNA酶+R型活菌R型菌落(條件對照組)。
(4)相互對照
不單設(shè)對照組,而是幾個實驗組相互對照。如“探究影響酶活性的條件”實驗中,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,進行相互對照,以得出相應(yīng)的實驗結(jié)論。
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
3、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:探究酵母菌細胞呼吸類型實驗中,需要設(shè)置有氧和無氧兩種條件,探究酵母菌在不同氧氣條件下細胞呼吸的方式,這兩個實驗組的結(jié)果都是事先未知的,通過對比可以看出氧氣條件對細胞呼吸的影響。對比實驗也是科學(xué)探究中常用的方法之一。
實驗設(shè)計中的“平行重復(fù)原則”
在實驗設(shè)計中為了避免實驗結(jié)果的偶然性,必然對所做實驗進行足夠次數(shù)的重復(fù),以獲得多次實驗結(jié)果的平均值,保證實驗結(jié)果的準確性。
[技能展示]
1.(2018·廣西重點高中聯(lián)考,1)在探究實驗的設(shè)計過程中,往往要設(shè)置對照實驗,下列有關(guān)敘述中正確的是( )
4、
A.只能設(shè)置兩個實驗組,互為對照實驗
B.在“探究酵母菌細胞呼吸方式”的實驗中,產(chǎn)物不同,即酒精和CO2構(gòu)成對照實驗
C.進行對照實驗是為了探究某種因素與實驗對象的關(guān)系
D.只要實驗現(xiàn)象明顯,有無對照實驗對實驗結(jié)論沒有影響
解析 進行對照實驗是為了探究某種因素與實驗對象的關(guān)系,根據(jù)需要可設(shè)置兩個或兩個以上的實驗組,A錯誤、C正確;在“探究酵母菌細胞呼吸方式”的實驗中,反應(yīng)條件即有氧和無氧構(gòu)成對照,而非產(chǎn)物構(gòu)成對照,B錯誤;只有與對照實驗做比較,才能準確說明某種因素與實驗對象的關(guān)系,若沒有對照實驗,得出的結(jié)論往往是不科學(xué)、不嚴謹?shù)模珼錯誤。
答案 C
2.下列實驗中,有關(guān)實驗組和對
5、照組的設(shè)置,正確的是( ?。?
選項
實驗名稱
實驗組
對照組
A
探究過氧化氫酶作用的最適pH
氫氧化鈉溶液或鹽酸+過氧化氫溶液+過氧化氫酶
蒸餾水+過氧化氫溶液+過氧化氫酶
B
驗證過氧化氫酶具有催化作用
過氧化氫溶液+肝臟研磨液
過氧化氫溶液+FeCl3溶液
C
驗證酶的專一性
新鮮蔗糖溶液+新鮮蔗糖酶液
新鮮淀粉溶液+新鮮淀粉酶液
D
驗證某種酶是蛋白質(zhì)
待測酶溶液+雙縮脲試劑
標準蛋白質(zhì)溶液+雙縮脲試劑
解析 探究過氧化氫酶作用的最適pH應(yīng)設(shè)置成相互對照實驗,無特定的對照組,多個實驗組的pH不同,表中A項對應(yīng)的設(shè)置是驗證pH對酶活性影響,A錯誤
6、;驗證酶具有催化作用,對照組應(yīng)設(shè)置為用等量蒸餾水+過氧化氫溶液,B項對應(yīng)的設(shè)置是驗證酶具有高效性,B錯誤;驗證酶的專一性應(yīng)設(shè)置為:實驗組為反應(yīng)物+相應(yīng)酶液,對照組為另一反應(yīng)物+同一酶液或同一反應(yīng)物+另一種酶液,C錯誤;驗證某種酶是蛋白質(zhì)的實驗中,對照組設(shè)置成標準蛋白質(zhì)溶液+雙縮脲試劑是為了排除無關(guān)變量的干擾,D正確。
答案 D
3.(2017·云南一檢)某課外活動小組用淀粉酶探究pH對酶活性的影響,得到如圖所示的實驗結(jié)果。請回答相關(guān)問題:
(1)酶活性是指 ,該實驗的自變量是 ,以 作為檢測因變量的指標。
(2)如圖所示的實驗結(jié)果與預(yù)期不符,于是活動小組又進行
7、 ?。ㄌ睢皩φ铡薄皩Ρ取被颉爸貜?fù)”)實驗,得到與上圖無顯著差異的結(jié)果。查閱資料后發(fā)現(xiàn),鹽酸能催化淀粉水解。因此推測,該實驗中淀粉可能是在 和
的作用下分解的。pH為3條件下的酶活性 ?。ㄌ睢靶∮凇薄暗扔凇被颉按笥凇保﹑H為9條件下的酶活性,原因是______________。
(3)在常溫、常壓下,與鹽酸相比,淀粉酶降低反應(yīng)活化能的作用更顯著,判斷依據(jù)是____________________________________。
答案 (1)酶對化學(xué)反應(yīng)的催化效率 pH 1 h后淀粉剩余量?。?)重復(fù) 淀粉酶 鹽酸 小于 兩種條件下反應(yīng)速率基本相同,但pH為3的條件下,有鹽酸催化淀粉分解干擾實驗結(jié)果 (3)1 h后,pH為7的條件下淀粉的剩余量小于pH為1條件下淀粉的剩余量
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