实验题解题技能3实验设计——变量

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1、实验题解题技能3实验设计——变量(2009·全国理综Ⅰ，32)已知2H2O2=2H2O+O2↑，可以通过观察反应过程中O2的生成速度（即气泡从溶液中释放的速度）来判断H2O2分解反应的速度。请用所给的实验材料和用具设计实验，使其能同时验证过氧化氢酶具有催化作用和高效性。要求写出实验步骤、预测实验结果、得出结论，并回答问题。样题细研实验材料与用具：适宜浓度的H2O2溶液、蒸馏水、3.5%FeCl3溶液、0.01%过氧化氢酶溶液、恒温水浴锅、试管。（1）实验步骤①。②。③。（2）实验结果预测及结论整个实验中,不同处理的试管中O2

2、的释放速度从快到慢依次是。由此可得出的结论是。（3）如果仅将实验中的恒温水浴改为80℃，重做上述实验，O2释放的速度最快的是，原因是。解析该题要同时验证酶具有催化作用和高效性,因此应遵循对照原则、科学性原则和单一变量原则。由实验目的可分析得知本实验中自变量为蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液，表观因变量为气泡产生的快慢，而实验原理题干中已经有所描述。在具体步骤的设计中要注意:①编号;②注意等量原则;③适宜温度（37℃）。整个实验中,不同处理的试管中O2释放最快的是加酶溶液的试管，其次是加FeCl3溶液的试管，再次是加蒸馏水的试管，由

3、此可得出的结论是酶具有催化作用和高效性。若将恒温水改为80℃，重做实验，则必然会导致过氧化氢酶因高温变性而失去活性，因此释放O2最快的是加FeCl3溶液的试管。答案①取3支试管，各加入等量且适量的H2O2溶液，放入37℃恒温水浴锅中保温适当时间②分别向上述3支试管中加入等量且适量的蒸馏水、FeCl3溶液和过氧化氢酶溶液③观察各试管中释放气泡的快慢（2）加过氧化氢酶溶液的试管、加FeCl3溶液的试管、加蒸馏水的试管酶具有催化作用且具有高效性（3）加FeCl3溶液的试管在此温度下，FeCl3催化作用加快，而过氧化氢酶因高温变性而失

4、去了活性方法探究单一变量原则1.变量：或称因子，是指实验过程中所被操作的特定因素或条件,按性质不同,通常可分为两类：（1）自变量与因变量自变量，指实验中由实验者所操纵的因素或条件；因变量，指实验中由于自变量而引起的变化和结果。通常，自变量是原因，因变量是结果，二者具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种前因后果。（2）无关变量与额外变量无关变量，指实验中除自变量以外，可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。额外变量，也称干扰变量，指实验中由于无关变量所引起的变化和结果。显然,额外变量会对因变量有干扰作

5、用。实验的关键之一在于控制无关变量或减少额外变量，以减少误差。2.单一变量原则在实验设计中仅仅改变实验中的某一项变量，其它因子不变，在此条件下，观察、研究该变量对实验材料和实验结果的影响。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外，其他实验条件要做到前后一致。教材中相关实验的变量实验自变量因变量无关变量比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率催化剂的种类(过氧化氢酶、Fe3+)催化效率的高低(以点燃但无火焰的卫生香燃烧的猛烈程度表示或以气泡产生速度表示)试管等用具的洁净度、环境温度、相同材料的量、各种试剂的量、反应时间等探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解

6、的作用底物的种类(淀粉、蔗糖)淀粉酶将淀粉水解(处理后加斐林试剂，加热出现砖红色沉淀)，但不能水解蔗糖(处理后加斐林试剂并加热，无砖红色沉淀出现)淀粉与蔗糖溶液的量、水浴的温度与处理时间、斐林试剂的使用量与加热时间、操作程序等植物向性运动的实验设计和观察①是否黑暗、单侧光照、均匀光照②改变幼苗空间位置以接受重力影响①幼苗弯曲状况②根的弯曲方向①幼苗的种类、生长状况、环境温度、培养条件、处理的部位及装置的合理性等②萌发种子的种类、萌发状况、环境温度及培养条件等观察植物细胞的质壁分离和复原外界溶液的浓度（即高渗及低渗溶液)质壁分离(液泡失

7、水缩小、颜色变深、原生质层与细胞壁分离)；质壁分离复原(液泡恢复原状、颜色变浅、原生质层恢复原状)溶液的种类及浓度;分离与复原现象的观察；装片的洁净度及临时装片的制作；材料的选择等温度对酶活性的影响温度(60℃热水、沸水、冰块)加碘液后溶液颜色的变化试管的洁净度、淀粉溶液的量、不同温度的处理时间长短、操作程序、碘液的加入量等设计实验观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响生长素(或生长素类似物)的不同浓度①扦插枝条的生根状况的差异②果实发育状况的差异③落花落果状况在使用前后的差异实验材料的一致性、激素浓度的准确性、处理时间的一致

8、性等变式训练下列有关实验变量的叙述中，正确的是（）A.在探究温度对酶活性影响的实验中，温度和pH是自变量B.在模拟探究细胞表面积与体积关系的实验中,正方体琼脂块的体积是无关变量C.在探究植物生长调节