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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
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探究酵母菌細胞呼吸類型;②噬菌體侵染細菌實驗;③魯賓和卡門利用同位素標記法證明光合作用釋放的O2來自水的實驗。
[技能展示]
1.(2019·廣西重點高中聯(lián)考)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( )
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
3、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)?,D錯誤。
答案 C
2.(2019·湖北黃岡調(diào)研)下列關(guān)于探究酵母菌細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,易于培養(yǎng)
B.通過設(shè)置有氧(對照組)和無
4、氧(實驗組)的對照,易于判斷酵母菌的呼吸方式
C.將進氣管、排氣管與錐形瓶連接后需要進行氣密性檢查,確保裝置不漏氣
D.實驗可通過檢測澄清石灰水是否變渾濁判斷細胞呼吸方式
解析 酵母菌只能利用有機物生存,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,兩組實驗組進行相互對照,B錯誤;進氣管、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渾濁,因此不能通過檢測澄清石灰水是否變渾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)如圖表示比較過氧化氫在不同條件下的分解實驗。下列分析錯
5、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)變?yōu)槿菀装l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài),C錯誤;
6、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________是對照組, 試管________是實驗組。
7、
(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
9、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+)
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