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1、2020届高考生物二轮专题突破：非选择题的五大命题热点5 实验探究创新类命题热点5实验探究创新类命题报告1从命题内容上看，实验设计类试题趋向多元化，但仍以设计对照实验为主，其次也会出现观察类、模拟类、调查类实验设计。其中自变量如何操纵、因变量如何检测、无关变量如何控制，仍是实验设计考查的核心。2从命题思路上看，近几年的实验题常结合考纲中重要的知识点，从多个角度命题。在考查基础知识的过程中考查实验设计、实验结果分析等能力，多以填空题的形式出现。答题模板步骤1：准确把握实验目的明确实验要解决的“生物学事实”是什么，要解决该“生物学事实”的哪一个方面。步骤2：明确实验原理分析实验所依据的科学原理是什
2、么，涉及到的生物学有关学科中的方法和原理有哪些。步骤3：确定实验变量、设置对照实验找出自变量和因变量，确定实验研究的因素，以及影响本实验的无关变量；构思实验变量的控制方法和实验结果的获得手段。步骤4：设计出合理的实验装置和实验操作，得出预期实验结果和结论。1.现有A、B、C三瓶外观一样但没有标签的溶液，已知三种溶液是质量浓度为0.1 g/mL的蔗糖溶液、0.3 g/mL的蔗糖溶液和0.1 g/mL的葡萄糖溶液。某同学利用如图所示的装置设计了两组实验。(注：图中半透膜允许溶剂和葡萄糖分子通过，不允许蔗糖分子通过)实验同时将等量的A液和B液分别放入装置中U形管的左、右两侧，一段时间后，左侧的液面升
3、高；实验将等量的B液和C液分别放入U形管的左、右两侧，一段时间后，液面发生了下列变化：先右高于左，后左高于右。(1)本实验应用的原理是_，判断的依据是_。(2)根据实验现象得出结论：A液是_，B液是_。(3)用紫色洋葱鳞片叶探究植物细胞吸水和失水方式的实验中，常选用_溶液，观察指标主要有_、_及细胞大小。(4)为了清晰地观察细胞质壁分离和复原现象，若用不含色素的洋葱内表皮作实验材料，可采用的方法是_。(5)为探究洋葱表皮细胞的细胞液浓度，需要设计相关实验，请写出设计思路。_。答案(1)渗透作用图中装置具有半透膜，且膜两侧溶液具有浓度差(2)0.3 g/mL的蔗糖溶液0.1 g/mL的蔗糖溶液(
4、3)0.3 g/mL的蔗糖中央液泡的大小原生质层的位置(4)在蔗糖溶液中加入红墨水(5)配制梯度浓度的蔗糖溶液，并利用系列溶液分别重复上述实验，观察细胞质壁分离的状态解析(1)图中实验装置具有半透膜，膜两侧溶液具有浓度差，能够发生渗透作用，即应用了渗透作用原理。(2)图中左侧液面升高，说明左侧液体的渗透压大于右侧液体的。由于半透膜允许溶剂和葡萄糖分子通过，不允许蔗糖分子通过，所以左侧液面不可能是0.1 g/mL的葡萄糖溶液(若左侧液体是0.1 g/mL的葡萄糖溶液，则左侧液面应该是先升高后降低)，A液只可能是0.3 g/mL的蔗糖溶液，B液只可能是0.1 g/mL的蔗糖溶液。(3)0.3 g/
5、mL的蔗糖溶液是观察植物细胞质壁分离现象的最佳溶液浓度，通过观察中央液泡的大小和原生质层的位置可以判断是否发生质壁分离。(4)若用不含色素的洋葱内表皮作实验材料，为了看清楚原生质层的位置，可以在外界溶液中加入色素。(5)探究洋葱表皮细胞的细胞液浓度时，应当将外界溶液(蔗糖溶液)的浓度作为自变量，质壁分离的状态作为因变量。2某同学用如下三组实验探究温度对酶活性的影响。5分钟后把酶溶液分别倒入同一个水槽中的另一试管，摇匀后在原温度下维持5分钟后，各滴加12滴碘液。某学生按要求操作，结果发现：(1)在0 的试管中溶液颜色变蓝，原因是_。(2)在60 的试管中溶液颜色不变蓝，原因是_。(3)常温下，淀
6、粉与碘形成蓝色复合物，使溶液变蓝，而在该实验中，在100 的试管中反复滴加碘液，每一次溶液的颜色均由蓝色变为无色。对该结果，甲同学认为100 高温下酶可能仍有活性；乙同学认为高温下淀粉与碘形成的复合物不稳定，从而导致蓝色消失。现提供必要的器材和试剂(可根据需要自行选择)，请你设计实验对这两种不同的假设加以探究。实验步骤：重复实验丙，5分钟后，在试管中加入斐林试剂，混匀后温水浴加热2分钟，观察实验结果。预测结果与结论：如果出现_，则甲同学的假设是正确的；如果_，则甲同学的假设是错误的。实验步骤：重复实验丙，5分钟后，在100下加入_12滴，混匀，观察实验结果。预测结果与结论：若_，则乙同学的假设
7、是正确的。答案(1)温度太低，淀粉酶活性很低，淀粉几乎未分解(2)温度适宜，淀粉酶催化淀粉彻底水解(3)砖红色沉淀不出现砖红色沉淀碘液开始出现蓝色，再变为无色，冷却至室温后蓝色重新出现解析(1)、(2)酶的催化作用需要适宜的温度，0 的试管中酶的活性被抑制，淀粉不能水解，加入碘液后溶液颜色变蓝；60 的试管中酶的活性很高，淀粉水解，加入碘液后溶液颜色不变蓝。(2)若100 时淀粉酶仍有活性，则淀粉被水解为还原糖，加斐林试剂后水浴应出现砖红色沉淀；若在高温时淀粉与碘形成的复合物不稳定，则冷却至室温后，蓝色应重新出现。3如图所示为某同学“探究物质X对大豆种子有氧呼吸速率的影响”所组装的实验装置。回
8、答有关问题：(1)甲、乙装置中烧杯内的Y溶液为_溶液，其作用是_。(2)设置乙装置的目的是_。(3)若要达到实验目的，甲装置中还应用_的大豆种子进行实验。(4)实验开始后保持注射器的活塞不移动，连接甲、乙装置的玻璃管中有色液滴将慢慢向_(左/右)移动。实验结束时将注射器活塞向_(上/下)移动，待有色液滴回到实验开始时的位置时停止，根据注射器活塞移动距离可量出气体的变化量，结果如下表所示：物质X溶液(mol/L)注射器量取到的气体变化量(mL)时间(min)01020304050未浸泡大豆种子01.12.23.34.45.5浸泡大豆种子101206.513.019.526.032.5101008
9、.016.024.032.040.010807.515.022.530.037.5分析数据可知：未浸泡物质X的大豆种子的有氧呼吸速率为_mL/h。物质X对大豆种子有氧呼吸速率的影响可概括为：_。答案(1)NaOH吸收大豆种子呼吸作用产生的CO2(2)排除微生物及环境因素对实验的干扰(3)未用物质X溶液浸泡过的(4)左下6.6在一定浓度范围内的物质X溶液对大豆种子有氧呼吸有促进作用，其中促进作用最大的浓度为1010 mol/L左右解析本题考查“探究物质X对大豆种子有氧呼吸速率的影响”，由于细胞有氧呼吸会产生CO2，其体积会干扰注射器读数的准确性，必须消除，可加入NaOH溶液。由于环境因素和微生物
10、会对瓶内的气体产生影响，故要设置对照组乙，以校正系统误差。实验结果是否为物质X处理引起的，需要进行空白对照，即用等量未用物质X溶液浸泡的大豆种子进行实验。随着实验的进行，细胞呼吸消耗的O2增加，装置甲内的O2逐渐减少，故有色液滴左移，因此实验结束时应将注射器的活塞向下移动。物质X的浓度为零时的呼吸速率为每10 min移动1.1 mL，所以呼吸速率为6.6 mL/h。从物质X处理结果来看，随着物质X浓度的升高，O2的消耗量增多，有氧呼吸速率增加，当浓度为1010 mol/L时呼吸速率最大，超过这个浓度后呼吸速率反而下降。4为验证植物光合作用产生淀粉以及光合作用需要水和光照等条件，现将同一植株的叶
11、龄相等、生活状态相同、主脉两侧对称的植物叶片若干插入盛有蒸馏水的密闭管中进行实验，如图所示。叶片不作任何处理，叶片将主叶脉切断，叶片用锡箔纸进行遮蔽处理。实验前对所有叶片打孔干燥称重，叶圆片质量相同且均为m(mg/片)。将整个装置放在暗室中处理4 h，再打孔干燥称重，叶圆片的质量均减少8(mg/片)。然后放置在适宜光照下照射4 h，分别打孔得到两组叶圆片a、b、c，一组经干燥称重得质量Ma、Mb、Mc；另一组经脱色处理后加碘处理。根据实验回答下列问题：(1)实验中叶片的作用是_；加碘处理后不变蓝色的是_。(2)光照前对叶片进行黑暗处理的目的是_；实验结果a、b对比说明光合作用_；a、c对比说明光合作用_。(3)打孔得到的叶圆片在干燥前应放在105 下杀青10 min，目的是_，避免实验因
