题型6 实验探究类
[模板概述] 实验探究型试题要求学生设计实验原理，选择实验器材，安排实验步骤，设计实验数据处理的方法及分析实验现象，主要考查学生是否理解实验原理和具备分析实验结果的能力，是否具有灵活运用实验知识的能力，是否具有在不同情景下迁移知识的能力。其解题思维模板如下： 第一步：审准目的、原理和要求 (1)明确实验目的，弄清实验类型是验证类还是探究类。 (2)明确实验原理，理解实验依据。 (3)明确实验中的问题要求和实验变量。
1．科学施肥可使作物接近最高产量而又不会造成肥料浪费。实验表明锌肥的施用量与番茄的果实产量密切相关，如图为实验结果曲线图，请完善探究实验的相关问题。
确定处理自变量(实验变量)、因变量(反应变量)、无关变量。 第二步：确定和处理三种变量 第三步：编写步骤，预测结果与结论 (1)编写步骤：①首先分组编号；②其次材料处理——不施加实验变量设为对照组，施加实验变量设为实验组，控制无关变量；③观察或测量并记录实验结果。 (2)预测结果与结论：表述方式因实验类型不同有所区别。
(1)实验目的：
________________________________________________________________________。 材料用具：不同浓度的硫酸锌溶液(本实验SO2－4对实验结果的影响可忽略)，用相同的杉木糠和土壤浸出液栽培的240株长势相同的番茄幼苗。 (2)实验步骤：
①将240株番茄幼苗平均分成________组并编号；
②在相同且适宜的条件下将幼苗培养至花蕾期，_______________________________________ ________________________________________________________________________； ③继续培养至果实成熟，______________________________________________________。
④绘制实验结果曲线图(如图)。 (3)实验分析与结论：
①结果表明，施用锌肥的最佳浓度范围是___________________________________________。 ②根据该实验的结果分析科学施肥的理由：___________________________________________ ________________________________________________________________________。 思维导表 第一步：审准目的、原理和要求 第二步：确定和处理三种变量 分析曲线可知，硫酸锌溶液浓度不同，果实产量不同，本实验的目的是探究锌肥的施用量对果实产量的影响。 自变量是硫酸锌溶液浓度，因变量是果实产量，无关变量有环境条件、所用的杉木糠和土壤浸出液、番茄幼苗的长势、实验组中硫酸锌溶液和对照组中蒸馏水的使用量。 (1)确定对照及分组：不施锌肥(喷蒸馏水)的为对照组，由曲线图可看出绘了8个点，即分了8组。 第三步：编写步骤，预测结果与结论 (2)实验组喷施适量且等体积的不同浓度的硫酸锌溶液，对照组喷施等量的蒸馏水，继续培养至果实成熟，称出每组番茄所结果实的产量。 (3)由曲线图可知，施用锌肥的最佳浓度范围应该是果实产量最高时的浓度范围，即12～16_mg·L1。 －(4)由曲线图可知锌肥的施用量超过最佳浓度范围时会有什么后果？使果实产量下降，并造成浪费。
答案 (1)探究锌肥施用量对番茄果实产量的影响(探究种植番茄时施用锌肥的最佳浓度范围) (2)①8 ②实验组喷洒适量且等体积的不同浓度的硫酸锌溶液，对照组喷洒等量的蒸馏水 ③称量每组番茄所结果实的产量
(3)①12～16 mg·L1 ②锌肥施用量超过最佳范围(12～16 mg·L1)时果实产量下降，且造成浪
－
－
费
解析 (1)根据题干信息可以看出，本实验研究的是“锌肥的施用量与番茄的果实产量的关系”，由曲线图可以看出“不同硫酸锌溶液浓度下，番茄果实产量不同”，因此本实验的目的就是“探究锌肥施用量对番茄果实产量的影响”。(2)题中曲线图横坐标中不同硫酸锌溶液浓度的数量是分组的依据。曲线图中给出了7种不同浓度的硫酸锌溶液，再考虑要设计对照实验，因此要把240株番茄幼苗平均分成8组。在花蕾期，7个实验组喷洒适量且等体积的不同浓度的硫酸锌溶液，对照组喷洒等量的蒸馏水。通过比较成熟后各组番茄果实的产量得出结论。(3)根据曲线图可判断，硫酸锌溶液浓度在12～16 mg·L此浓度范围果实产量下降。
－1
时，番茄产量最高，超过
2．为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠的活动状况为观察指标设计实验。 实验原理：胰岛素具有降低血糖的作用。体内胰岛素含量过高时，引起血糖水平下降，机体出现活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，此症状可以通过补充葡萄糖溶液得到缓解。 材料用具：正常小鼠4只、注射器、胰岛素溶液、葡萄糖溶液、生理盐水。 (1)实验步骤：
①将正常小鼠随机均分成A、B两组，观察并记录______________________________________ ________________________________。
②给A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组小鼠______________________________________ ________________________________。
一段时间后，A组小鼠会出现四肢无力，活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，B组小鼠________________________________________________________________________。 ③A组小鼠出现低血糖症状后，分别给A、B两组小鼠________________________________。一段时间后，A组小鼠低血糖症状得到缓解，B组小鼠______________。
(2)该实验过程可以说明________________________________________________________。 (3)分析小鼠注射胰岛素溶液后出现低血糖症状的原因：_____________________________ ________________________________________________________________________。 思维导表 第一步：审准目的、原理和要求 (1)实验目的：验证胰岛素具有降低血糖的作用。 (2)实验原理：先注射胰岛素，出现低血糖症状，再注射葡萄糖溶液，低血糖症状得到缓解。 第二步：确定和自变量：胰岛素含量；因变量：小鼠的活动情况；无关变量：所选处理三种变量 正常小鼠的生理状态、所使用的溶液的量。 步骤补充：②给A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组应注射等量生第三步：编写步理盐水；③分别给A、B两组小鼠注射等量葡萄糖溶液。 骤，预测结果与预测结果：②A组小鼠出现低血糖症状，B组小鼠的活动状况无变结论 化；③A组小鼠的低血糖症状得到缓解，B组小鼠的活动状况仍无变化。
答案 (1)①小鼠的活动状况 ②注射等量生理盐水 活动状况无变化 ③注射等量葡萄糖溶液 活动状况无变化 (2)胰岛素具有降低血糖的作用 (3)注射胰岛素溶液后，小鼠体内胰岛素含量过高，引起血糖含量下降，小鼠组织细胞特别是脑组织细胞因血糖供应减少、能量供应不足而发生功能障碍，从而引起低血糖症状
技法链接 解答此类试题时要紧扣题意，仔细结合上下文进行补充。其突破方法是： (1)补充实验原理类：需深入分析题目中与实验原理有关的内容，如对照组实验、重要实验步
骤、重要实验装置、完善实验装置、完善实验所用的实验方法等，在此基础上，联系教材中相关联的原理、知识点进行知识迁移，归纳出其原理。解决这类问题的基点是看我们能否对教材中基础实验的原理深刻理解，能否对其融会贯通，举一反三，是否学会了类比迁移。 (2)补充实验步骤类：需根据实验目的确定实验变量，审读所提供的信息中是否准确控制了实验变量，是否遵循对照原则、单一变量原则等。对此类问题的考查，主要是看学生是否知道实验变量的控制及实验原则的遵循。
(3)预测实验结果类：需认真分析实验目的和相关知识，确定自变量对因变量的影响。一定要辨别实验是属于验证性实验还是探究性实验。验证性实验具有明确的结果；探究性实验的现象和结果是未知的或不确定的，应针对各种可能性分别加以考虑和分析，得到相关结论。无论是哪种情况，文字描述应力求简练、准确、科学。
1．某同学为验证pH对淀粉酶催化淀粉水解速率的影响，制订了如下实验方案。请回答： 实验方案：①取5支试管，标上A、B、C、D、E。
②在A、B、C、D、E 5支试管中分别加入1 mL质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液。 ③然后再向5支试管中分别加入10 mL质量分数为3%的可溶性淀粉溶液。
④在A试管中加入2 mL质量分数为2%的盐酸，B试管中加入2 mL质量分数为5%的盐酸，C试管中加入2 mL蒸馏水，D试管中加入2 mL质量分数为2%的氢氧化钠溶液，E试管中加入2 mL质量分数为5%的氢氧化钠溶液，摇匀。 ⑤实验进行5 min后测定试管中可溶性淀粉含量。 (1)请指出上述实验方案中存在的两处错误，并加以改正。
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (2)某同学对上述实验方案修正后，重新进行了实验，记为实验一。同时还做了如下实验二：将加入5支试管中的淀粉酶溶液的量减半，重复上述实验。在相同时间内，分别测得两次实验中淀粉含量变化并绘制成如图所示的曲线。
①实验一中的自变量是________，因变量是________________________。
②曲线甲是第________次实验的结果，原因是________________________________________ ________________________________________________________________________。
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