（江苏专用）2020版新高考生物 第三单元 细胞的能量供应与利用 实验素养提升3 对比实验与对照实验分析学案

对比实验与对照实验分析技能必备1.对照实验的类型及实验组、对照组的确认空白对照对照组为自然状态下不作处理的对象组，实验组为施加实验变量处理的对象组自身对照实验处理前的对象组为对照组，实验处理后的对象组为实验组相互对照不单设对照组，而是几个实验组相互对照。如探究温度对酶活性的影响时，要用热水、正常温度的水、冰水三个实验组来探究温度对酶活性的影响，进行相互对照，以得出相应的实验结论条件对照即给对象施加某种实验处理，虽不是检验假设需要的，但更能充分说明实验变量的对照。例如，在动物激素饲喂小动物的实验方案中，饲喂甲状腺激素的为实验组；饲喂甲状腺抑制剂的是条件对照组；不饲喂药剂的是空白对照组2.对比实验及其特点(1)含义：设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素与实验对象的关系，这样的实验叫做对比实验。(2)举例：探究酵母菌细胞呼吸类型；噬菌体侵染细菌实验；鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的O2来自水的实验。技能展示1.(2018南通泰州一模)下图是探究酵母菌无氧呼吸产物的实验装置，甲瓶中加入10 g酵母菌和240 mL葡萄糖溶液，乙瓶中加入澄清石灰水。相关叙述正确的是()A.甲瓶中加入酵母菌和葡萄糖溶液后应立即与乙瓶相连通B.使乙瓶中澄清石灰水变混浊的CO2来自于酵母菌线粒体C.实验中需控制葡萄糖溶液的浓度以保证酵母菌正常的活性D.该实验结果说明酵母菌只有在无氧呼吸时才能产生酒精解析甲瓶中加入酵母菌和葡萄糖溶液后需反应一段时间再与乙瓶相连，目的是确保通入澄清石灰水的二氧化碳都是无氧呼吸产生的；酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳的场所在细胞质基质；葡萄糖溶液浓度过大会导致酵母菌过度失水死亡；本实验没有进行与有氧呼吸的对比，且没有检测是否产生酒精，不能确定只有在无氧呼吸时才能产生酒精。答案C2.(2019湖北黄冈调研)下列关于探究酵母菌细胞呼吸方式实验的叙述正确的是()A.选择酵母菌为实验材料是因为酵母菌是自养、兼性厌氧型微生物，易于培养B.通过设置有氧(对照组)和无氧(实验组)的对照，易于判断酵母菌的呼吸方式C.将进气管、排气管与锥形瓶连接后需要进行气密性检查，确保装置不漏气D.实验可通过检测澄清石灰水是否变混浊判断细胞呼吸方式解析酵母菌只能利用有机物生存，为异养型生物，A错误；该实验中有氧和无氧条件下都为实验组，两组实验组进行相互对照，B错误；进气管、排气管和锥形瓶连接后，需检查气密性，防止漏气干扰实验，C正确；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，都能使澄清石灰水变混浊，因此不能通过检测澄清石灰水是否变混浊来判断酵母菌的呼吸方式，D错误。答案C3.(2019哈尔滨质检)如图表示比较过氧化氢在不同条件下的分解实验。下列分析错误的是()A.在本实验的处理中研究了两个自变量B.1号与2号、1号与3号、1号与4号试管可分别构成对照实验C.分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能D.本实验得出过氧化氢酶和FeCl3都能催化过氧化氢的分解，但过氧化氢酶的催化效率更高解析本实验是比较过氧化氢在不同条件下的分解实验，结合题图信息可知，该实验的自变量是温度、催化剂的种类，A正确；1号与2号、1号与3号、1号与4号试管之间都只有一个实验变量不同，可分别构成对照实验，B正确；2号试管在90 条件下出现气泡的原因是加热使过氧化氢分子得到能量，从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态，C错误；1号与3号、1号与4号试管之间对照可说明FeCl3和过氧化氢酶都能催化过氧化氢的分解，对比3号与4号试管的结果说明酶具有高效性，D正确。答案C4.在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，对实验的处理如下表所示。试管组别实验处理实验现象试管12 mL H2O2/常温无气泡产生试管22 mL H2O2/90 产生气泡较少试管32 mL H2O22滴FeCl3溶液常温产生气泡较多试管42 mL H2O22滴肝脏研磨液常温产生气泡很多(1)在上表的实验中试管_是对照组， 试管_是实验组。(2)在上表的实验处理中，自变量是_，因变量是_，可能出现的无关变量有_(只写一种即可)。(3)若试管1和试管2组成对照实验，能说明的问题是_。(4)除了上述试管1和试管2组成的对照实验，请再找出一组对照实验，并指出该对照实验能说明的问题_。解析(1)在上表的实验中试管1是自然状态下的对照组， 试管2、3、4是人为处理的实验组。(2)在上表的实验处理中，试管1与2相比，自变量是温度；试管3与4相比，自变量是催化剂种类的不同，根据不同试管中相同时间内气泡产生的多少可判断反应速率，即因变量是过氧化氢的分解速率(或气泡的产生速率)，底物浓度、环境温度、肝脏研磨液放置的时间、反应溶液的量等为无关变量。(3)试管1和试管2对比，高温下产生气泡多，说明加热可使过氧化氢分子得到能量(从常态转变为容易分解的活跃状态)，加快过氧化氢分解。(4)试管3与4相比，加入肝脏研磨液时气泡产生较快，说明过氧化氢酶的催化效率高于FeCl3中的Fe3。(或试管1和试管3：说明的是FeCl3能催化过氧化氢的分解；试管1和试管4：说明肝脏研磨液中的过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解；试管1、试管3和试管4：说明FeCl3和肝脏研磨液中的过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解，且过氧化氢酶的催化效率高于FeCl3中的Fe3)答案(1)12、3、4(2)温度、催化剂的种类(或反应的不同条件)过氧化氢的分解速率(或气泡的产生速率)底物浓度(环境温度、肝脏研磨液放置的时间等)(3)加热使过氧化氢分子得到能量(从常态转变为容易分解的活跃状态)促使过氧化氢分解(4)试管1和试管3：说明的是FeCl3能催化过氧化氢的分解(试管1和试管4：说明的是肝脏研磨液中的过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解)(试管1、试管3和试管4 说明的是FeCl3和肝脏研磨液中的过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解，且过氧化氢酶的催化效率高于FeCl3中的Fe3)4