微专题1 与实验设计有关的实验技能 题型一 提出问题并作出假设 【典题引领1】 (2024·浙江卷节选)原产热带的观赏植物一品红，花小，顶部有像花瓣一样的红色叶片，下部叶片绿色。回答下列问题： (1)科学研究一般经历观察现象、提出问题、查找信息、作出假设、验证假设等过程。 ①某同学观察一品红的叶片颜色，提出了问题：红叶是否具有光合作用能力。 ②该同学检索文献获得相关资料：植物能通过光合作用合成淀粉。检测叶片中淀粉的方法，先将叶片浸入沸水处理；再转入热甲醇处理；然后将叶片置于含有少量水的培养皿内并展开，滴加碘—碘化钾溶液(或碘液)，观察颜色变化。 ③结合上述资料，作出可通过实验验证的假设： 假设一：若一品红的红色叶片具有光合作用的能力，则红色叶片内可检测到淀粉(或假设二：若一品红的红色叶片不具有光合作用的能力，则红色叶片内无法检测到淀粉)。 ④为验证假设进行实验。请完善分组处理，并将支持假设的预期结果填入表格。 分组处理 预期结果 绿叶＋光照 变蓝 绿叶＋黑暗 不变蓝 ⅰ.红叶＋光照 ⅱ.变蓝(对应假设一)[或不变蓝(对应假设二)] ⅲ.红叶＋黑暗 ⅳ.不变蓝 ⑤分析：检测叶片淀粉的方法中，叶片浸入沸水处理的目的是增加细胞透性，使水溶性色素渗出。热甲醇处理的目的是充分去除脂溶性色素。 解析：(1)③根据实验的问题，提出假设一：若一品红的红色叶片具有光合作用的能力，则红色叶片内可检测到淀粉；假设二：若一品红的红色叶片不具有光合作用的能力，则红色叶片内无法检测到淀粉。④为探究红叶是否像绿叶一样具有光合作用的能力，需分别设置绿叶＋光照、绿叶＋黑暗、红叶＋光照、红叶＋黑暗四个小组。若假设红叶具有光合作用的能力成立，则红叶＋光照组中，溶液变蓝；红叶＋黑暗组中，溶液不变蓝。若假设红叶不具有光合作用的能力成立，则红叶＋光照组中，溶液不变蓝；红叶＋黑暗组中，溶液不变蓝。⑤整个实验步骤中，先用沸水处理叶片，增加细胞透性，使水溶性色素渗出；再将叶片转移到甲醇溶液中充分去除脂溶性色素，以免影响后续实验结果的观察。 1．实验设计遵循的原则 (1)科学性原则 ①选材科学性：如鉴定还原糖的实验中不能以西瓜汁为实验材料，因为西瓜汁的红色会干扰颜色反应。 ②实验方法科学性：如使用双缩脲试剂时应先加入A液，再加入B液。 (2)对照原则 (3)单一变量原则和等量适宜原则 二者是完全统一的，只不过强调的侧重点不同，前者强调的是自变量的单一性，即实验组和对照组相比只有一个变量，而后者强调的是除了自变量之外的一切对实验结果有影响的无关变量，必须严格控制在适宜且等量条件下，以平衡和消除无关变量对实验结果的影响。 (4)平行重复原则 为减小实验误差应进行多次实验，如探究培养液中酵母菌种群数量动态变化的实验中，每次计数都要重复至少3次。 2．实验假设 (1)验证性实验：假设是指用来说明已知的某种现象，只需根据实验目的作出唯一的假设。 (2)探究性实验：假设是指用来说明某种现象，但未经证实的论题，是对课题涉及的主要变量之间相互关系的设想，是研究者对研究结果预先赋予的答案，是一种可能的解释和说明。提出的假设可能正确，也可能错误，需要预测出所有可能的假设。 题型二 设计实验步骤 【典题引领2】(2021·浙江卷)1897年德国科学家毕希纳发现，利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵；还有研究发现，乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。某研究小组为验证上述结论，利用下列材料和试剂进行了实验。 材料和试剂：酵母菌、酵母汁、A溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子)、B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子)、葡萄糖溶液、无菌水。 实验共分6组，其中4组的实验处理和结果如下表。 组别 实验处理 实验结果 ① 葡萄糖溶 ... ...
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