【备考2022】浙江省科学中考二轮护航计划9-实验探究题 学案(含解析)

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名称 【备考2022】浙江省科学中考二轮护航计划9-实验探究题 学案(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2022-03-07 14:23:37

文档简介

例1-1.(2020 重庆)小铭在学校期间,使用一种医用免洗洗手液对手部进行消毒过程中,闻到了浓浓的酒精味看到该液体流动性较差。查看瓶身上的说明后,确定这种洗手液主要成分为75%的酒精。于是,小铭所在的兴趣小组对这种洗手液的密度进行了测量。
(1)实验前,将托盘天平放在   工作台上,游码移到标尺的“0”刻度线处,指针静止在如图1甲所示位置,此时应将右端的平衡螺母向   (选境“左”或“右”)调节,使天平平衡。
(2)将盛有适量洗手液的烧杯放在天平的左盘,天平重新平衡时,右盘所加砝码及游码位置如图1乙所示,烧杯和洗手液的总质量为   g;将烧杯中的部分洗手液倒入量筒,测得烧杯和剩余洗手液的总质量为42.4g;经过一段时间后,观察到量筒内的液面如图1丙所示,则量筒内洗手液的体积为   mL,这种洗手液的密度为   g/cm3。
(3)小铭对洗手液的密度测量结果有疑感,回到家后利用电子秤、烧杯、细线和一个实心铝块等器材再次对这种洗手液的密度进行测量。具体做法如下:
①在烧杯中倒入适量洗手液放置在电子秤上(如图2甲);
②将系好细线的铝块缓缓浸没到洗手液中保持静止(如图2乙),洗手液未溢出;
③将铝块缓慢沉底后松开细线(如图2丙)。则这次测得洗手液的密度为   g/cm3,对前后两次实验进行分析,发现在   (选“学校”或“家”)所测洗手液密度的结果更接近真实值,造成另一次密度测量结果与真实值的差异较大的原因可能是   。(已知铝块的密度为2.7g/cm3,不计细线质量,细线和正方体均不吸收洗手液)
【解答】(1)用托盘天平测量物体质量时,把天平放置在水平桌面上;游码移到标尺左端的零刻线处,然后调节平衡螺母,平衡螺母向上翘的一端移动,发现指针静止时指在分度盘中央刻度线的左侧,要使横梁水平平衡,应将平衡螺母向右调节;
(2)烧杯和洗手液的总质量为:m1=50g+20g+2.4g=72.4g,
根据题意,量筒里洗手液的质量是:m=m1﹣m2=72.4g﹣42.4g=30g,
由图知,量筒中洗手液的体积是V=30mL=30cm3,
则洗手液的密度ρ===1g∕cm3;
(3)①由图2的甲知烧杯和洗手液的质量为m1′=190g,
②由图2的乙知,烧杯、洗手液以及排开洗手液的质量之和为m2′=217g,
则排开洗手液的质量为m排=m2′﹣m1′=217g﹣190g=27g=0.027kg,
排开液体的重力为:G排=m排g=0.027kg×10N/kg=0.27N,
根据阿基米德原理知F浮=G排=0.27N,
③由图2甲丙知,铝块的质量为m铝=m3﹣m1′=271g﹣190g=81g,
铝块的体积为:V铝===30cm3,
根据F浮=ρ液gV排得洗手液的密度:
ρ液===0.9×103kg/m3=0.9g/cm3;
对前后两次实验进行分析,发现在(3)中即在家所测洗手液密度的结果更接近真实值;
造成在学校测量结果与真实值的差异较大的原因可能是由于洗手液流动性较差,在测量体积时有一部分洗手液还沾在量筒壁上使得洗手液的体积偏小,根据ρ=知,测量的洗手液的密度偏大。
故答案为:(1)水平;右;(2)72.4;30;1;(3)③0.9;家;洗手液流动性较差,在测量体积时有一部分洗手液还沾在量筒壁上使得洗手液的体积偏小。
例1-2.(2020 乐山)物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计挂着一实心圆柱体,以图a、b、c、d、e分别为实验情景。(g取10N/kg)
(1)通过a、c两次实验,可知物体浸没在水中所受浮力大小是   N;
(2)通过   两次实验,可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系;
(3)通过c、e两次实验,可探究物体所受浮力大小与   的关系;
(4)在某种液体中进行探究的过程中,记录实验数据,得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图象,则该液体的密度为   kg/m3。
【解答】(1)由a、c两次实验中测力计示数可知,物体浸没在水中所受的浮力为:F浮水=G﹣Fc=2N﹣1.5N=0.5N;(2)研究物体所受浮力的大小与浸没的深度的关系时采用的是控制变量法,需要控制排开液体的密度和体积相同,所以应该对比cd;(3)由图c、e所示实验可知,物体排开液体的体积相同而液体密度不同,该实验可以探究浮力大小与液体密度的关系;
(4)实验步骤c中,物体受到的浮力为:F浮c=G﹣Fc=2N﹣1.5N=0.5N;
实验步骤e中,物体受到的浮力为:F浮e=G﹣Fe=2N﹣1.6N=0.4N;
因物体均浸没,所以V排水=V排液;
根据阿基米德原理可知:=;
所以该液体的密度为:
ρ液=×ρ水=×1×103kg/m3=0.8×103kg/m3。
故答案为:(1)0.5;(2)c、d;(3)液体密度;(4)0.8×103。
例2-1.(2020 天水)“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,标有刻度(图中未画出)的白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验前,应将纸板   放置平面镜上;移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿   时针方向转动;
(2)移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处?   ;
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现此现象说明了:   ;
(4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,此时反射光束   (选填字母符号)。
A.仍在纸板上呈现 B.被纸板挡住 C.在纸板前方
(5)实验结束后,同组的小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没有能做到,你认为没有能做到的原因是   。
【解答】(1)白色纸板ACDB应垂直放置于平面镜上,这样反射光线才可以在硬纸板上呈现;
如图甲,移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,则入射角增大,反射角也增大,则反射光线会远离法线,即反射光线将会顺时针转动;
(2)因为一次实验具有有很大的偶然性,所以不能只由一组数据就得出结论,应改变入射角的度数进行多次实验。
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现。此现象说明了反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
(4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,而法线始终垂直于平面镜,则反射光线、入射光线、法线所在的平面也垂直于平面镜,所以可知反射光束在纸板前方,故应选C。
(5)因为反射时,光路是可逆的,所以小明和小刚都能从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛是做不到的。
故答案为:(1)垂直;顺;(2)一次实验得到的结论具有偶然性;(3)反射光线、入射光线和法线在同一平面内;(4)C;(5)反射时,光路是可逆的
例2-2.在“研究凸透镜成像规律“的实验中。
(1)某次实验过程中,小敏移动光屏直到出现清晰的像,蜡烛、透镜和光屏在光具座上位置如图所示,此时所成的是倒立 的实像。
(2)若通过移动透镜,使光屏上再次成清晰的像,透镜应该移到 厘米刻度处。
(3)实验一段时间后,原为成在光屏中央的像,“跑“到图甲所示的位置。下列操作可以让像重新回到光屏中央的有 。
①光屏上移一段距离
②蜡烛下移一段距离
③透镜下移一段距离
(4)研究好成像规律后,小敏模拟了近视和远视的矫正,图乙中,小敏给透镜A戴上“眼镜“(凸透镜B),光屏上刚好出现清晰的像,摘下”眼镜“后,光屏上的像变模糊,如图丙所示,若要通过移动蜡烛使像再次清晰,应将蜡烛向 (选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动一段距离。
【答案】(1)放大 (2)45 (3)①③ (4)远离
【知识点】光学,凸透镜成像规律
【考查能力】实验分析能力,读图能力
【解析】(1)根据图形可知,物距为15cm,像距为30cm,像距大于物距,所以成倒立放大实像。(2)根据光路可逆知识点,在物与像位置不变的条件下,只改变凸透镜位置,那么物距与距位置应该反一下,透镜位置应该为离蜡烛30cm处,即光距座45cm处(3)图甲位置像偏上方,为了使像回到中间位置,可以将蜡烛、光屏上移,透镜下移(4)加凸透镜后成清晰像,说明成像位置在比光屏更远处,为了让像成在光屏上,应将蜡烛远离透镜。
【难度】中上
例3.(2020 衢州)小科骑自行车时发现,在不同的路面上,停止踩脚踏板,车都能继续运动一段距离。于是小科作出了以下猜想。
猜想一:车运动的距离可能与路面的粗糙程度有关;
猜想二:车运动的距离可能与车速有关。
为验证猜想,他用丝绸、棉布、小球、斜面和长木板进行模拟实验,如图所示。
(1)验证猜想一,应分别将丝绸、棉布铺在   (选填“斜面”“长木板”或“斜面和长木板”)上,并完成实验。
(2)请用所给的器材,设计一个验证猜想二的实验方案(要求简要叙述实验步骤和预期实验结果):   。
(3)小科实验结束后反思,若探究“阻力对物体运动的影响”,那么可以通过比较起始速度相同的同一小球,在不同水平面上运动的距离或   来判断阻力对物体运动的影响。
【解答】(1)探究车运动的距离可能与路面的粗糙程度有关时,采用的是控制变量法,实验中需要改变接触面的粗糙程度,通过小车在水平面上运动的距离来得出结论,所以需要把丝绸、棉布铺在长木板上;
(2)探究车运动的距离可能与车速有关时,需要控制接触面的粗糙程度相同,速度不同,所以实验步骤为:
先后三次将小球从斜面的不同高度处静止释放,测量并记录小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离;如果三次小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离不同,说明小球在水平面上的运动距离与速度有关;
(3)若探究“阻力对物体运动的影响”,那么可以通过比较起始速度相同的同一小球,在不同水平面上运动的距离或运动的时间、小球速度的变化的快慢来判断阻力对物体运动的影响。
故答案为:(1)长木板;(2)先后三次将小球从斜面的不同高度处静止释放,测量并记录小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离;如果三次小球在粗糙程度相同的水平面上运动距离不同,说明小球在水平面上的运动距离与速度有关;(3)时间或小球速度改变的快慢。
例4.(2020 德州)探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前 杠杆静止在如图所示的位置,要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向   调节。
(2)实验时 ①用如图所示的方式悬挂钧码,杠杆也能在水平位置平衡(杠杆上每格等距),但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。这主要是因为该种方式   。 A.一个人无法独立操作 B.需要使用太多的钩码 C.无法测量力臂 D.力和力臂数目过多 ②在图中,不改变支点O左侧所挂的三个钩码及其位置,保持右侧第   格的钩码不动,将右侧另外两个钩码改挂到它的下方,杠杆也可平衡,继续实验。
实验数据: 次数左侧右侧动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.0102.0521.550.51532.0151.520
(3)结论 杠杆的平衡条件是:   。
(4)交流评估 ①实验进行三次的目的是   (只有一个选项正确,填写对应字母)。 a.取平均值减小误差 b.归纳出物理规律 c.使每组数据更准确 ②某同学在第3次实验的基础上,将左右两侧的钩码同时向支点O移动5cm,则杠杆   。(选填“保持平衡”“左侧下沉”或“右侧下沉”)
【解答】(1)杠杆不在水平位置平衡,右端向下倾斜,则重心应向左移动,故应将平衡螺母向左调节;
(2)①实验中,如图所示的方式悬挂钩码,杠杆平衡是杠杆的左侧在多个力共同作用的结果,采用这种方式是不妥当的。这主要是因为杠杆的力和力臂数目过多。
②不改变支点O左侧所挂的三个钩码及其位置,将右侧另外两个钩码改挂到它的下方,根据杠杆平衡的条件,F1×L1=F2×L2,3G×3L=3G×nL,n=3;即保持右侧第3格的钩码不动。
(3)第一次数据:F1L1=F2L2
1.0N×0.1m=2.0N×0.05m,
F1L1=F2L2,
第二组数据:F1L1=F2L2
1.5N×0.05m=0.5N×0.15m
第三组数据:F1L1=F2L2
2N×0.15m=1.5N×0.2m
实验得出的杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2(动力×动力臂=阻力×阻力臂)。
(4)①如果实验次数太少,实验研究得出结论具有偶然性,不具有普遍性,实验结论必须在多次试验的基础上归纳得出,这样才能有效地避免实验结果偶然性出现,故选b;
②若不改变力的大小,将左右两侧的钩码同时向支点O移动5cm,
则F左L左=2N×0.1m=0.2N m,F右L右=1.5N×0.15m=2.25N m,
因F左L左<F右L右,
所以,杠杆将右侧下沉。
故答案为:(1)左;(2)①D;②3;(3)F1L1=F2L2(动力×动力臂=阻力×阻力臂);(4)①b;②右侧下沉。
例5-1.(2020 襄阳)某物理兴趣小组做“探究导体电阻大小与导体长度的关系”实验。他们在如图所示电路中的A、B两点间接入待研究的电阻丝,电源电压恒定。忽略电阻丝电阻随温度变化的影响,待用电阻丝的规格如表。
序号 材料 长度 横截面积
1 炭钢合金丝 L S
2 镍铬合金丝 2L S
3 镍铬合金丝 L 2S
4 镍铬合金丝 2L 2S
(1)他们应选择序号为   的两根电阻丝来研究;
(2)从表中所给电阻丝的规格看,还可以用这些电阻丝来做另一个探究实验,即探究导体电阻大小与导体   的关系,这次你应该选择序号为   的两根电阻丝来做实验。
【解答】
(1)要探究导体电阻大小与导体长度的关系,根据控制变量法的思路,应该选择材料和横截面积都相同的两根电阻丝。从表格中可知,序号3和序号4的材料、横截面积都相同,所以应选择序号3与序号4的两根电阻丝来研究;
(2)从表中所给电阻丝的规格看,不能探究电阻与材料的关系,因为要探究电阻与材料的关系,必须保证两根电阻丝的长度和横截面积都相同,而表格中序号2、3、4没有一个和序号1的长度、横截面积都相同;从表中所给电阻丝的规格看,可以探究电阻与横截面积的关系,要探究电阻与横截面积的关系,必须保证两根电阻丝的材料和长度都相同,序号2和4的材料、长度都相同,只有横截面积不同。
故答案为:(1)3与4;(2)横截面积;2与4。
例5-2.(2020 巴中)某学习小组测量未知电阻Rx的阻值,他们分成A、B两组用不同方法进行实验。
(1)A组设计了如图甲所示的电路图。
①请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时电路中的电流变大。
②在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至最   端(选填“左”或“右”),这样做的目的是   。
③闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置后,电压表的示数为2.4V,电流表的示数I如图丙所示,则I=   A.待测电阻Rx=   Ω。
(2)B组设计了如图丁所示的电路图,其中电源电压未知且不变,另一定值电阻的阻值为R0。
①闭合S1,断开S2时,电压表的示数为U1;
②闭合S1、S2时,电压表的示数为U2;
③电阻Rx=   (用U1、U2、R0表示)。
(3)评估A、B两组实验,使用A组实验的优点是   。
【解答】(1)①要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时电路中的电流变大,即电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下所示:
②在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至阻值最大处,即最右端,这样做的目的是保护电路;
③闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置后,电压表的示数为2.4V,电流表的示数I如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则I=0.24A,由欧姆定律I=,待测电阻:
Rx===10Ω;
(2)①闭合S1,断开S2时,电压表的示数为U1;
②闭合S1、S2时,电压表的示数为U2;
③在①中,定值电阻与电压表串联在电路中,电压表通过定值电阻与电源连通,电压表测电源电压U1;
在②中,待测电阻与定值电阻串联,电压表测待测电阻的电压,由串联电路电压的规律,定值电阻的电压为:
U0=U1﹣U2,
由分压原理:
=,
电阻Rx=×R0;
(3)A组实验,通过移动变阻器的滑片可多次测量取平均值,达到减少误差的目的,而B却不可以。
故答案为:(1)①如上所示;②右;保护电路;③0.24;10;(2)×R0;(3)A组实验,通过移动变阻器的滑片可多次测量取平均值,达到减少误差的目的,而B却不可以。
例5-3.(2017·金华)某兴趣小组用二节新干电池,规格为“10Ω 1.5A”的滑动变阻器等器材,来测导体电阻。请分析回答:
实验序号 电压/V 电流/A
1 2.0 0.20
2 2.5 _________
3 2.8 0.28
(1)连接好电路,闭合开关,向右移动滑动变阻器滑片,当滑片移到C点时,发现两表才有示数,示数分别为2V、0.2A。根据以上信息思考该电路的连接方式,并用笔画线代替导线按该连接方式,将图1电路连接完整。
(2)继续调节滑动变阻器进行测量,测得数据如表所示。第二次测量时电流表示数如图2所示,据图把表中所缺数据填写完整。
(3)该实验多次测量的目的是 。
(4)该小组同学用这套器材(所有器材不变)和阻值为5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻继续探究“电流与电阻的关系”。实验中要控制电阻两端的电压不变,那么电阻两端电压最小能控制到 _________V。
(1)
(2)0.24 (3)为了减小实验误差 (4)2.4
例6.(2020 金华)某班同学在实验室做“测定小灯泡额定电功率”的分组实验。
实验老师提供给各小组的实验器材如下:规格为“3.8V”的小灯泡、学生电源(电压恒为6V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、滑动变阻器(“20Ω 1A”)、开关各一只,导线若干。
(1)小金组按图甲正确连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表的示数为3.8伏时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为   瓦。
(2)小丽组同学发现,实验桌上的电压表0~15V的量程已损坏,其它器材完好。他们经讨论后认为,用该电压表0~3V的量程,通过改变电压表的连接位置也能测出小灯泡的额定功率。他们的实验操作步骤如下:
步骤一:按图甲电路先将电压表(0~3V)接在小灯泡两端,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3伏。断开开关,拆下电压表;
步骤二:保持滑动变阻器的滑片位置不变,再将该电压表接在   两端;
步骤三:闭合开关,将滑动变阻器的滑片向   (填“左”或“右”)移动,直到电压表示数为   伏,读出此时电流表的示数,算出小灯泡的额定电功率。
(3)反思:实验原理相同的情况下,我们可以采用不同的实验途径来完成实验。
【解答】 (1)当电压表的示数为3.8伏时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.4A,则小灯泡的额定功率为:
P=UI=3.8V×0.4A=1.52W;
(2)步骤二:根据串联电路电压的规律,当变阻器的电压为:6V﹣3.8V=2.2V<3V,灯的电压为额定电压,故保持滑动变阻器的滑片位置不变,再将该电压表接在滑动变阻器的两端;
步骤三:原来变阻器的电压为6V﹣3V=3V,大于2.2V,故应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路的电阻,故闭合开关,将滑动变阻器的滑片向左移动,直到电压表示数为2.2V,读出此时电流表的示数,算出小灯泡的额定电功率。故答案为:(1)1.52;(2)滑动变阻器;左;2.2
例1-1.(2020·衢州)基本仪器的规范使用很重要。下列实验操作正确的是( )
A. 倾倒试剂 B. 称量氢氧化钠固体
C. 加热液体 D. 点燃酒精灯
【答案】 A
【解析】A.倾倒试剂时,试管口略微倾斜,试剂瓶口紧挨试管口,让试剂缓慢流入试管,且瓶塞要倒放在桌面上,故A正确;
B.氢氧化钠具有很强的腐蚀性,因此称量时要放在玻璃瓶内,不能直接放在天平托盘上,故B错误;
C.加热液体时,要用酒精灯的外焰加热,液体不能超过试管总容积的 , 试管夹要夹在距离试管口的处,故C错误;
D.在点燃酒精灯时,绝对不能用另一只燃烧的酒精灯点燃,否则很容易造成酒精流出发生燃烧事故,故D错误。 故选A。
例1-2.(2020·绍兴)下列实验操作正确的是( )
A. 读取液体体积
B. 闻气味
C. 测定溶液pH
D. 稀释浓硫酸
【答案】 B
【解析】A、读取液体体积时,视线要与凹液面的最低处相平;故A错误;
B、闻气味时,为了操作人员的安全,要扇闻,防止吸入过量的气体;故B正确;
C、测定溶液的PH时,如图的操作则会污染烧杯中的溶液;故C错误;
D、稀释浓硫酸时,应浓硫酸缓慢加入到水中;故D错误;故答案为:B。
例2-1.(2018·衢州)规范操作是科学实验成功的关键,下列操作正确的是( )
A. 倾倒液体 B. 稀释浓硫酸
C. 测液体pH
D. 检查气密性
【答案】 D
【解析】A、倾倒液体时,瓶塞要倒放,防止瓶塞被污染从而污染药品;故 A错误;
B、稀释浓硫酸的过程会放出大量的热量,所以应该是浓硫酸向水中加入,并不断搅拌;故B错误;
C、测液体pH时pH试纸不能伸入液体中,而是用洁净的玻璃棒蘸取待测液体滴加到pH试纸上;故C错误;D、检查装置气密性,要保证装置密封,从而通过气体的热胀冷缩来验证气密性是否良好;故D正确;故答案为:D。
例2-2.(2018·宁波)在粗盐提纯的实验中,下列操作不规范的是( )
A. 称量 B. 溶解
C. 过滤 D. 蒸发
【答案】 B
【解析】粗盐提纯主要包括:称量、溶解、过滤、蒸发四步。根据选项可知,主要是要掌握所用工具,仪器的用途和用法。溶解操作时一般在烧杯中进行操作,B选项中在量筒中进行溶解操作,是不规范的,B选项正确。故答案为:B
例3.下图是小明配制100g质量分数为18.5%的蔗糖溶液的实验操作示意图:
①   ② ③ ④ ⑤21世纪教育网
⑴配制上述溶液,小明要称取蔗糖 g。
⑵上图①、②、④中相同的仪器名称是 。
⑶用上图所示的序号表示正确 配制该溶液的操作顺序为    。
⑷若上图③中砝码的质量为15 g,游码的读数为3.5 g,则小明称得的蔗糖质量实际为 g。若所量取的水的质量没有错误,实际配制的溶质质量分数为    。
⑸用托盘天平称量所需的氯化钠时,发现托盘天平的指针偏向左盘,应 。
A.增加适量氯化钠固体 B.减少适量氯化钠固体 C.调节平衡螺母
【答案】 (1)18.5  (2)烧杯  (3)11.5  12.4% (5)B

例4-1.(2019·金华)规范的操作是实验成功的基本保证,下列实验操作规范的是( )
A. 加热液体 B. 测溶液pH
C. 气密性检查
D. 稀释浓硫酸
【答案】 C
【解析】A、加热液体时,试管内液体不可以超过试管总体积的三分之一;故A错误;
B、 测溶液PH值时,pH试纸不可以直接伸入溶液中,会造成污染;故B错误;
C、 气密性检查,双手紧握试管,一端放入液体中,液体中出现气泡,则气密性良好;故C正确;
D、 稀释浓硫酸时,应是浓硫酸缓缓加入水中,并不断搅拌;故D错误;故答案为:C。
例4-2.(2020·宁波)下列实验操作需要纠正的是( )
A. 检查气密性
B. 向试管中加固体
C. 倾倒液体 D. 收集氧气
【答案】 B
【解析】A、检查装置气密性,将导管放入水中,手握试管观察导管口是否有气泡冒出,不符合题意;
B、向试管中加固体,要横持试管,将固体放在试管口,再缓缓直立,符合题意;
C、倾倒液体,瓶塞要倒放,试剂瓶口紧挨试管口,标签向着手心,不符合题意;
D、氧气不易溶于水,可用排水法收集,不符合题意; 故答案为:B。
例5.小明设计如图所示的实验装置来同时完成燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定。装置中注射器活塞 与内壁摩擦非常小,可忽略不计。
查阅资料发现:
①当容器内的氧气浓度低于一定值时,白磷无法继续与氧气反应。
②“暖宝宝”能耗尽容器中少量的氧气。
实验操作步骤如下:
步骤1:检查装置气密性。
步骤2:将盛有足量白磷的燃烧匙放入空集气瓶中,塞紧塞子,白磷不燃烧。
步骤3:打开集气瓶塞子,往瓶中倒满80℃的热水,并塞紧塞子,白磷仍然不能燃烧。
步骤4:打开K1和K2 , 通过注射器从b管抽水,当注射器中水量达到V1毫升时,瓶中液面低于燃烧匙底部,此时立即关闭K1、K2 , 发现瓶中白磷燃烧。
步骤5:待整个装置冷却至室温时,打开K2 , 发现注射器中的水剩余V2毫升。
(1)结合步骤3、4,说明白磷燃烧需要的条件是________。
(2)该实验测得空气中氧气的含量为________。(用V1、V2来表示)
(3)小明多次重复上述实验,测得空气中氧气的体积分数远大于21%,原因是____ ____。
.【答案】(1)燃烧需要助燃剂/空气(2)(3)集气瓶中80℃的水使上方空气受热膨胀,当冷却至室温时,瓶内气压减少更多,结果偏大集气瓶中80℃的水汽化,上方空气中混有大量的水蒸气,当冷却至室温时,水蒸气发生液化,瓶内气压减少更多,结果偏大
例6-1.(2020·衢州)利用加热高锰酸钾的方法,验证化学反应中质量守恒定律。如图,小科将适量高锰酸钾装入试管,塞入一团棉花并测出试管、棉花与药品的总质量为m。加热使之充分反应后,测得量筒中气体体积为V,再次测得反应装置与物质总质量为m2,已知常温常压下氧气密度为p。据此请回答:
(1)实验中用量筒收集气体的好处是________。
(2)实验中,试管口内壁附着紫红色小液滴,请解释产生该现象的原因________。
(3)根据实验数据计算发现: ,与质量守恒定律不符。造成这一实验结果的原因分析正确的是
A.试管中高锰酸钾没有完全分解
B.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体
C.未调节量筒内外液面相平就读数
D.停止加热时,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
【答案】 (1)便于直接读出氧气的体积(2)高锰酸钾粉末溶于冷凝水形成溶液(3)B,C,D
【解析】(1)实验中用量筒收集气体的好处是:便于直接读出氧气的体积。
(2)实验中,试管口内壁附着紫红色小液滴,请解释产生该现象的原因:高锰酸钾粉末溶于冷凝水形成溶液。 (3)A.试管中高锰酸钾没有完全分解,那么反应前后的总质量之差会偏小,而生成氧气的体积偏小,不会造成二者不相等,故A错误;
B.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体,这样会有一些生成的氧气溢出,即收集到的氧气质量会偏小,故B正确; C.如果未调节量筒内外液面相平就读数,必然导致量筒内气压不是标准气压,而氧气的密度或偏大或偏小,计算出的氧气质量偏大或偏小,故C正确;
D.停止加热时,先将导管移出水面,再熄灭酒精,这样肯定会造成氧气的散失,故D正确。 故选BCD。
例6-2.(2020 黔西南州)实验室利用如图所示装置进行相关实验。
回答下列问题:(1)实验室制取二氧化碳的化学方程式为   。
(2)C装置中实验所需二氧化碳,应选用A、B发生装置中的   装置获得。在仪器组装后、加入药品前,需要进行的操作是   。
(3)制得的CO2干燥后利用C装置进行实验,b处的实验现象是   。若要证明b处二氧化碳与水发生了反应,可在a处放置石蕊溶液染成紫色的干燥的小花或   。
(4)根据烧杯中的实验现象,能得出的结论是   、   。
【解答】 (1)实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳,因此不需要加热;故答案为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)C装置中实验所需二氧化碳,应选用A、B发生装置中的B装置获得。在仪器组装后、加入药品前,需要进行的操作是:检查装置的气密性;故答案为:B;检查装置的气密性;
(3)制得的CO2干燥后利用C装置进行实验,b处的实验现象是:紫色变红色;若要证明b处二氧化碳与水发生了反应,可在a处放置石蕊溶液染成紫色的干燥的小花或干燥的石蕊试纸;故答案为:紫色变红色;干燥的石蕊试纸;
(4)根据烧杯中的实验现象,能得出的结论是:二氧化碳的密度比空气大;二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧;故答案为:二氧化碳的密度比空气大;二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃
例7-1.下列主要成分中含有少量杂质,选用试剂进行检验杂质、除去杂质是科学实验中的常见实际问题,若一种试剂既能检验所含杂质、又能除去杂质,该试剂我们就能称为“高效试剂”,下列选项中不能称为“高效试剂”(所加试剂均适量且忽略分离步骤)的是( )
选项 主要成分 所含的杂质 “高效试剂”
A HNO3 H2SO4 Ba(NO3)2
B BaCl2 HCl BaCO3
C CaCl2 HCl Ca(OH)2
D MgCl2 MgSO4 BaCl2
A. A B. B C. C D. D
【答案】 C 【解析】【分析】根据除杂原则和物质的验证方法分析,除杂是要求所加物质只与杂质反应且不引入新杂质,而验证是通过反应的特殊现象来完成。
【解答】A、硝酸钡能与杂质硫酸反应,且不引入新杂质,可以除去杂质,二者反应时有沉淀生成,能鉴别杂质,不符合题意;
B、碳酸钡能和杂质盐酸反应,除去盐酸,且反应时有气泡产生,能验证杂质,不符合题意;
C、氢氧化钙与杂质盐酸反应,除去盐酸,但二者反应没有现象,所以无法验证杂质,符合题意;
D、氯化钡能和杂质硫酸镁反应,除去硫酸镁,同时二者反应有沉淀生成,能验证杂质,不符合题意;故答案为:C。
例7-2.实验室制得的氢气中常含有水蒸气和少量酸雾,为了获得纯净的氢气可选用图中的C(填字母)装置来净化,其中右瓶中应盛浓硫酸以除去水蒸气。
【解析】 实验室制得的氢气中常含有水蒸气和少量酸雾,应先用碱溶液除去酸雾,再用浓硫酸除去水蒸气,图中装置起洗气功能时进气管与出气管的方向是“长进短出”。
例8.用以下装置进行实验,确证乙醇燃烧产物中有CO、CO2和H2O。
请回答下列问题:
(1)能确证产物中有水的现象是________________________________;能确证产物中有一氧化碳的现象是________________________________________。
(2)实验时,可以观察到装置B中石灰水变浑浊,D中石灰水无变化。B装置的作用是________________________________________________;
C装置的作用是________________________________________________;
D装置的作用是________________________________________________。
(3)若乙醇燃烧产物中一氧化碳和二氧化碳的质量之和是25.2g,其中碳、氧元素质量比为2︰5,则参加反应的乙醇质量为________g,产物中水的质量是________g。
(4)科学家发现海底蕴藏着大量的“可燃冰”——甲烷的水合物。质量相等的甲烷和乙醇在氧气充足的条件下完全燃烧,产生二氧化碳质量较多的是________。
答案:(1)A中的无水硫酸铜由白色变为蓝色E的玻璃管中黑色氧化铜变为红色F中的澄清石灰水变浑浊
(2)验证乙醇燃烧产物中的有CO2气体;除去乙醇燃烧产物中剩余CO2气体;检验CO2气体是否除净;
(3)13.816.2(4)甲烷
解析:反应物中C的质量与生成物C的质量是相等的。生成物中C的质量为25.2g*2/(2+5)=7.2g ,然后用C的质量比乙醇中碳的质量分数就可以了,乙醇质量为:7.2/(24/46)=13.8g ;由于氧气充足,则有机物中C元素全部被转化为CO2,那么依据C元素的守恒,C越多,则CO2也越多。等质量的CH4与C2H6O,前者C质量百分数为12/16*100%=75%;后者质量百分数为24/46*100%=52.1%,因此同质量的情况下,CH4产生CO2较多。
例9.碳酸氢钠是小苏打的主要成分,在生产和生活中有许多重要的用途。化学课上,同学们为了解碳酸氢钠的性质,将一定质量的碳酸氢钠和稀硫酸混合,充分反应后,有气体逸出,写出该反应的化学方程式   ,同学们对反应后溶液中溶质的成分进行了探究:认为除一定含有硫酸钠外可能还含有其他成分,因此进行了猜想并做了如下实验:
【实验用品】pH试纸、锌片、氧化铜粉末、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液。
【猜想与假设】反应后溶液中溶质的可能组成成分。
猜想一:硫酸钠
猜想二:硫酸钠、碳酸氢钠
猜想三:硫酸钠、硫酸
【实验探究】同学们取反应后的溶液用不同方案进行如下实验,请根据结论完成如表实验现象中的空格。
【得出结论】猜想三正确。
【评价反思】
(1)老师对同学们能用多种方案进行探究,并且得出正确的实验结论给予了肯定,同时指出探究中存在一处明显的操作错误是   。
(2)有同学对实验方案B的结论提出了质疑,认为仅凭此现象不能得出猜想三正确,请说明理由   。
【总结提高】依据所给实验用品,设计与上述实验不同的方案,确认猜想三是正确的,请你写出你的实验方案   。
答案:2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑ 【实验探究】无气泡产生 有气泡产生
【评价反思】(1)C实验中将pH试纸直接浸入待测液
(2)氯化钡与硫酸钠也能反应产生白色沉淀
【总结提高】取少量氧化铜粉末于试管中,加入足量反应后的溶液,若氧化铜溶解,溶液变蓝,则猜想三正确
例1.根据下列表述回答有关问题:
(1)显微镜目镜上刻有5×,物镜上刻有15×,此物体的放大倍数为________。制作临时装片时,应使盖玻片的一侧先接触载玻片上的液体,然后再轻轻放下,这样操作的目的是________。在观察物像时发现视野较亮,可用________和________使视野变暗。
(2)在显微镜下观察的是物体的________像(选填“正立”或“倒立”),若在显微镜下观察到黑藻叶细胞中细胞质的流动方向为逆时针方向,则其实际的流动方向应为________
(3)如上图在显微镜下要把视野中的物象从图1转为图2所示的情况,其顺序为
①将玻片向右上方移动使a移至视野中央②将玻片向左下方移动使a移至视野中央
③转动转换器,把低倍物镜换成高倍物镜④转动转换器,把高倍物镜换成低倍物镜
⑤调节细准焦螺旋至物像清晰 ⑥调节粗准焦螺旋至物像清晰
A. ①→③→⑤ B. ②→④→⑤
C. ③→①→⑤ D. ②→③→⑤
(4)为了使看到的显微镜下的细胞数最多,应选择下列哪组镜头组合
A. 10×、10× B. 10×、40× C. 12.5×、10× D. 5×、40×
(5)为探究动植物细胞结构的异同,用洋葱鳞片叶、人的口腔上皮细胞等材料做实验。请观察下图,回答问题:
①上图是制作“洋葱表皮细胞临时装片”实验的部分步骤,正确的操作顺序是________
A.③④①② B.③④②① C.④③②① D.④③①②
②下图表示二种细胞结构的异同,两个圆的重合区域B为相同点。则图中C包含哪些细胞结构 ________。(填序号)
①细胞壁 ②细胞膜 ③细胞质 ④细胞核 ⑤大液泡
【答案】 (1)75;避免产生气泡;平面镜;小光圈(2)倒立;逆时针(3)D(4)A(5)D;①⑤
例2.某科学兴趣小组为了探究种子萌发的条件进行了如下的实验。
实验步骤:①选取健康、饱满的绿豆种子60粒,并准备好3个带盖的塑料盒、纱布等。②分别在塑料盒上贴上标签A、B、C,每个盒子中放4层纱布,在纱布上各放上20粒绿豆种子。③按照下表所示进行操作。④3天后观察种子萌发情况。
装置 种子数量 条件
A 20粒 不洒水 23℃恒温培养箱
B 20粒 适量水(以快要淹没种子为宜) 23℃恒温培养箱
C 20粒 适量水(以快要淹没种子为宜) 4℃冰箱
实验结果:只有装置B中的种子萌发。
(1)根据以上实验可以得出的结论是________。
(2)小明同学为了探究另一环境因素对种子萌发的影响,又设置了一个实验装置D,选取20粒健康、饱满的绿豆种子放在塑料盒里,装满水并盖上盒盖,放在23℃恒温培养箱中3天。观察发现部分种子胚根突破种皮。小明对此现象疑惑不解。小华对小明的实验进行了改进,将绿豆种子放入塑料盒内,用煮沸并冷却的水装满塑料盒并盖上盒盖,结果依然有少部分种子的胚根微微突破种皮。
小华用煮沸并冷却的水进行实验的目的是________ 。
(3)从能量获得方式的角度,对小华实验中“少部分种子的胚根微微突破种皮”这一现象作出解释:________ 。
(4)种子萌发需要一定的外界条件,也需要一定的内部条件。兴趣小组的同学提出了如下探究的问题:①种皮有无是否会影响种子萌发 ②胚芽、胚轴或胚根的有无是否会影响种子萌发?关于绿豆种子萌发的内部条件,请你再提出一个可以探究的问题:________ 。
【答案】 (1)种子萌发需要适宜的温度和一定量的水分
(2)除去水中的溶解氧
(3)种子在无氧条件下也能进行无氧呼吸获得能量促进胚的萌发
(4)子叶会影响种子萌发吗?
【考点】种子的萌发
【解析】【分析】种子萌发的主观条件是有一个健康的胚,外界条件是:空气、适宜的温度和水分。
【解答】(1)从实验可以看出,只有装置B中的种子萌发,说明种子萌发需要适宜的温度和一定量的水分;
(2)煮沸并冷却的水除去了水中的溶解氧;
(3)由于绿豆的种子在无氧条件下也能进行无氧呼吸,获得能量促进胚的萌发,因此绿豆种子在冷却后的沸水装满塑料盒并盖上盒盖的情况下,依然有少部分种子的胚根微微突破种皮;
(4)关于绿豆种子萌发的内部条件,可以提出的问题还有:子叶会影响种子萌发吗?
故答案为:(1)种子萌发需要适宜的温度和一定量的水分;(2)除去水中的溶解氧;(3) 种子在无氧条件下也能进行无氧呼吸获得能量促进胚的萌发 ;(4)子叶会影响种子萌发吗?
例3.科学家探索光合作用过程和本质经历了漫长的历程。我们知道绿色植物利用太阳光能把二氧化碳和水合成有机物,并释放氧气。H2O和CO2均含有O,那么O2中的O是来源于什么物质呢?
资料一:19世纪末,科学家普遍认为:CO2在光的作用下被分解为CO和(O2。资料二:范 尼尔通过实验得出紫硫细菌合成有机物的反应式,与高等植物光合作用的反应式进行比较研究后,建立了猜想。
紫硫细菌:CO2+2H2S (CH2O)(糖类)+2S+H2O
高等植物:CO2+2H2O (CH2O)(糖类)+O2+H2O
资料三:英国化学家希尔在一个密闭的装置中加入含叶绿体的悬浮液和高铁盐(作氧化剂,不产生氧气),并除去装置内的CO2,在光照下发现密闭装置中产生了O2。
资料四:美国科学家鲁宾、卡门给三组小球藻提供含有一定比例18O的水和碳酸氢盐(释放二氧化碳,其他条件均相同),光照相同时间后,分别检测小球藻释放氧气中18O的比例,实验结果如表所示。(18O是表示中子数为10的氧原子,可作为示踪原子)
组别 水中18O的比例(%) 碳酸氢盐中18O的比例(%) 释放的氧气中18O的比例(%)
1 0.85 0.41 0.84
2 0.85 0.55 0.85
3 0.85 0.61 0.85
(1)通过资料二中的比较分析,可以作出的猜想是________。
(2)希尔实验能否证明光合作用产生的O2全部来源于H2O?请作出判断并说明理由
(3)分析鲁宾、卡门的实验结果,可得出的结论及相应的依据分别是________。
【答案】 (1)光合作用产生的O2来自于H2O
(2)不能,该实验只能证明O2有来自于H2O,但没有证明O2是否有来源于CO2。
(3)结论:光合作用释放的O2全部来自水;依据:光合作用释放的氧气中18O的比例与水中18O的比例接近(相同),而未受碳酸氢盐中18O比例的影响
【考点】光合作用的原料、条件和产物,光合作用的原理
【解析】【分析】1、比较紫硫细菌合成有机物的反应中,S单质是由与CO2反应的H2S提供的,可猜想高等植物光合作用时生成的氧O2也是由与CO2反应的H2O提供的;
2、根据希尔提供的反应物中的成分可确定氧气可以来自哪,但不能确定不能来自哪;
3、根据表格中提供的数据可以得出O2中O的来源。
【解答】(1)比较紫硫细菌合成有机物的反应中,S单质是由与CO2反应的H2S提供的,可猜想高等植物光合作用时生成的氧O2也是由与CO2反应的H2O提供的。所以可以作出的猜想是: 光合作用产生的O2来自于H2O ;
(2)希尔实验中提供的物质中没有CO2 , 主要是H2O和不产生氧气的高铁盐和催化剂叶绿体。所以能说明O2可以来自水。但光合作用的另一种原料CO2希尔没有研究,所以无法说明O2来源于CO2。所以可做如下回答: 不能,该实验只能证明O2有来自于H2O,但没有证明O2是否有来源于CO2 ;
(3)根据鲁宾、卡门的实验得到的数据,比较水中18O的比例(%) 和 释放的氧气中18O的比例(%) 可知,两者比例接近(相同),没有受到 碳酸氢盐中18O的比例的影响。所以可得出的结论及相应的依据分别是:结论:光合作用释放的O2全部来自水;依据:光合作用释放的氧气中18O的比例与水中18O的比例接近(相同),而未受碳酸氢盐中18O比例的影响 。
例4.(2017·衢州)小柯利用如下实验装置探究植物的呼吸作用。
(1)图甲实验设立B组的目的是_______________。
(2)如图乙,把几棵新鲜菠菜装入塑料袋中,扎紧袋口,在_________环境中放置十二小时后,松开袋口,插入导管立即扎紧袋口,并将导管口插入烧杯中,缓慢挤压塑料袋,蜡烛熄灭。该现象能否说明菠菜的呼吸作用产生二氧化碳?判断并说明理由:________________。
(1)与A组进行对照(或对照) (2)黑暗或无光照 不能,烧杯中的烛焰熄灭只能说明塑料袋中的氧气含量少,而不能说明二氧化碳含量增加,证明二氧化碳要用澄清石灰水进行检验
例5.(2017 杭州)如图甲是研究植物蒸腾作用实验的示意图。
(1)该实验的关键在于保证装置的密封性,尤其是橡皮管与U形管连接处的密封性。实验中,判断此装置的密封性良好的依据是________。
(2)人们大多选用阔叶的法国梧桐的枝叶而不是松树的枝叶进行实验,其原因是________。
(3)实验结束后,在此茎的基部上方横切,观察到其中只有B部分呈红色,如图乙。那么图中的A是植物茎哪一部分结构?________。
(4)随着蒸腾作用的进行,植物体内的水不断发生________(填写物态变化名称),会吸收周围大气的热量。
【答案】(1)U形管左右液面出现高度差,并能保持一段时间(2)阔叶植物的蒸腾作用比针叶植物强,实验现象明显(3)髓(4)汽化(或蒸发)
【考点】探究植物的蒸腾作用
【解析】【分析】蒸腾作用是水分以气体状态从活的植物体内通过植物体表面(主要是叶子)散失到植物体外的大气中的过程。【解答】(1)检查装置气密性良好的依据是:U形管左右液面出现高度差,并能保持一段时间;
(2)叶是蒸腾作用的主要器官.实验时候人们大多选用阔叶的法国梧桐的枝叶而不是松树的枝叶进行实
验,原因是阔叶植物的蒸腾作用比针叶植物植物强,实验现象明显;
(3)图乙中C是树皮,B是木质部,C是髓;
(4)植物吸收的水分大部分通过蒸腾作用蒸发到大气中,能有效的散热降温;故答案为:(1)U形管左右液面出现高度差,并能保持一段时间; (2)阔叶植物的蒸腾作用比针叶植物植物强,实验现象明显; (3)髓 ;(4)蒸发。
例6.酶是生物体内各种化学反应的催化剂,它的活性会受到多种外界因素的影响。 在探究了温度对酶催化作用的影响实验后, 科学兴趣小组在课后对其他环境因素进行了探究。
组别 pH
5 7 9 11
温度 (℃) 10 A1 B1 C1 D1
20 A2 B2 C2 D2
30 A3 B3 C3 D3
40 A4 B4 C4 D4
【实验设计】
①将若干同样大小的滤纸片浸入肝脏研磨液,使过氧化氢酶附着在滤纸片上,取出后晾干;
②在四只烧杯中盛入体积分数为 2%,pH分别为5、7、9、11的H2O2 溶液(温度相同且适宜);
③将滤纸片分别放入烧杯中,滤纸片上的过氧化氢酶催化H2O2分解产生O2,氧气泡会附着在滤纸片上。随着反应的进行,滤纸片先下沉再逐渐上浮,直至浮出液面(如图甲),记录________时间。
由上述实验设计可知, 该兴趣小组建立的假设是________
【实验结果】 同学们通过实验, 获得如图乙所示的结果。
【得出结论】 pH对酶的催化作用有影响,pH在5—11的范围内,随着 pH的升高,过氧化氢酶的活性变化规律为________。
【拓展提高】 结合课堂与课后的探究结果,有小组同学提出,在不同温度条件下,pH对酶活性的影响是否相同。为此他们将 H2O2溶液分成________份, 并设计如表所示的方案做了进一步探究。
【答案】 滤纸片从放入至浮出液面;pH 会影响过氧化氢酶的催化作用, pH 过高或过低都会降低过氧化氢酶的活性(合理即可);先增大后减小;16
【考点】酶及其催化作用
【解析】【实验设计】 ③将滤纸片分别放入烧杯中,滤纸片上的过氧化氢酶催化H2O2分解产生O2 , 氧气泡会附着在滤纸片上。随着反应的进行,滤纸片先下沉再逐渐上浮,直至浮出液面(如图甲),记录滤纸片从放入至浮出液面时间。
根据表格可知,溶液的pH是被探究的一个因素,所以该兴趣小组建立的假设是: pH 会影响过氧化氢酶的催化作用, pH 过高或过低都会降低过氧化氢酶的活性 ;
【得出结论】 根据图像可知,随着溶液pH值的不断增多大,记录的时间先变小后变大,那么过氧化氢酶的活性则先变大后变小;
【拓展提高】 结合课堂与课后的探究结果,有小组同学提出,在不同温度条件下,pH对酶活性的影响是否相同。为此他们将 H2O2溶液分成16份,并设计如表所示的方案做了进一步探究。
例7. (2019·嘉舟)甲状腺激素是一种重要的动物激素,对动物的生长、发育具有重要意义。
I 、现以某品种小鼠为实验对象研究甲状腺激素的功能,研究小组设计了以下实验:
①将若干健康同龄成年小鼠随机分成数量相同的甲、乙两组;
②待实验鼠安静后,测实验鼠体长,计算平均值;
③实验处理:甲组每天注射甲状腺激素制剂,乙组每天注射等量生理盐水;
④在相同并适宜的条件下饲养一段时间后,测定甲、乙两组每只实验鼠的体长,并分别计算两组实验鼠的体长平均值;
⑤分析实验前后体长数据,计算各组平均体长的增加量,进而得出结论。请回答下列问题:
(1)根据上述实验设计,他们研究的问题是: 。
(2)纠正实验设计中存在的一个错误: 。
II、协同作用是指多种物质同时作用于生物体所产生的作用超过各自单独作用的总和。若要探究甲状腺激素与生长激素对小鼠生长是否具有协同作用,在上述已纠正的实验设计基础上,还需要补充两组实验:丙组每天注射生长激素,丁组 (注: 由于激素作用的特殊性,实验设计中对各试剂的量和浓度不作具体要求)。
实验结果如图所示,n1~n4为各组小鼠体长增加量的相对值。对实验数据分析后 发现数据关系为 , 说明这两种激素对小鼠生长具有协同作用。
【答案】 (1)甲状腺激素对小鼠的生长(体长)是否有促进作用;应该用幼年小鼠作为实验对象
(2)每天注射甲状腺激素和生长激素;n4>n1+n3-n2或(n4-n2)>(n1-n2)+(n3-n2)
【考点】激素对生命活动调节的作用,控制变量法
【解析】【分析】控制变量在进行科学实验的概念,是指那些除了实验因素(自变量)以外的所有影响实验结果的变量,这些变量不是本实验所要研究的变量,所以又称无关变量、无关因子、非实验因素或非实验因子。甲状腺激素为氨基酸衍生物,有促进新陈代谢和发育,提高神经系统的兴奋性;呼吸,心律加快,产热增加。
【解答】(1) a .由实验步骤可知,该实验过程中的变量是甲状腺激素,记录是数据的实验鼠的体长,因此该实验是为了研究甲状腺激素对鼠的体长的影响;
b. 成年老鼠的身长基本不会发生改变了,因此无论甲状腺激素对老鼠体长有无影响,得出的结果都是几乎无生长;
(2) 要探究甲状腺激素与生长激素的个对小鼠生长是否具有协同作用,丙组注射 生长激素,则丁组要注射甲状腺激素和生长激素; 说明这两种激素对小鼠生长具有协同作用,则注射甲状腺激素和生长的实验组增加量要比不注射激素的增加量快,同时注射两种激素的老鼠体长增长最快,所以其数据满足关系是: n4>n1+n3-n2或(n4-n2)>(n1-n2)+(n3-n2) ;
故答案为:(1) 甲状腺激素对小鼠的生长(体长)是否有促进作用; 应该用幼年小鼠作为实验对象;(2)n4>n1+n3-n2或(n4-n2)>(n1-n2)+(n3-n2) .
童科学 2例1-1.(2020 重庆)小铭在学校期间,使用一种医用免洗洗手液对手部进行消毒过程中,闻到了浓浓的酒精味看到该液体流动性较差。查看瓶身上的说明后,确定这种洗手液主要成分为75%的酒精。于是,小铭所在的兴趣小组对这种洗手液的密度进行了测量。
(1)实验前,将托盘天平放在   工作台上,游码移到标尺的“0”刻度线处,指针静止在如图1甲所示位置,此时应将右端的平衡螺母向   (选境“左”或“右”)调节,使天平平衡。
(2)将盛有适量洗手液的烧杯放在天平的左盘,天平重新平衡时,右盘所加砝码及游码位置如图1乙所示,烧杯和洗手液的总质量为   g;将烧杯中的部分洗手液倒入量筒,测得烧杯和剩余洗手液的总质量为42.4g;经过一段时间后,观察到量筒内的液面如图1丙所示,则量筒内洗手液的体积为   mL,这种洗手液的密度为   g/cm3。
(3)小铭对洗手液的密度测量结果有疑感,回到家后利用电子秤、烧杯、细线和一个实心铝块等器材再次对这种洗手液的密度进行测量。具体做法如下:
①在烧杯中倒入适量洗手液放置在电子秤上(如图2甲);
②将系好细线的铝块缓缓浸没到洗手液中保持静止(如图2乙),洗手液未溢出;
③将铝块缓慢沉底后松开细线(如图2丙)。则这次测得洗手液的密度为   g/cm3,对前后两次实验进行分析,发现在   (选“学校”或“家”)所测洗手液密度的结果更接近真实值,造成另一次密度测量结果与真实值的差异较大的原因可能是   。(已知铝块的密度为2.7g/cm3,不计细线质量,细线和正方体均不吸收洗手液)
例1-2.(2020 乐山)物理兴趣小组在进行“探究浮力的大小与哪些因素有关”实验中,用弹簧测力计挂着一实心圆柱体,以图a、b、c、d、e分别为实验情景。(g取10N/kg)
(1)通过a、c两次实验,可知物体浸没在水中所受浮力大小是   N;
(2)通过   两次实验,可探究物体所受浮力大小与浸没深度的关系;
(3)通过c、e两次实验,可探究物体所受浮力大小与   的关系;
(4)在某种液体中进行探究的过程中,记录实验数据,得到如图f所示弹簧测力计读数与圆柱体下表面浸入深度的关系图象,则该液体的密度为   kg/m3。
例2-1.(2020 天水)“探究光的反射规律”的实验装置如图甲所示,平面镜放在水平桌面上,标有刻度(图中未画出)的白色纸板ABCD能绕垂直于CD的ON轴翻转,在纸板上安装一支可在纸板平面内自由移动的激光笔。
(1)实验前,应将纸板   放置平面镜上;移动激光笔,使入射光束绕入射点O沿逆时针方向转动,可观察到反射光束沿   时针方向转动;
(2)移动激光笔,使入射角为45°,测得反射角也为45°,由此就得出“光反射时,反射角等于入射角”的结论你认为有何不妥之处?   ;
(3)如图乙所示,将纸板右半部分绕ON向后翻转任意角度,发现纸板上均无反射光束呈现此现象说明了:   ;
(4)在图甲中,若将纸板(连同激光笔)绕CD向后倾斜,此时反射光束   (选填字母符号)。
A.仍在纸板上呈现 B.被纸板挡住 C.在纸板前方
(5)实验结束后,同组的小明和小刚都想从镜子中看到对方的眼睛,而不想让对方看到自己的眼睛,结果他俩谁都没有能做到,你认为没有能做到的原因是   。
例2-2.在“研究凸透镜成像规律“的实验中。
(1)某次实验过程中,小敏移动光屏直到出现清晰的像,蜡烛、透镜和光屏在光具座上位置如图所示,此时所成的是倒立 的实像。
(2)若通过移动透镜,使光屏上再次成清晰的像,透镜应该移到 厘米刻度处。
(3)实验一段时间后,原为成在光屏中央的像,“跑“到图甲所示的位置。下列操作可以让像重新回到光屏中央的有 。
①光屏上移一段距离
②蜡烛下移一段距离
③透镜下移一段距离
(4)研究好成像规律后,小敏模拟了近视和远视的矫正,图乙中,小敏给透镜A戴上“眼镜“(凸透镜B),光屏上刚好出现清晰的像,摘下”眼镜“后,光屏上的像变模糊,如图丙所示,若要通过移动蜡烛使像再次清晰,应将蜡烛向 (选填“靠近”或“远离”)透镜方向移动一段距离。
例3.(2020 衢州)小科骑自行车时发现,在不同的路面上,停止踩脚踏板,车都能继续运动一段距离。于是小科作出了以下猜想。
猜想一:车运动的距离可能与路面的粗糙程度有关;
猜想二:车运动的距离可能与车速有关。
为验证猜想,他用丝绸、棉布、小球、斜面和长木板进行模拟实验,如图所示。
(1)验证猜想一,应分别将丝绸、棉布铺在   (选填“斜面”“长木板”或“斜面和长木板”)上,并完成实验。
(2)请用所给的器材,设计一个验证猜想二的实验方案(要求简要叙述实验步骤和预期实验结果):   。
(3)小科实验结束后反思,若探究“阻力对物体运动的影响”,那么可以通过比较起始速度相同的同一小球,在不同水平面上运动的距离或   来判断阻力对物体运动的影响。
例4.(2020 德州)探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前 杠杆静止在如图所示的位置,要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向   调节。
(2)实验时 ①用如图所示的方式悬挂钧码,杠杆也能在水平位置平衡(杠杆上每格等距),但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。这主要是因为该种方式   。 A.一个人无法独立操作 B.需要使用太多的钩码 C.无法测量力臂 D.力和力臂数目过多 ②在图中,不改变支点O左侧所挂的三个钩码及其位置,保持右侧第   格的钩码不动,将右侧另外两个钩码改挂到它的下方,杠杆也可平衡,继续实验。
实验数据: 次数左侧右侧动力F1/N动力臂l1/cm阻力F2/N阻力臂l2/cm11.0102.0521.550.51532.0151.520
(3)结论 杠杆的平衡条件是:   。
(4)交流评估 ①实验进行三次的目的是   (只有一个选项正确,填写对应字母)。 a.取平均值减小误差 b.归纳出物理规律 c.使每组数据更准确 ②某同学在第3次实验的基础上,将左右两侧的钩码同时向支点O移动5cm,则杠杆   。(选填“保持平衡”“左侧下沉”或“右侧下沉”)
例5-1.(2020 襄阳)某物理兴趣小组做“探究导体电阻大小与导体长度的关系”实验。他们在如图所示电路中的A、B两点间接入待研究的电阻丝,电源电压恒定。忽略电阻丝电阻随温度变化的影响,待用电阻丝的规格如表。
序号 材料 长度 横截面积
1 炭钢合金丝 L S
2 镍铬合金丝 2L S
3 镍铬合金丝 L 2S
4 镍铬合金丝 2L 2S
(1)他们应选择序号为   的两根电阻丝来研究;
(2)从表中所给电阻丝的规格看,还可以用这些电阻丝来做另一个探究实验,即探究导体电阻大小与导体   的关系,这次你应该选择序号为   的两根电阻丝来做实验。
例5-2.(2020 巴中)某学习小组测量未知电阻Rx的阻值,他们分成A、B两组用不同方法进行实验。
(1)A组设计了如图甲所示的电路图。
①请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时电路中的电流变大。
②在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至最   端(选填“左”或“右”),这样做的目的是   。
③闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置后,电压表的示数为2.4V,电流表的示数I如图丙所示,则I=   A.待测电阻Rx=   Ω。
(2)B组设计了如图丁所示的电路图,其中电源电压未知且不变,另一定值电阻的阻值为R0。
①闭合S1,断开S2时,电压表的示数为U1;
②闭合S1、S2时,电压表的示数为U2;
③电阻Rx=   (用U1、U2、R0表示)。
(3)评估A、B两组实验,使用A组实验的优点是   。
例5-3.(2017·金华)某兴趣小组用二节新干电池,规格为“10Ω 1.5A”的滑动变阻器等器材,来测导体电阻。请分析回答:
实验序号 电压/V 电流/A
1 2.0 0.20
2 2.5 _________
3 2.8 0.28
(1)连接好电路,闭合开关,向右移动滑动变阻器滑片,当滑片移到C点时,发现两表才有示数,示数分别为2V、0.2A。根据以上信息思考该电路的连接方式,并用笔画线代替导线按该连接方式,将图1电路连接完整。
(2)继续调节滑动变阻器进行测量,测得数据如表所示。第二次测量时电流表示数如图2所示,据图把表中所缺数据填写完整。
(3)该实验多次测量的目的是 。
(4)该小组同学用这套器材(所有器材不变)和阻值为5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻继续探究“电流与电阻的关系”。实验中要控制电阻两端的电压不变,那么电阻两端电压最小能控制到 _________V。
例6.(2020 金华)某班同学在实验室做“测定小灯泡额定电功率”的分组实验。
实验老师提供给各小组的实验器材如下:规格为“3.8V”的小灯泡、学生电源(电压恒为6V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、滑动变阻器(“20Ω 1A”)、开关各一只,导线若干。
(1)小金组按图甲正确连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表的示数为3.8伏时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为   瓦。
(2)小丽组同学发现,实验桌上的电压表0~15V的量程已损坏,其它器材完好。他们经讨论后认为,用该电压表0~3V的量程,通过改变电压表的连接位置也能测出小灯泡的额定功率。他们的实验操作步骤如下:
步骤一:按图甲电路先将电压表(0~3V)接在小灯泡两端,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3伏。断开开关,拆下电压表;
步骤二:保持滑动变阻器的滑片位置不变,再将该电压表接在   两端;
步骤三:闭合开关,将滑动变阻器的滑片向   (填“左”或“右”)移动,直到电压表示数为   伏,读出此时电流表的示数,算出小灯泡的额定电功率。
(3)反思:实验原理相同的情况下,我们可以采用不同的实验途径来完成实验。
例1-1.(2020·衢州)基本仪器的规范使用很重要。下列实验操作正确的是( )
A. 倾倒试剂 B. 称量氢氧化钠固体
C. 加热液体 D. 点燃酒精灯
例1-2.(2020·绍兴)下列实验操作正确的是( )
A. 读取液体体积
B. 闻气味
C. 测定溶液pH
D. 稀释浓硫酸
例2-1.(2018·衢州)规范操作是科学实验成功的关键,下列操作正确的是( )
A. 倾倒液体 B. 稀释浓硫酸
C. 测液体pH
D. 检查气密性
例2-2.(2018·宁波)在粗盐提纯的实验中,下列操作不规范的是( )
A. 称量 B. 溶解
C. 过滤 D. 蒸发
例3.下图是小明配制100g质量分数为18.5%的蔗糖溶液的实验操作示意图:
①   ② ③ ④ ⑤21世纪教育网
⑴配制上述溶液,小明要称取蔗糖 g。
⑵上图①、②、④中相同的仪器名称是 。
⑶用上图所示的序号表示正确 配制该溶液的操作顺序为    。
⑷若上图③中砝码的质量为15 g,游码的读数为3.5 g,则小明称得的蔗糖质量实际为 g。若所量取的水的质量没有错误,实际配制的溶质质量分数为    。
⑸用托盘天平称量所需的氯化钠时,发现托盘天平的指针偏向左盘,应 。
A.增加适量氯化钠固体 B.减少适量氯化钠固体 C.调节平衡螺母
例4-1.(2019·金华)规范的操作是实验成功的基本保证,下列实验操作规范的是( )
A. 加热液体 B. 测溶液pH
C. 气密性检查
D. 稀释浓硫酸
例4-2.(2020·宁波)下列实验操作需要纠正的是( )
A. 检查气密性
B. 向试管中加固体
C. 倾倒液体 D. 收集氧气
例5.小明设计如图所示的实验装置来同时完成燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定。装置中注射器活塞 与内壁摩擦非常小,可忽略不计。
查阅资料发现:
①当容器内的氧气浓度低于一定值时,白磷无法继续与氧气反应。
②“暖宝宝”能耗尽容器中少量的氧气。
实验操作步骤如下:
步骤1:检查装置气密性。
步骤2:将盛有足量白磷的燃烧匙放入空集气瓶中,塞紧塞子,白磷不燃烧。
步骤3:打开集气瓶塞子,往瓶中倒满80℃的热水,并塞紧塞子,白磷仍然不能燃烧。
步骤4:打开K1和K2 , 通过注射器从b管抽水,当注射器中水量达到V1毫升时,瓶中液面低于燃烧匙底部,此时立即关闭K1、K2 , 发现瓶中白磷燃烧。
步骤5:待整个装置冷却至室温时,打开K2 , 发现注射器中的水剩余V2毫升。
(1)结合步骤3、4,说明白磷燃烧需要的条件是________。
(2)该实验测得空气中氧气的含量为________。(用V1、V2来表示)
(3)小明多次重复上述实验,测得空气中氧气的体积分数远大于21%,原因是____ ____。
例6-1.(2020·衢州)利用加热高锰酸钾的方法,验证化学反应中质量守恒定律。如图,小科将适量高锰酸钾装入试管,塞入一团棉花并测出试管、棉花与药品的总质量为m。加热使之充分反应后,测得量筒中气体体积为V,再次测得反应装置与物质总质量为m2,已知常温常压下氧气密度为p。据此请回答:
(1)实验中用量筒收集气体的好处是________。
(2)实验中,试管口内壁附着紫红色小液滴,请解释产生该现象的原因________。
(3)根据实验数据计算发现: ,与质量守恒定律不符。造成这一实验结果的原因分析正确的是
A.试管中高锰酸钾没有完全分解
B.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体
C.未调节量筒内外液面相平就读数
D.停止加热时,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
例6-2.(2020 黔西南州)实验室利用如图所示装置进行相关实验。
回答下列问题:(1)实验室制取二氧化碳的化学方程式为   。
(2)C装置中实验所需二氧化碳,应选用A、B发生装置中的   装置获得。在仪器组装后、加入药品前,需要进行的操作是   。
(3)制得的CO2干燥后利用C装置进行实验,b处的实验现象是   。若要证明b处二氧化碳与水发生了反应,可在a处放置石蕊溶液染成紫色的干燥的小花或   。
(4)根据烧杯中的实验现象,能得出的结论是   、   。
例7-1.下列主要成分中含有少量杂质,选用试剂进行检验杂质、除去杂质是科学实验中的常见实际问题,若一种试剂既能检验所含杂质、又能除去杂质,该试剂我们就能称为“高效试剂”,下列选项中不能称为“高效试剂”(所加试剂均适量且忽略分离步骤)的是( )
选项 主要成分 所含的杂质 “高效试剂”
A HNO3 H2SO4 Ba(NO3)2
B BaCl2 HCl BaCO3
C CaCl2 HCl Ca(OH)2
D MgCl2 MgSO4 BaCl2
A. A B. B C. C D. D
例7-2.实验室制得的氢气中常含有水蒸气和少量酸雾,为了获得纯净的氢气可选用图中的 (填字母)装置来净化,其中右瓶中应盛 以除去 。

例8.用以下装置进行实验,确证乙醇燃烧产物中有CO、CO2和H2O。
请回答下列问题:
(1)能确证产物中有水的现象是________________________________;能确证产物中有一氧化碳的现象是________________________________________。
(2)实验时,可以观察到装置B中石灰水变浑浊,D中石灰水无变化。B装置的作用是________________________________________________;
C装置的作用是________________________________________________;
D装置的作用是________________________________________________。
(3)若乙醇燃烧产物中一氧化碳和二氧化碳的质量之和是25.2g,其中碳、氧元素质量比为2︰5,则参加反应的乙醇质量为________g,产物中水的质量是________g。
(4)科学家发现海底蕴藏着大量的“可燃冰”——甲烷的水合物。质量相等的甲烷和乙醇在氧气充足的条件下完全燃烧,产生二氧化碳质量较多的是________。
例9.碳酸氢钠是小苏打的主要成分,在生产和生活中有许多重要的用途。化学课上,同学们为了解碳酸氢钠的性质,将一定质量的碳酸氢钠和稀硫酸混合,充分反应后,有气体逸出,写出该反应的化学方程式   ,同学们对反应后溶液中溶质的成分进行了探究:认为除一定含有硫酸钠外可能还含有其他成分,因此进行了猜想并做了如下实验:
【实验用品】pH试纸、锌片、氧化铜粉末、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液。
【猜想与假设】反应后溶液中溶质的可能组成成分。
猜想一:硫酸钠
猜想二:硫酸钠、碳酸氢钠
猜想三:硫酸钠、硫酸
【实验探究】同学们取反应后的溶液用不同方案进行如下实验,请根据结论完成如表实验现象中的空格。
【得出结论】猜想三正确。
【评价反思】
(1)老师对同学们能用多种方案进行探究,并且得出正确的实验结论给予了肯定,同时指出探究中存在一处明显的操作错误是   。
(2)有同学对实验方案B的结论提出了质疑,认为仅凭此现象不能得出猜想三正确,请说明理由   。
【总结提高】依据所给实验用品,设计与上述实验不同的方案,确认猜想三是正确的,请你写出你的实验方案   。
例1.根据下列表述回答有关问题:
(1)显微镜目镜上刻有5×,物镜上刻有15×,此物体的放大倍数为________。制作临时装片时,应使盖玻片的一侧先接触载玻片上的液体,然后再轻轻放下,这样操作的目的是________。在观察物像时发现视野较亮,可用________和________使视野变暗。
(2)在显微镜下观察的是物体的________像(选填“正立”或“倒立”),若在显微镜下观察到黑藻叶细胞中细胞质的流动方向为逆时针方向,则其实际的流动方向应为________
(3)如上图在显微镜下要把视野中的物象从图1转为图2所示的情况,其顺序为
①将玻片向右上方移动使a移至视野中央②将玻片向左下方移动使a移至视野中央
③转动转换器,把低倍物镜换成高倍物镜④转动转换器,把高倍物镜换成低倍物镜
⑤调节细准焦螺旋至物像清晰 ⑥调节粗准焦螺旋至物像清晰
A. ①→③→⑤ B. ②→④→⑤
C. ③→①→⑤ D. ②→③→⑤
(4)为了使看到的显微镜下的细胞数最多,应选择下列哪组镜头组合
A. 10×、10× B. 10×、40× C. 12.5×、10× D. 5×、40×
(5)为探究动植物细胞结构的异同,用洋葱鳞片叶、人的口腔上皮细胞等材料做实验。请观察下图,回答问题:
①上图是制作“洋葱表皮细胞临时装片”实验的部分步骤,正确的操作顺序是________
A.③④①② B.③④②① C.④③②① D.④③①②
②下图表示二种细胞结构的异同,两个圆的重合区域B为相同点。则图中C包含哪些细胞结构 ________。(填序号)
①细胞壁 ②细胞膜 ③细胞质 ④细胞核 ⑤大液泡
例2.某科学兴趣小组为了探究种子萌发的条件进行了如下的实验。
实验步骤:①选取健康、饱满的绿豆种子60粒,并准备好3个带盖的塑料盒、纱布等。②分别在塑料盒上贴上标签A、B、C,每个盒子中放4层纱布,在纱布上各放上20粒绿豆种子。③按照下表所示进行操作。④3天后观察种子萌发情况。
装置 种子数量 条件
A 20粒 不洒水 23℃恒温培养箱
B 20粒 适量水(以快要淹没种子为宜) 23℃恒温培养箱
C 20粒 适量水(以快要淹没种子为宜) 4℃冰箱
实验结果:只有装置B中的种子萌发。
(1)根据以上实验可以得出的结论是________。
(2)小明同学为了探究另一环境因素对种子萌发的影响,又设置了一个实验装置D,选取20粒健康、饱满的绿豆种子放在塑料盒里,装满水并盖上盒盖,放在23℃恒温培养箱中3天。观察发现部分种子胚根突破种皮。小明对此现象疑惑不解。小华对小明的实验进行了改进,将绿豆种子放入塑料盒内,用煮沸并冷却的水装满塑料盒并盖上盒盖,结果依然有少部分种子的胚根微微突破种皮。
小华用煮沸并冷却的水进行实验的目的是________ 。
(3)从能量获得方式的角度,对小华实验中“少部分种子的胚根微微突破种皮”这一现象作出解释:________ 。
(4)种子萌发需要一定的外界条件,也需要一定的内部条件。兴趣小组的同学提出了如下探究的问题:①种皮有无是否会影响种子萌发 ②胚芽、胚轴或胚根的有无是否会影响种子萌发?关于绿豆种子萌发的内部条件,请你再提出一个可以探究的问题:________ 。
例3.科学家探索光合作用过程和本质经历了漫长的历程。我们知道绿色植物利用太阳光能把二氧化碳和水合成有机物,并释放氧气。H2O和CO2均含有O,那么O2中的O是来源于什么物质呢?
资料一:19世纪末,科学家普遍认为:CO2在光的作用下被分解为CO和(O2。资料二:范 尼尔通过实验得出紫硫细菌合成有机物的反应式,与高等植物光合作用的反应式进行比较研究后,建立了猜想。
紫硫细菌:CO2+2H2S (CH2O)(糖类)+2S+H2O
高等植物:CO2+2H2O (CH2O)(糖类)+O2+H2O
资料三:英国化学家希尔在一个密闭的装置中加入含叶绿体的悬浮液和高铁盐(作氧化剂,不产生氧气),并除去装置内的CO2,在光照下发现密闭装置中产生了O2。
资料四:美国科学家鲁宾、卡门给三组小球藻提供含有一定比例18O的水和碳酸氢盐(释放二氧化碳,其他条件均相同),光照相同时间后,分别检测小球藻释放氧气中18O的比例,实验结果如表所示。(18O是表示中子数为10的氧原子,可作为示踪原子)
组别 水中18O的比例(%) 碳酸氢盐中18O的比例(%) 释放的氧气中18O的比例(%)
1 0.85 0.41 0.84
2 0.85 0.55 0.85
3 0.85 0.61 0.85
(1)通过资料二中的比较分析,可以作出的猜想是________。
(2)希尔实验能否证明光合作用产生的O2全部来源于H2O?请作出判断并说明理由
(3)分析鲁宾、卡门的实验结果,可得出的结论及相应的依据分别是________。
例4.(2017·衢州)小柯利用如下实验装置探究植物的呼吸作用。
(1)图甲实验设立B组的目的是_______________。
(2)如图乙,把几棵新鲜菠菜装入塑料袋中,扎紧袋口,在_________环境中放置十二小时后,松开袋口,插入导管立即扎紧袋口,并将导管口插入烧杯中,缓慢挤压塑料袋,蜡烛熄灭。该现象能否说明菠菜的呼吸作用产生二氧化碳?判断并说明理由:________________。
例5.(2017 杭州)如图甲是研究植物蒸腾作用实验的示意图。
(1)该实验的关键在于保证装置的密封性,尤其是橡皮管与U形管连接处的密封性。实验中,判断此装置的密封性良好的依据是________。
(2)人们大多选用阔叶的法国梧桐的枝叶而不是松树的枝叶进行实验,其原因是________。
(3)实验结束后,在此茎的基部上方横切,观察到其中只有B部分呈红色,如图乙。那么图中的A是植物茎哪一部分结构?________。
(4)随着蒸腾作用的进行,植物体内的水不断发生________(填写物态变化名称),会吸收周围大气的热量。
例6.酶是生物体内各种化学反应的催化剂,它的活性会受到多种外界因素的影响。 在探究了温度对酶催化作用的影响实验后, 科学兴趣小组在课后对其他环境因素进行了探究。
组别 pH
5 7 9 11
温度 (℃) 10 A1 B1 C1 D1
20 A2 B2 C2 D2
30 A3 B3 C3 D3
40 A4 B4 C4 D4
【实验设计】
①将若干同样大小的滤纸片浸入肝脏研磨液,使过氧化氢酶附着在滤纸片上,取出后晾干;
②在四只烧杯中盛入体积分数为 2%,pH分别为5、7、9、11的H2O2 溶液(温度相同且适宜);
③将滤纸片分别放入烧杯中,滤纸片上的过氧化氢酶催化H2O2分解产生O2,氧气泡会附着在滤纸片上。随着反应的进行,滤纸片先下沉再逐渐上浮,直至浮出液面(如图甲),记录________时间。
由上述实验设计可知, 该兴趣小组建立的假设是________
【实验结果】 同学们通过实验, 获得如图乙所示的结果。
【得出结论】 pH对酶的催化作用有影响,pH在5—11的范围内,随着 pH的升高,过氧化氢酶的活性变化规律为________。
【拓展提高】 结合课堂与课后的探究结果,有小组同学提出,在不同温度条件下,pH对酶活性的影响是否相同。为此他们将 H2O2溶液分成________份, 并设计如表所示的方案做了进一步探究。
例7. (2019·嘉舟)甲状腺激素是一种重要的动物激素,对动物的生长、发育具有重要意义。
I 、现以某品种小鼠为实验对象研究甲状腺激素的功能,研究小组设计了以下实验:
①将若干健康同龄成年小鼠随机分成数量相同的甲、乙两组;
②待实验鼠安静后,测实验鼠体长,计算平均值;
③实验处理:甲组每天注射甲状腺激素制剂,乙组每天注射等量生理盐水;
④在相同并适宜的条件下饲养一段时间后,测定甲、乙两组每只实验鼠的体长,并分别计算两组实验鼠的体长平均值;
⑤分析实验前后体长数据,计算各组平均体长的增加量,进而得出结论。请回答下列问题:
(1)根据上述实验设计,他们研究的问题是: 。
(2)纠正实验设计中存在的一个错误: 。
II、协同作用是指多种物质同时作用于生物体所产生的作用超过各自单独作用的总和。若要探究甲状腺激素与生长激素对小鼠生长是否具有协同作用,在上述已纠正的实验设计基础上,还需要补充两组实验:丙组每天注射生长激素,丁组 (注: 由于激素作用的特殊性,实验设计中对各试剂的量和浓度不作具体要求)。
实验结果如图所示,n1~n4为各组小鼠体长增加量的相对值。对实验数据分析后 发现数据关系为 , 说明这两种激素对小鼠生长具有协同作用。
童科学 2