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微专题1科学探究-解题思路模型建构
一、科学探究过程及基本要求
(1)提出问题:尝试从日常生活、生产实际或学习中发现与生物学相关的问题。尝试书面或口头表述这些问题。描述已知科学知识与所发现问题的冲突所在。
(2)作出假设:应用已有知识,对问题的答案提出可能的设想。估计假设的可检验性。
(3)制定计划:拟定探究计划。列出所需要的材料与用具。选出控制变量。设计对照实验。
(4)实施计划:进行观察、调查和实验。收集数据。评价数据的可靠性。
(5)得出结论:描述现象。处理数据。得出结论。
(6)表达、交流:撰写探究报告。交流探究过程和结论。
二、关于显微镜的使用
1.显微镜中起放大作用的构件有目镜、物镜,其放大倍数可以用目镜与物镜放大倍数的乘积来表示;在观察同一洋葱表皮细胞时我们会发现显微镜的放大倍数越小视野中看到的细胞的数量越多(选填“多”或“少”),视野越亮(选填“亮”或“暗”);放大倍数越大看到的细胞的数量越少(选填“多”或“少”),视野越暗(选填“亮”或“暗”)。
2.显微镜中能够调节视野明暗的构件有反光镜、遮光器(或光圈)。对光时要使视野变亮可以使凹面镜和大光圈。要使视野变暗则可以使用平面镜和小光圈。
3.有时显微镜的视野中会看到污点,我们看到的污点只可能在目镜、物镜、载玻片三个地方,因此判断时只需要移动其中的两个,如果污点都不动,就在第三个上,如果移动载玻片时污点就跟着动,则证明污点就在载玻片上。
4.由于显微镜成像的特点是上下倒置、左右相反的,所以要将物像移至视野中央时,则玻片标本移动的方向与物像所在的位置应该相同(选填“相同”或“相反”)。
三、探究实验的原则
1、变量:在“假设”中,对研究对象有影响的因素就是变量;再根据变量设置一组对照实验,使实验结果具有说服力。
2、对照实验:是指实验中除这个研究的条件外,其他条件都要相同。坚持三大原则:单一变量原则,对照性原则和可重复性原则。
3、实验材料达一定数量或设置重复组是为了避免偶然性;计算平均值是为了减少误差。
【例题一】目前,铅污染已成为威胁我国儿童健康的“隐形杀手”,污染源主要是汽车尾气、家 装饰品等。为探究铅对人体健康是否有影响,科研人员将30只大小和健康状况相近的小白鼠分为三组,实验处理如下表。30天后,获得的实验数据如图所示。
(1)若甲和乙为一组对照实验,其变量为注射剂中是否含有醋酸铅,那么,甲组应注射_____________溶液。你对该实验作出的假设是: 对小白鼠的健康有影响。
(2)当假设与实验结果不相符时,正确的做法是( )
A.马上否定原来的假设
B.修改实验数据,使结论与假设一致
C.如实记录,重新再做一次实验
(3)比较图中乙和丙两条曲线下降趋势的不同,可以看出小白鼠体内铅的含量与血红蛋白含量之间的关系是: 。
【方法总结】由实验过程可知,实验探究的是血铅含量对家兔的血红蛋白含量的影响,设计对照实验是,只需要改变变量因素(是否有醋酸铅)为不含醋酸铅,其它不变;实验结果是对实验现象的归纳,由曲线图可知小白鼠体内铅的含量越多,其血红蛋白的含量越少。假设可以是正确的,也可以是错误的,所以如果假设与与实验结果不相符时,我们应该如实记录,重新再做一次实验。
【答案】(1)不含醋酸铅的5%葡萄糖 铅 (2)C (3)体内铅的含量越多,其血红蛋白的含量越少
【举一反三】(2023·营口)某同学发现鱼缸中的水蚤在明亮一侧和阴暗一侧的数量不同。为探究光是否影响水蚤的分布,该同学做了如下实验:
步骤一:将50只水蚤、适量的培养液和空气密封在一根长60厘米的玻璃管内。
步骤二:将玻璃管中水蚤轻轻摇匀,再将玻璃管水平放置并固定。用遮光布遮住整根玻璃管,静置5分钟。
步骤三:如图所示,将遮光布移至30厘米处,形成明亮和阴暗两种环境。
步骤四:当玻璃管中水蚤基本不再移动时,记录两种环境下水蚤的数目。将步骤二、三、四重复操作2次。
分析回答下列问题:
(1)本实验的变量是 。实验中形成明亮和阴暗两种环境的目的是设置 实验。
(2)为控制单一变量,步骤一中应选择大小、生理状态等因素均 (填“相同”或“不同”)的水蚤。
(3)实验结果:明亮环境中水蚤的数目明显多于阴暗环境中水蚤的数目。据此得出的结论是: 。
【答案】(1)光;对照
(2)相同
(3)光会影响水蚤的生活,水蚤喜欢在明亮环境中生活
【解析】(1)对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了该条件不同外,其他条件都相同的实验。这个不同的条件,就是唯一的实验变量。对照实验有实验组和对照组,实验组是接受实验变量处理的对象组,对照组是不接受实验变量处理的对象组,对照组在实验中起对照作用(排除其它因素对实验结果的干扰)。本实验是为探究光是否影响水蚤的分布。可见,本实验的变量是光。实验中形成明亮和阴暗两种环境的目的是设置对照实验。故填:光;对照
(2)对照试验遵循单一变量原则,以便排除偶然因素的影响。该实验中的唯一变量是光,其他条件应该相同且适宜。此所以,为控制单一变量,步骤一中应选择大小、生理状态等因素均相同的水蚤。故填:相同
(3)根据实验结果“明亮环境中水蚤的数目明显多于阴暗环境中水蚤的数目”可得出的结论是:光会影响水蚤的生活,水蚤喜欢在明亮环境中生活。故填:光会影响水蚤的生活,水蚤喜欢在明亮环境中生活
【例题2】下图为某同学在观察自己制作的洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片过程中,显微镜下看到的几个视野,请据图回答问题:
(1)要使图像从视野①变为视野②的状态,应将装片向______________移动;要使图像从视野②变为视野③的状态,应转动______________,换成高倍物镜;要使图像从视野③变为视野④的状态,应用______________进行调节。
(2)在视野②中可以看到,洋葱鳞片叶表皮有部分重叠,这是因为制作临时装片过程中___ 。
【方法总结】由图①到图②可以看出,是把图像移到视野中央,根据显微镜的成像特点知道,像与物是上下倒置、左右相反的,因此要把物体移到视野中央,就要向像所在的方向移到,图中像在视野的右下方,物体实际在视野的左上方,要移到中央,就必须向右下方移到;由②到③可以看出,像很明显被放大了,所以我们首先要转动转换器,使高倍物镜对准通光孔,就可以看到一个模糊的图像,要使图像变清晰即由③变成④,我们就应该调节细准焦螺旋;如果我们在制作临时装片时没有把洋葱鳞片叶表皮展平,观察时就会出现细胞重叠现象。
【答案】(1)右下方 转换器 细准焦螺旋(2)没有将叶表皮展平
【举一反三】(2023·自贡)回答下列探究实验的相关问题:
(1)为探究动物细胞的结构,同学们在实验室制作人体口腔上皮细胞的临时装片,并用显微镜进行观察(如图)。图一中实验的正确操作顺序是 (用图中字母和箭头表示);用图二所示显微镜对临时装片进行观察,当视野中看到细胞数量最多时,显微镜的放大倍数为 倍;图三为某同学在显微镜下观察到的口腔上皮细胞示意图,经染色后细胞中着色最深的结构是 (填序号)。实验中,若某同学做图一步骤d时,在载玻片中央滴加了一滴清水,则在相同的放大倍数下,他观察到的口腔上皮细胞与其他同学看到的细胞相比会 (填“更大”、“更小”或“一样大”),原因是 。
(2)某同学想为家里的鱼缸安装一盏照明灯。为了寻找最适光源,他利用金鱼藻进行了实验探究:
将长势相同的金鱼藻随机均分为4组,分别放入盛有500mL碳酸氢钠溶液(能为金鱼藻提供二氧化碳)的大烧杯中,标为甲、乙、丙、丁;在暗室中分别用不同功率的节能灯作为唯一光源,并将其置于距离烧杯20cm处(如图四),观察并记录每分钟各组烧杯中产生的气泡数,结果如下表。请回答:
组别 甲 乙 丙 丁
节能灯功率(W) 9 14 18 25
每分钟产生气泡数(个) 22 30 40 40
①本实验的变量是 。
②实验中产生的气泡是 ,除了该气体外,金鱼藻通过光合作用还会产生 。
③根据实验结果,该同学决定为家里的鱼缸安装18W的节能灯。据表分析,他这样选择的理由是 (至少答出2点)。
【答案】(1)d→b→c→a;64;②;更大;细胞吸水膨大
(2)不同功率的节能灯;氧气;淀粉;节省电、利于光合作用
【解析】(1)图一中a为染色,b为刮和涂口腔上皮细胞,c为盖盖玻片,d为滴生理盐水;制作口腔上皮细胞临时玻片的顺序是:擦→滴(生理盐水)→刮→涂→盖→染(稀碘液),因此正确顺序为:d→b→c→a;观察更多细胞时,使用的显微镜倍数越小,图中最小的倍数是16×和4×的组成,整个显微镜的倍数是64倍;图三细胞中①为细胞质,②为细胞核,③为细胞膜,②细胞核中含有染色体,染色体易被碱性染料染成深色,因此②细胞核着色最深;实验中若把生理盐水换成清水,细胞内浓度比细胞外浓度更大,细胞吸水膨大;故填:d→b→c→a;64;②;更大;细胞吸水膨大;
(2)由实验的表格可知,该实验除了不同功率的节能灯不同以外,其他条件均适宜且相等,因此该实验的变量是不同功率的节能灯;实验中金鱼藻会产生氧气,氧气在水中形成气泡,气泡越多说明产生的氧气越多;除了氧气,金鱼藻光合作用还会产生有机物淀粉,累积在金鱼藻体内;据表分析,18W的节能灯比9W和14W产生更多的气泡,说明该光照下,金鱼藻光合作用较强,而与产生同等气泡
下的25W相比,18W的会更加省电,因此选择18W的性价比最高。故填:不同功率的节能灯;氧气;淀粉;节省电、利于光合作用。
一、选择题
1.(2019·绵阳)在练习使用显微镜的实验课上,某些同学对调节镜筒进行了下列操作,正确的是( )
A.先转动细准焦螺旋,再转动粗准焦螺旋
B.转动细准焦螺旋时,会使镜筒快速升降
C.逆时针转动粗准焦螺旋,会使镜筒缓缓下降
D.镜筒下降时,要从侧面看物镜和玻片的距离
【答案】D
【解析】A.使用显微镜观察时,先转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓下降,眼睛看着物镜以免物镜碰到玻片标本,直到物镜接近载玻片。这时左眼向目镜内看,同时反向转动粗准焦,使镜筒缓缓上升,直到找到物象,物象不清晰,再调节细准焦螺旋,使物象更加清晰,A不符合题意;
B.转动细准焦螺旋时,使物象更加清晰,B不符合题意;
C.顺时针转动粗准焦螺旋,会使镜筒缓缓下降,C不符合题意;
D.当镜筒下降的时候,如果只注视目镜,我们看不到物镜的位置,就容易让物镜压碎了玻片标本,所以在镜筒下降时我们要注视物镜防止其压碎玻片标本,D符合题意。
2.(2019·绵阳)小王想证明细菌对落叶的分解作用,他设计了对照实验:甲组落叶放在无菌条件下,乙组落叶暴露在空气中。小红对他的实验方案作出了评价,其中说法错误的是( )
A.甲、乙两组落叶可以用不同的树叶
B.实验时应滴加蒸馏水,使树叶保持湿润
C.甲、乙两组落叶都有细菌,未形成对照关系
D.通过对剩余落叶称量,判断细菌是否分解落叶
【答案】A
【解析】A.因为这个实验的目的是探究细菌对植物遗体的分解作用,所以在设置对照组时,要控制其他可能影响实验结果的条件。即除了有无细菌的条件不同外,其他条件都应该相同,因
此甲乙两组要用相同的树叶,A符合题意;
B.甲、乙两组落叶都有细菌,未形成对照关系,实验过程中落叶应滴加蒸馏水,要保持潮湿,B不符合题意;
C.两组树叶都进行灭菌,甲、乙两组落叶都有细菌,未形成对照关系,C不符合题意;
D.通过对剩余落叶称量,判断细菌是否分解落叶,D不符合题意。
3.(2020·葫芦岛)用显微镜观察菠菜叶横切面的临时切片时,发现视野中有一污点,转动目镜,污点不动;移动玻片,污点仍不动。请你判断污点在( )
A.目镜 B.玻片 C.物镜 D.反光镜
【答案】C
【解析】判断的方法是转动目镜或移动玻片。转动目镜污点动就在目镜,不动就不在目镜;移动载玻片,污点移动就在装片,不动就不在装片;如果不在目镜和装片,那就一定在物镜上。题干中,移动目镜和玻片时,污点均不动,说明污点一定在物镜。
4.(2020·日照)在使用光学显微镜时,以下有关“对光”的操作错误的选项是( )
A.遮光器较大的光圈对准通光孔 B.高倍物镜正对通光孔
C.光线较暗时要使用凹面反光镜 D.反光镜对向光源
【答案】B
【解析】对光时有四转:一转动粗准焦螺旋,使镜筒上升;二转动转换器,使低倍物镜对准通光孔;三转动遮光器,使遮光器上最大的光圈对准通光孔;四左眼注视目镜,右眼睁开,转动反光
镜,朝向光源的方向,直到看到一个白亮的视野。反光镜有两面,一面是平面镜,一面是凹面镜,凹面镜可以聚光,因而在光线较弱时,要使用凹面镜来对光,才能使视野变亮,故B符合题意。
5.(2021·内江)“工欲善其事,必先利其器。”生物学研究常用的观察工具是显微镜,它能帮助人们观察到肉眼无法看到的细微结构。下列关于光学显微镜的结构和使用错误的是( )
A.显微镜下看到的物像是实物的倒像
B.显微镜放大物像的结构是目镜和物镜
C.若高倍镜下图像不清晰,可换用反光镜的凹面镜
D.向左上角移动装片,能让左上角的图像移到视野中央
【答案】C
【解析】A.显微镜下看到的物像是实物的倒像,不但上下颠倒,左右也颠倒,A不符合题意。
B.目镜和物镜上安装有凸透镜,根据凸透镜成像的原理,物体反射来的光线经过凸透镜的折射后能形成倒立的放大的物像,显微镜的放大倍数等于目镜和物镜放大倍数的乘积,因此显微镜主要结构具有放大作用的是目镜和物镜,B不符合题意。
C.若高倍镜下图像不清晰,可调节细准焦螺旋,使物像变的更清晰。而反光镜的凹面镜只能增强视野的亮度,C符合题意。
D.我们在显微镜下看到的物像是上下左右均颠倒的物像,所以我们移动玻片标本时,标本移动的方向正好与物像移动的方向相反。向左上角移动装片,能让左上角的图像移到视野中央,D不符合题意。
6.(2021·滨州)显微镜是生物学研究中常用的观察仪器,它能帮助我们观察到肉眼无法看到的细微结构。如图示显微镜结构和镜头,下列说法正确的是( )
A.转动c可使物像更加清晰
B.视野最亮的镜头组合是①和③
C.观察时,视野中的异物一定位于a或e上
D.对光时,应转动d使高倍物镜对准通光孔
【答案】A
【解析】A.c细准焦螺旋的作用是较小幅度的升降镜筒外,还能调出更加清晰的物像,A符合题意,B.显微镜的放大倍数=物镜倍数×目镜倍数。物镜倍数越小,镜头越短;目镜倍数越小,镜头越长,显微镜放大倍数越小视野越亮,视野最亮的镜头组合是①和④,B不符合题意。
C.用显微镜进行观察时,视野中出现了污点,污点的位置只有三种可能,a目镜、e物镜或玻片标本,C不符合题意。
D.对光时,应转动d转换器使低倍物镜对准通光孔,D不符合题意。
7.(2023·石家庄)老师在实验教学视频中截取了4张关于显微镜操作的图片,用以制作PPT课件。在制作PPT时,需要按照正确操作对图片进行排序。正确排序是( )
A.①→②→③→④ B.①→③→②→④
C.③→①→②→④ D.③→①→④→②
【答案】C
【解析】显微镜的观察步骤包括:取镜和安放→对光→放置玻片标本→观察→整理和存放。对图中图片进行排序是③是对光→①是放置玻片标本→②是下降镜筒→④是观察标本时升镜。C正确。
8.(2023·怀化)用下列四台显微镜观察洋葱鳞片叶内表皮细胞,视野中细胞数目最少的是( )
显微镜序号 目镜 物镜
A 5× 40×
B 10× 40×
C 10× 4×
D 12.5× 10×
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】用显微镜观察洋葱鳞片叶内表皮细胞,放大倍数越大,视野看到的细胞数目越少。所以视野中细胞数目最少的是放大倍数最大的。A、C、D不符合题意,B符合题意。
二、读图理解题
9.(2023·泰州)显微镜是生物学研究中常用的重要仪器。如图一是显微镜结构图,图二是“制作洋葱鳞片叶内表皮细胞临时装片”实验的部分操作示意图,图三是显微镜下观察到的四种物像。请据图分析回答:
(1)反复调节粗准焦螺旋后甲中人口腔上皮细胞仍不够清晰,这时应调节图一中的 (填序号)。
(2)出现乙中细胞重叠现象的原因是图二中步骤 (填字母)操作不规范。
(3)丙人血细胞中数目最多的是 ,具有防御保护功能的是 。
(4)丁中蚕豆叶横切面叶脉内运输有机物的是 ,属于 组织。
【答案】(1)②
(2)b
(3)红细胞;白细胞
(4)筛管;输导
【解析】(1)图一中,①是粗准焦螺旋,②是细准焦螺旋,③是目镜,④是物镜,⑤是反光镜,粗准焦螺旋转动时,可以大幅度升降镜筒,细准焦螺旋转动时,镜筒升降幅度较小,用粗准焦螺找到物像后,为了使物像更清晰,再略微转动细准焦螺旋,因此,反复调节粗准焦螺旋后甲中人口
腔上皮细胞仍不够清晰,这时应调节图一中的②细准焦螺旋。
(2)图二中,a是滴清水,b是把洋葱表皮展平在液滴中,c是盖盖玻片,d是染色,出现乙中细胞重叠现象的原因是图二中步骤b,没有把洋葱表皮展平,出现了折叠,导致细胞重叠。
(3)血细胞中,数量最多的是红细胞,具有运输氧气和少量二氧化碳的功能,白细胞数量最少,具有吞噬病菌、防御疾病的作用。
(4)丁中,蚕豆叶的横切面叶脉内有导管和筛管两种管道,导管能够向上运送水和无机盐,筛管能够向下运送有机物,因此,叶脉具有输导作用,属于输导组织。
三、资料分析题
10.(2021·玉林)小明同学学习“练习使用显微镜”之后,用显微镜观察植物叶肉细胞的结构。请据图完成填空。
(1)图示是显微镜的结构图,序号3结构的名称是 。
(2)使用显微镜观察叶肉细胞时,要让可见光穿过被观察的材料,因此,被观察的叶片材料一定要 。
(3)小明同学在观察叶肉细胞时,要将物镜从低倍镜换成高倍镜,应调节图中的 。(请填序号)
【答案】(1)物镜
(2)薄而透明
(3)6
【解析】(1)在显微镜的结构中,3是物镜,
(2)因为光线依次要通过反光镜、光圈、通光孔、玻片标本、物镜、镜筒、目镜,才能进入到人的眼睛,所以,用显微镜进行观察的材料一定要薄而透明,使光线能够透过被观察的物体。
(3)想要把物镜从低倍镜换成高倍镜,需要转动6转换器,把低倍镜换成高倍镜。
11.(2022·石家庄)某生物兴趣小组发现,辣条以味道重、气味香、颜色鲜艳、价格低廉而深受广大中小学生喜爱,有些学生几乎每天都要购买辣条食用。组员疑问:辣条会不会对身体造成伤害呢?现以仓鼠为研究对象设计一个实验,对这个问题进行探究。(实验材料:辣条、仓鼠 20 只、普通鼠粮、可关仓鼠的笼子等)请完善探究方案:
(1)第一步,提出问题:辣条对仓鼠身体有伤害吗
第二步,作出假设: 。
第三步,制定计划与实施计划:
组别 实验材料 每次投放等量的鼠粮 4个月以后的结果
甲组 各10只大小、生长状况、活动能力相同的仓鼠 普通鼠粮 10只活动能力正常
乙组 将辣条磨碎,与普通鼠粮均匀混合,制成掺入辣条的鼠粮(大小性状与普通鼠粮一致) 4只已经死亡6只活动能力弱
第四步,记录结果,得出结论。第五步,交流讨论:
(2)该探究实验的变量是: 。
(3)甲、乙两组实验中,起对照作用的是 组。
(4)每组用 10 只仓鼠,而不是只用 1 只的原因是 。
(5)分析实验结果,得出的实验结论是 。
【答案】(1)作出假设:辣条对仓鼠身体有伤害。(或答:辣条对仓鼠身体无伤害。)
(2)是否食用辣条
(3)甲
(4)避免偶然性
(5)辣条对仓鼠身体有伤害。
【解析】(1)根据提出的问题:辣条对仓鼠身体有伤害吗?可作出的假设是:辣条对仓鼠身体有伤害。(或答:辣条对仓鼠身体无伤害。)故填: 辣条对仓鼠身体有伤害。(或答:辣条对仓鼠身体无伤害。)
(2)由图表中可以看到甲、乙组两组每次投放等量的鼠粮,甲组投放普通鼠粮,乙组投放掺入辣条的鼠粮,其余条件相同,因此该实验的变量是是否食用辣条。故填: 是否食用辣条
(3)实验组是变有变化的一组,对照组是变量没有变化的一组(条件正常)。甲、乙两组实验中,起对照作用的是甲组。故填:甲
(4)仓鼠在实验不数目不易过少,少了会因为偶然性容易产生误差,但也不易过多,太多了会增加实验难度,为避免偶然性每组用10只仓鼠,而不是只用1只。故填: 避免偶然性
(5)分析实验结果“甲组10只活动能力正常;而乙组4只已经死亡、6只活动能力弱”,故得出的结论是:辣条会对仓鼠身体有伤害。故填:辣条对仓鼠身体有伤害
五、综合应用题
12.(2020·长沙)某研究机构对浏阳大围山自然保护区的鸟类和哺乳类进行调查。他们在大围山选择了40个位点设置红外相机,当有动物经过各位点时,相机会自动拍照记录。根据所拍摄照片,这次调查发现了哺乳类5目10科15种,其中食肉目有9种;鸟类7目19科55种,其中雀形目有40种。调查还统计了不同植被类型中鸟类和哺乳类的物种数,结果如下表。
植被类型 阔叶林 针阔叶混交林 针叶林 灌丛和灌草丛
鸟类物种数 39 29 14 32
哺乳类物种数 12 11 9 11
(1)本次调查能否记录下大围山所有的鸟类和哺乳类?
(2)本次调查统计的物种总数为 。鸟的种类在 (填植被类型)中最多。
(3)大围山自然保护区丰富的植被通过光合作用为动物提供了充足的氧气和 ,是动物生存的基础。
(4)请将阔叶林中哺乳类的物种数转化为柱状图补充在图中。
【答案】(1)不能
(2)70;阔叶林
(3)食物/有机物
(4)
【解析】(1)调查法包括抽样调查和全面调查(即普查),选择普查还是抽样调查要根据所要考查的对象的特征灵活选用。题中研究机构在大围山选择了40个位点进行调查,采用了抽样调查的方法,抽样调查不可能记录下大围山所有的鸟类和哺乳类。(2)生物分类单位由大到小是界、门、纲、目、科、属、种,最基本的分类单位是种,一个物种就是一种生物。根据题干“发现了哺乳类5目10科15种”、“鸟类7目19科55种”,调查的物种总数是15+55=70(种)。分析题干中表格可知阔叶林中鸟类有39种,种类最多。(3)绿色植物的光合作用的重要意义有:一是完成了物质转化:把无机物转化成有机物,一部分用来构建植物体自身,一部分为其它生物提供食物来源,同时放出氧气供生物呼吸利用;二是完成了能量转化:把光能转变成化学能储存在有机物中,是自然界中的能量源泉;三是绿色植物进行光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,促进了生物圈的碳氧平衡。所以大围山自然保护区丰富的植被通过光合作用为动物提供了充足的氧气和食物,是动物生存的基础。(4)分析题干中表格可知阔叶林中哺乳类的物种数是12,按照数学知识将阔叶林中哺乳类的物种数转化为柱状图补充在图中,如下:
专题概述
考点突破
典例精讲
五年五考
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微专题1科学探究-解题思路模型建构
一、科学探究过程及基本要求
(1)________:尝试从日常生活、生产实际或学习中发现与生物学相关的问题。尝试书面或口头表述这些问题。描述已知科学知识与所发现问题的冲突所在。
(2)________:应用已有知识,对问题的答案提出可能的设想。估计假设的可检验性。
(3)________:拟定探究计划。列出所需要的材料与用具。选出控制变量。设计对照实验。
(4)________:进行观察、调查和实验。收集数据。评价数据的可靠性。
(5)________:描述现象。处理数据。得出结论。
(6)________:撰写探究报告。交流探究过程和结论。
二、关于显微镜的使用
1.显微镜中起放大作用的构件有________、________,其放大倍数可以用________________来表示;在观察同一洋葱表皮细胞时我们会发现显微镜的放大倍数越小视野中看到的细胞的数量越________(选填“多”或“少”),视野越________(选填“亮”或“暗”);放大倍数越大看到的细胞的数量越________(选填“多”或“少”),视野越________(选填“亮”或“暗”)。
2.显微镜中能够调节视野明暗的构件有________、________(或________)。对光时要使视野变亮可以使________和________。要使视野变暗则可以使用________和________。
3.有时显微镜的视野中会看到污点,我们看到的污点只可能在________、________、________三个地方,因此判断时只需要移动其中的两个,如果污点都不动,就在第三个上,如果移动载玻片时污点就跟着动,则证明污点就在________上。
4.由于显微镜成像的特点是上下倒置、左右相反的,所以要将物像移至视野中央时,则玻片标本移动的方向与物像所在的位置应该________(选填“相同”或“相反”)。
三、探究实验的原则
1、________:在“假设”中,对研究对象有影响的因素就是变量;再根据变量设置一组对照实验,使实验结果具有说服力。
2、对照实验:是指实验中除这个研究的条件外,其他条件都要相同。坚持三大原则:________原则,________原则和________原则。
3、实验材料达一定数量或设置重复组是为了________;计算平均值是为了________。
【例题一】目前,铅污染已成为威胁我国儿童健康的“隐形杀手”,污染源主要是汽车尾气、家 装饰品等。为探究铅对人体健康是否有影响,科研人员将30只大小和健康状况相近的小白鼠分为三组,实验处理如下表。30天后,获得的实验数据如图所示。
(1)若甲和乙为一组对照实验,其变量为注射剂中是否含有醋酸铅,那么,甲组应注射_____________溶液。你对该实验作出的假设是: 对小白鼠的健康有影响。
(2)当假设与实验结果不相符时,正确的做法是( )
A.马上否定原来的假设
B.修改实验数据,使结论与假设一致
C.如实记录,重新再做一次实验
(3)比较图中乙和丙两条曲线下降趋势的不同,可以看出小白鼠体内铅的含量与血红蛋白含量之间的关系是: 。
【举一反三】(2023·营口)某同学发现鱼缸中的水蚤在明亮一侧和阴暗一侧的数量不同。为探究光是否影响水蚤的分布,该同学做了如下实验:
步骤一:将50只水蚤、适量的培养液和空气密封在一根长60厘米的玻璃管内。
步骤二:将玻璃管中水蚤轻轻摇匀,再将玻璃管水平放置并固定。用遮光布遮住整根玻璃管,静置5分钟。
步骤三:如图所示,将遮光布移至30厘米处,形成明亮和阴暗两种环境。
步骤四:当玻璃管中水蚤基本不再移动时,记录两种环境下水蚤的数目。将步骤二、三、四重复操作2次。
分析回答下列问题:
(1)本实验的变量是 。实验中形成明亮和阴暗两种环境的目的是设置 实验。
(2)为控制单一变量,步骤一中应选择大小、生理状态等因素均 (填“相同”或“不同”)的水蚤。
(3)实验结果:明亮环境中水蚤的数目明显多于阴暗环境中水蚤的数目。据此得出的结论是: 。
【例题2】下图为某同学在观察自己制作的洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片过程中,显微镜下看到的几个视野,请据图回答问题:
(1)要使图像从视野①变为视野②的状态,应将装片向______________移动;要使图像从视野②变为视野③的状态,应转动______________,换成高倍物镜;要使图像从视野③变为视野④的状态,应用______________进行调节。
(2)在视野②中可以看到,洋葱鳞片叶表皮有部分重叠,这是因为制作临时装片过程中___ 。
【举一反三】(2023·自贡)回答下列探究实验的相关问题:
(1)为探究动物细胞的结构,同学们在实验室制作人体口腔上皮细胞的临时装片,并用显微镜进行观察(如图)。图一中实验的正确操作顺序是 (用图中字母和箭头表示);用图二所示显微镜对临时装片进行观察,当视野中看到细胞数量最多时,显微镜的放大倍数为 倍;图三为某同学在显微镜下观察到的口腔上皮细胞示意图,经染色后细胞中着色最深的结构是 (填序号)。实验中,若某同学做图一步骤d时,在载玻片中央滴加了一滴清水,则在相同的放大倍数下,他观察到的口腔上皮细胞与其他同学看到的细胞相比会 (填“更大”、“更小”或“一样大”),原因是 。
(2)某同学想为家里的鱼缸安装一盏照明灯。为了寻找最适光源,他利用金鱼藻进行了实验探究:
将长势相同的金鱼藻随机均分为4组,分别放入盛有500mL碳酸氢钠溶液(能为金鱼藻提供二氧化碳)的大烧杯中,标为甲、乙、丙、丁;在暗室中分别用不同功率的节能灯作为唯一光源,并将其置于距离烧杯20cm处(如图四),观察并记录每分钟各组烧杯中产生的气泡数,结果如下表。请回答:
组别 甲 乙 丙 丁
节能灯功率(W) 9 14 18 25
每分钟产生气泡数(个) 22 30 40 40
①本实验的变量是 。
②实验中产生的气泡是 ,除了该气体外,金鱼藻通过光合作用还会产生 。
③根据实验结果,该同学决定为家里的鱼缸安装18W的节能灯。据表分析,他这样选择的理由是 (至少答出2点)。
一、选择题
1.(2019·绵阳)在练习使用显微镜的实验课上,某些同学对调节镜筒进行了下列操作,正确的是( )
A.先转动细准焦螺旋,再转动粗准焦螺旋
B.转动细准焦螺旋时,会使镜筒快速升降
C.逆时针转动粗准焦螺旋,会使镜筒缓缓下降
D.镜筒下降时,要从侧面看物镜和玻片的距离
2.(2019·绵阳)小王想证明细菌对落叶的分解作用,他设计了对照实验:甲组落叶放在无菌条件下,乙组落叶暴露在空气中。小红对他的实验方案作出了评价,其中说法错误的是( )
A.甲、乙两组落叶可以用不同的树叶
B.实验时应滴加蒸馏水,使树叶保持湿润
C.甲、乙两组落叶都有细菌,未形成对照关系
D.通过对剩余落叶称量,判断细菌是否分解落叶
3.(2020·葫芦岛)用显微镜观察菠菜叶横切面的临时切片时,发现视野中有一污点,转动目镜,污点不动;移动玻片,污点仍不动。请你判断污点在( )
A.目镜 B.玻片 C.物镜 D.反光镜
4.(2020·日照)在使用光学显微镜时,以下有关“对光”的操作错误的选项是( )
A.遮光器较大的光圈对准通光孔 B.高倍物镜正对通光孔
C.光线较暗时要使用凹面反光镜 D.反光镜对向光源
5.(2021·内江)“工欲善其事,必先利其器。”生物学研究常用的观察工具是显微镜,它能帮助人们观察到肉眼无法看到的细微结构。下列关于光学显微镜的结构和使用错误的是( )
A.显微镜下看到的物像是实物的倒像
B.显微镜放大物像的结构是目镜和物镜
C.若高倍镜下图像不清晰,可换用反光镜的凹面镜
D.向左上角移动装片,能让左上角的图像移到视野中央
6.(2021·滨州)显微镜是生物学研究中常用的观察仪器,它能帮助我们观察到肉眼无法看到的细微结构。如图示显微镜结构和镜头,下列说法正确的是( )
A.转动c可使物像更加清晰
B.视野最亮的镜头组合是①和③
C.观察时,视野中的异物一定位于a或e上
D.对光时,应转动d使高倍物镜对准通光孔
7.(2023·石家庄)老师在实验教学视频中截取了4张关于显微镜操作的图片,用以制作PPT课件。在制作PPT时,需要按照正确操作对图片进行排序。正确排序是( )
A.①→②→③→④ B.①→③→②→④
C.③→①→②→④ D.③→①→④→②
8.(2023·怀化)用下列四台显微镜观察洋葱鳞片叶内表皮细胞,视野中细胞数目最少的是( )
显微镜序号 目镜 物镜
A 5× 40×
B 10× 40×
C 10× 4×
D 12.5× 10×
A.A B.B C.C D.D
二、读图理解题
9.(2023·泰州)显微镜是生物学研究中常用的重要仪器。如图一是显微镜结构图,图二是“制作洋葱鳞片叶内表皮细胞临时装片”实验的部分操作示意图,图三是显微镜下观察到的四种物像。请据图分析回答:
(1)反复调节粗准焦螺旋后甲中人口腔上皮细胞仍不够清晰,这时应调节图一中的 (填序号)。
(2)出现乙中细胞重叠现象的原因是图二中步骤 (填字母)操作不规范。
(3)丙人血细胞中数目最多的是 ,具有防御保护功能的是 。
(4)丁中蚕豆叶横切面叶脉内运输有机物的是 ,属于 组织。
三、资料分析题
10.(2021·玉林)小明同学学习“练习使用显微镜”之后,用显微镜观察植物叶肉细胞的结构。请据图完成填空。
(1)图示是显微镜的结构图,序号3结构的名称是 。
(2)使用显微镜观察叶肉细胞时,要让可见光穿过被观察的材料,因此,被观察的叶片材料一定要 。
(3)小明同学在观察叶肉细胞时,要将物镜从低倍镜换成高倍镜,应调节图中的 。(请填序号)
11.(2022·石家庄)某生物兴趣小组发现,辣条以味道重、气味香、颜色鲜艳、价格低廉而深受广大中小学生喜爱,有些学生几乎每天都要购买辣条食用。组员疑问:辣条会不会对身体造成伤害呢?现以仓鼠为研究对象设计一个实验,对这个问题进行探究。(实验材料:辣条、仓鼠 20 只、普通鼠粮、可关仓鼠的笼子等)请完善探究方案:
(1)第一步,提出问题:辣条对仓鼠身体有伤害吗
第二步,作出假设: 。
第三步,制定计划与实施计划:
组别 实验材料 每次投放等量的鼠粮 4个月以后的结果
甲组 各10只大小、生长状况、活动能力相同的仓鼠 普通鼠粮 10只活动能力正常
乙组 将辣条磨碎,与普通鼠粮均匀混合,制成掺入辣条的鼠粮(大小性状与普通鼠粮一致) 4只已经死亡6只活动能力弱
第四步,记录结果,得出结论。第五步,交流讨论:
(2)该探究实验的变量是: 。
(3)甲、乙两组实验中,起对照作用的是 组。
(4)每组用 10 只仓鼠,而不是只用 1 只的原因是 。
(5)分析实验结果,得出的实验结论是 。
五、综合应用题
12.(2020·长沙)某研究机构对浏阳大围山自然保护区的鸟类和哺乳类进行调查。他们在大围山选择了40个位点设置红外相机,当有动物经过各位点时,相机会自动拍照记录。根据所拍摄照片,这次调查发现了哺乳类5目10科15种,其中食肉目有9种;鸟类7目19科55种,其中雀形目有40种。调查还统计了不同植被类型中鸟类和哺乳类的物种数,结果如下表。
植被类型 阔叶林 针阔叶混交林 针叶林 灌丛和灌草丛
鸟类物种数 39 29 14 32
哺乳类物种数 12 11 9 11
(1)本次调查能否记录下大围山所有的鸟类和哺乳类?
(2)本次调查统计的物种总数为 。鸟的种类在 (填植被类型)中最多。
(3)大围山自然保护区丰富的植被通过光合作用为动物提供了充足的氧气和 ,是动物生存的基础。
(4)请将阔叶林中哺乳类的物种数转化为柱状图补充在图中。
专题概述
考点突破
典例精讲
五年五考
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