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【素养精练·备战期末】浙教版八年级科学下册期末复习最后一练
能力提升一 实验探究训练综合练
1．为探究通电螺线管的磁性除了与是否带铁芯有关系之外，还跟哪些因素有关呢？小明作了猜想：
①通电螺线管的磁场强度可能与电流大小有关；
②通电螺线管的磁场强度可能与___________有关；
小明设计了如图所示的实验装置，请回答下列问题：
（1）请将猜测②的横线处补充完整 ；
（2）小明在A、B两个铁钉的下方均匀地撒上铁屑，然后闭合开关观察到A吸引的铁屑要比B多，可以得出结论 ；
（3）像本实验这样将不易观察的磁场强弱通过观察比较吸引铁屑的数量来体现的方法称为转换法，下列实验中运用了相同方法的是 。
A．研究分子的特性时，用黄豆和米粒混合实验 B．研究电流的有无时，串联一个小灯泡
C．研究电流的特点时，通过类比水流帮助理解
（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 。
2．小安在探究“磁体间相互作用规律”时发现：磁体间的距离不同，作用力大小也不同，于是用如图所示的实验探究磁体间作用力的大小与磁极间的距离之间的关系。
（1）实验中，他通过观察 ，来判断磁体间作用力的大小；
（2）用能被感知的现象来表现难以感知或度量的事物、现象，是科学研究的重要方法。下列实验研究与小安的方法不同的是 （填字母）；
A．用小磁针来检测电流周围存在磁场
B．用电磁铁吸引大头针数目判断电磁铁磁性强弱
C．灵敏电流计的偏转判定电路是否产生感应电流
D．引入磁感线研究磁场性质
（3）分析三次实验现象，可得出结论： ；
（4）小安认为：这个结论还需要进一步实验论证，联想到磁体间的相互作用规律，利用上述装置和器材，还须研究 。
3．1820年，奥斯特用铂丝连接伏打堆（相当于电源）的两端，铂丝水平沿南北方向放置，下方放置一个被玻璃罩封闭的小磁针。闭合电路后，小磁针发生了轻微的偏转，如图甲所示。
他做出以下猜想：
猜想1：可能是因为电流使导线产生了热，加热玻璃罩内的空气，引起了对流，从而导致磁针的偏转；
猜想2：可能是因为电流产生了磁场，从而导致磁针的偏转；
奥斯特通过实验很快就否定了猜想1，又做了乙、丙两组实验。
（1）乙组实验中将细铂丝换成了粗铂丝基于的假设是 ；
（2）奥斯特通过在玻璃罩和上方的导线之间加入金箔、玻璃等介质，观察到 的现象，从而否定猜想1；
（3）结合实验与所学知识，丙组中小磁针将 （选填字母）。
A．顺时针偏转，偏转角度比甲组更大 B．顺时针偏转，偏转角度比甲组更小
C．逆时针偏转，偏转角度比甲组更大 D．逆时针偏转，偏转角度比甲组更小
4．利用电磁感应原理，同学们开展了一次有趣的跳绳活动。如图所示，把一根大约10米长的软电线的两端连接到一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合电路。两个同学摇动电线，并不断改变摇动的方向和所摇动电线的长度，观察电流表指针的变化。
（1）开展这一活动时，同学们建立的假设有：①地球是个大磁体，如果闭合电路一部分导体切割地磁场，就会产生感应电流；② 。
（2）活动中，同学们应观察电流表指针的哪些变化 。
（3）活动中，同学们发现摇动电线越快，指针变化就越快。请对此现象作出合理解释： 。
5．小萧在学习了磁场对通电导体有力的作用后，查阅资料了解到当电流与磁场方向垂直时，磁场对通电导体的作用力大小与磁场强度、导体在磁场中的长度以及导体中的电流强度有关。他设计了如图装置，进行了如下实验：
①将一根导体棒用两根电阻大小忽略不计的细金属线悬挂在铁架台上，将一蹄形磁铁竖直固定在铁架台上，并让导体棒与蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直；
②给导体两端施加电压U1，闭合电路，观察细金属线偏转的角度α1；
③给导体两端施加电压U2，且U2>U1，闭合电路，观察细金属线偏转的角度α2；
④比较α1与α2的大小，即可判断磁场对通电导体的作用力与导体中电流强度是否有关；
（1）小萧比较发现α2>α1，即可初步得出结论： ；
（2）实验过程中，若仅将导体的左右两端对调，则导体的运动方向 （填“会”或“不会”）发生改变；
（3）小山也利用右图的装置探究与小萧相同的问题，但小山在②③两步实验操作中给导体棒所通电流方向均与小萧的相反，其余操作均相同，比较小萧和小山的做法你认为 （填“小萧”或“小山”）的做法更好；
（4）小萧想接着探究磁场对通电导体的作用力大小与导体在磁场中的长度是否有关，于是他换了另一根较长的，且粗细和材质均与之前相同的导体棒进行实验，小山认为这样操作不可行，他的理由是 。
6．学习了电磁感应现象后，小科同学想进一步探究感应电流大小与哪些因素有关。他使用如图装置：铁块E、F上绕有导线并与开关、滑动变阻器、电源、灯泡组成电路。线框abcd与灵敏电流计G相连。（线框abed在铁块E、F上方，且实验过程中线框不扭转）
[猜想与假设]
A．感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关；
B．感应电流的大小与磁场的强弱有关。
[设计与实验]
小科探究猜想A的设计思路如下：实验时保持电磁铁磁性强弱不变，改变线框切割磁感线的速度，进行多次实验，记下每次实验灵敏电流计指针偏转格数，数据记录如下表所示。
实验次数 切割磁感线的速度 电流计指针偏转格数
1 慢速 1.5格
2 中速 2.5格
3 快速 4格
（1）[分析论证]分析表格数据得出结论：其他条件相同时， ，闭合电路产生的感应电流越大；
（2）[交流评估]小科为验证猜想B，设计思路如下：改变电磁铁的 进行多次实验，每次实验线框竖直向下穿过电磁铁磁场，观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数；
（3）实验中用电磁铁代替永磁体的好处是： ；
（4）按照小科的设计思路验证猜想B、发现感应电流变化不定，没有规律，原因可能是 。
7．我国风能资源丰富，风力发电产业正逐步发展成为新兴产业。风力发电机包含风力系统和发电系统两部分。某科学小组设计制作简易风力发电机使小灯泡发光，正常照明下灯泡亮度介于100勒到350 勒之间。
（1）【发电系统】图甲为发电系统核心部分，风力发电机产生的电流为 （填“直流电”或“交流电”）；
（2）【风力系统】风力系统的主体部分为风叶。小组成员设计了横截面如图乙所示三种形状的风叶。为了测定哪一种形状的风叶发电效果最好，同学们利用电风扇（图丙）、小灯泡、电流表、发电机、导线、等进行了如下的实验，请完成实验步骤：
①在发电机上装上A 形状的风叶，将发电机、小灯泡与电流表组成串联电路：
②把电风扇放在发电机前面0.5米处，并调好高度及方向，使电风扇正对发电机正面，闭合电风扇的开关并把调档旋钮转到第三档（转速最大）：
③闭合实验电路开关 读出电流表示数；
④ ：
⑤比较所测得的数据，确定哪种型号的风叶效果最好
改进：为了实验更具有科学性，在本实验中三种扇叶的 应相同（写出一种即可）。
（3）【安装调试与评价】为了评价小组制作的风力发电机，同学们设计了如下评价量表。请在表格中填写相应的评价指标。
评价指标 优秀 合格 待改进
材料 材料环保且成本低 材料环保但成本高 材料不环保且成本高
发电效果 ① ② ③
发电最低风速 小于等于4m/s 大于4m/s 小于 8m/s 大于等于 8m/s
8．如图是小金在进行研究性学习课题《化学反应中质量守恒的研究》的过程。
【提出问题】
氧化汞（HgO）加热时，会生成汞和氧气（常温常压下，氧气密度为ρ氧）。反应结束后，所生成的汞和氧气的质量总和与参加反应的氧化汞的质量是否相等呢？
【资料信息】
信息一：氧化汞反应的化学方程式：。
信息二：测量气体体积需要在标准大气压下测量才是准确数值。
【实验设计及过程】
检查装置的气密性后，在试管中加入适量的药品，测得反应装置、滤毒器与物质总质量为m1。待反应完全后，再测量反应装置、滤毒器与剩余物质总质量为m2，并测出产生气体体积记为V。
（1）实验时，小金在量筒中加入一些煤油的目的是 。
（2）固体HgO加热时，为什么试管口略向上倾斜，请说明理由： 。
（3）若本实验能正确反应化学变化中的质量守恒关系，则上述测量结果存在的关系式是 。
【实验分析】小金根据数据计算发现质量并不守恒，其原因可能是 。
A．试管中氧化汞没有完全分解 B．导管口连续且均匀冒气泡时开始收集气体
C．未调节量筒内外液面相平就读数
9．小明利用图甲所示装置测定空气中氧气体积分数。检查得气密性良好后点燃红磷，立即塞紧瓶塞并通过传感器记录瓶中气体压强、温度及氧气浓度随时间变化的情况（如图乙）。
（1）如何检验图甲装置的气密性 。
（2）实验前集气瓶内空气体积为V，烧杯中水的体积为V1，实验后烧杯中剩余水的体积为V2，由此可计算空气中氧气体积分数的表达式为 （用V、V1、V2列式表示）。
（3）在t1-t2时间内，瓶内气压降低的原因是 。
（4）已知空气中氧气的体积分数约为，实验结束之后，小明按（2）进行计算得出的结果小于，可能的原因是 。
A．红磷的量不足 B．塞紧瓶塞的过程中，有气体从瓶口逸出
C．红磷中含有碳杂质 D．瓶中氧气未消耗完，红磷就已熄灭
10．为了探究能使带火星木条复燃的最低氧气体积分数，小明利用如图装置进行如下实验（注：空气中的氧气体积分数为20%，不考虑水蒸气的影响）
①检查装置气密性，在圆柱形容器内注满水并在容器壁上等间隔地标注刻度“1～10”
②装入药品并打开止水夹A、C，待容器中的水排尽后关闭止水夹A，打开导管B的密封塞，将带火星的木条通过导管B伸入容器内，观察现象。
③再次在圆柱形容器内注水，调节容器内水位分别至刻度“1～10”，重复步骤②。获得部分数据如下表。
带火星木条的情况
容器内水位所对应的刻度 注满 1~8 9 10
收集到的氧气体积分数% 100 ...... 20
带火星木条的情况 复燃 复燃 很亮 微亮
（1）请写出该反应的文字表达式： ；
（2）发生装置中长颈漏斗下端管口伸至液面以下的目的是 ；
（3）由于试管内残留空气，实验中收集到的氧气实际体积分数会偏 ；
（4）根据表中信息，小明推测：能使带火星木条复燃的最低氧气体积分数应在对应容器内的水位刻度“8”与“9”之间。当容器内水位处于刻度“9”时，收集到的氧气体积分数为 （忽略试管内残留的空气影响）
11．为比较不同物质对过氧化氢溶液分解的催化效果，实验小组选取了二氧化锰、铁锈（主要成份是Fe2O3）和氧化铜（CuO）进行探究。
探究一：铁锈（主要成份是Fe2O3）对过氧化氢溶液的催化效果
【提出问题】氧化铁固体（Fe2O3，难溶于水）对过氧化氢溶液的分解是否有催化作用？
【作出猜想】
（1）Ⅰ.Fe2O3既不是催化剂，也不是反应物，反应前后质量和化学性质都不变；
Ⅱ.Fe2O3是反应物，会生成O2，反应前后质量和化学性质都改变；
Ⅲ.Fe2O3是该反应的催化剂，反应前后 。
【进行实验】用天平称量1gFe2O3，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行以下7个步骤的实验探究。
步骤⑦：将所得固体再次放入等量的过氧化氢溶液中，重复完成实验②③，并观察现象。
【寻找证据】
步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 得出结论
溶液中缓慢放出气泡， 带火星的木条不复燃 溶液中较快放出气泡， 带火星木条复燃 固体质量为1g 与步骤③相同 猜想Ⅲ成立
【实验分析】
（2）实验结果支持氧化铁能加快过氧化氢溶液分解速率的证据是 。
【表达与交流】
（3）步骤③中，试管中各物质质量随反应时间t变化曲线正确的是 （填字母）。
A． B． C． D．
探究二：氧化铜（CuO）与二氧化锰（MnO2）的催化效果比较
实验小组按照图1所示的装置进行了两次实验，在试管中分别加入1g氧化铜和1g二氧化锰，分别将注射器内盛有的5mL5%的过氧化氢溶液快速注入试管中，利用注射器收集氧气，收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。
【实验分析】
（4）由氧化铜催化的反应在t1﹣t2时间段，反应速率逐渐变慢的原因是： 。
（5）请根据图2所示实验结果比较氧化铜与二氧化锰的催化效果，并说明理由 。
12．课本上介绍了实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图1）：
（1）图1中红磷燃烧的实验现象是 ，根据该实验知，瓶内剩余气体的化学性质是 。
【原理应用】兴趣小组同学用家用制氧机（如图2）制取井收集了一袋气体，带到实验室对其进行研究。该方法制得的氧气浓度如何？兴趣小组同学设计了如图3所示装置来测定氧气的含量：
①检查装置气密性；
②加入药品，将装置连接固定；
③打开止水夹a和b，向A中缓慢鼓入一定量气体，露出白磷后，关闭止水夹a和b。此时，A中水进入到B中，测得B中水的体积为V1mL；
④用凸透镜聚光引燃白磷；
⑤待白磷熄灭并冷却到室温，打开止水夹b。B中水倒吸进入到A中，测得量筒中的体积变为V2mL；
⑥计算小组同学所带气体中氧气的体积分数。
(2)下列有关这个实验的说法中，正确的有___________。
A．步骤②中，白磷的用量应过量
B．步骤④中，白磷燃烧时要保持关闭止水夹a和b
C．步骤⑤中，未冷却至室温会使测得的氧气含量偏高
D．与图1比，图3装置的优点：误差减少和污染减少
（3）经测定V1=220mL；V2=50mL，则小组同学所带气体中氧气的体积分数为 （精确到0.1%）。
13．实验小组的小明、小李进行如图所示实验来验证质量守恒定律。在实验中用电子天平和量筒准确测量出表中测量对象。（实验中操作正确，当时气压下氧气的密度为ρ）
（1）分析实验结果m1+m2+m3=m4+ρV，验证了质量守恒定律，那么测量结果为m4的测量对象是指 。
测量对象 测量结果
MnO2 m1
KClO3 m2
试管 m3
m4
量筒内收集气体的体积 V
（2）实验操作过程中的“先后”往往很重要，在本实验操作过程中以下的“先后”不合理的是___________。
A．先装药品再检查装置气密性 B．先放酒精灯再将试管固定在铁架台上
C．先等水槽中气泡均匀连续冒出再收集气体 D．先熄灭酒精灯管再从水槽中取出导管
（3）实验结束后，小明在拆卸装置时闻到刺激性气味，小明说：氧气是无色无味的，有刺激性气味的气体会不会是二氧化硫？小李认为不可能，他的理由是： 。
14．草系鱼缸中的植物利用水中二氧化碳进行光合作用为其中的鱼类提供氧气。但水环境是一个二氧化碳相对匮乏的环境，某项目小组为鱼缸设计了二氧化碳和氧气补给器，下表为产品评价量表。
该小组查阅资料得知以下信息：
材料一：固体氯化钙为中性干燥剂，水溶液呈中性； 材料二：盐酸、硫酸等酸的水溶液呈酸性。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标 反应安全，气体能直接排出且可控制气流速度。 反应安全，气体能直接排出。但不可控制气流速度。 气体无法排出存在较大安全隐患。
（1）小组讨论时小科选择方案乙（图乙），你认为他的理由是： 。
（2）小科想知道B瓶内液体中稀盐酸是否过量，他振荡B瓶后取少量瓶内液体于试管中，滴加紫色石蕊试剂，发现溶液变红色。于是得出稀盐酸过量的结论，你觉得他的结论是否正确并说明理由 。
（3）项目评委根据评价量表将两个装置评价为合格指标。要使指标被评为优秀，请选择其中一个装置进行改进： 。
15．为了探究温度对蟑螂呼吸快慢的影响，小明设计了如下两种实验方案。
方案一：把一只健壮的蟑螂放入30°C的密闭容器内（如图甲），利用传感器测定10分钟内容器中温度值和氧气含量；10分钟后，将冰袋放置在容器两侧，使容器内的温度逐渐降低，并测定随后20分钟内的数据。多次重复实验。
方案二：在两个温度不同的相同密闭容器中各放入一只健壮的蟑螂（如图乙），利用传感器测定30分钟内的相关数据。多次重复实验。
（1）该实验通过 反映蟑螂呼吸作用的快慢。
（2）与方案二相比，方案一的变量控制有什么优点？ （例举一点）
（3）根据方案一所得数据（如图丙），三位同学分别在图丁中画出了甲装置内二氧化碳含量的大致变化趋势，其中合理的是 。
16．人们称光合作用是“地球上最重要的化学反应”，某兴趣小组对光合作用进行进一步探究：
【提出问题】不同颜色的光对植物光合作用强度是否有影响？
【实验探究】
①取三个相同的无色透明玻璃瓶，设置A、B、C三组实验，分别加入等量且适量的新鲜菠菜叶片和CO2缓冲液（维持瓶中CO2含量稳定）；
②分别在导管中注入一滴红墨水，塞上橡皮塞，关闭活塞，控制红墨水初始位置相同；
③分别将装置放在相同强度的红光、绿光和黄光下照射（如图所示）；
④光照相同时间后，红墨水均向左移，测得红墨水移动距离分别为l红、l绿、l黄，且l红>l黄>l绿，多次重复实验后，结果相同（忽略温度对实验的影响）。
【得出结论】 。
【交流拓展】
（1）实验中通过比较 来比较不同颜色的光对植物光合作用强度的影响。
（2）为进一步得出光合作用强度，设置了实验D，将相同装置放于黑暗环境中，其他条件不变，测得红墨水移动距离为l绿。
①装置D中红墨水向 （选填“左”或“右”）移动。
②实验中红光条件下，光合作用的强度值可表示为 （用l红和l绿表示）。
17．小科通过实验验证外界因素对植物光合作用的影响。
【实验器材】吸管、菠 菜、注射器、烧杯、LED灯（冷光源）、秒表、刻度尺
【实验步骤】①用吸管在菠菜叶片上打孔（如图甲），取6个叶圆片；②将叶圆片置于注射器中，吸取30毫升水，用手堵住注射器小孔，拉动活塞，反复8次，使叶圆片内气体逸出（如图乙）；③将叶圆片取出放入含有CO2释放剂的烧杯中，叶圆片沉于底部；④把LED灯放置在离烧杯10厘米处照射（如图丙），并开始计时，观察并记录所有叶圆片都上浮所需时间；⑤改变LED灯与烧杯的距离，使距离为20厘米、30厘米，重复上述实验。
【原理解释】原来沉在水底的叶圆片，因为进行光合作用产生氧气，氧气附着在叶圆片上，使叶圆片受到的浮力变大，当浮力大于叶圆片的重力，叶圆片上浮，叶圆片上浮所需时间越短，表示光合作用越强。
（1）小科验证的是 对光合作用的影响（填“温度”或“光照强度”）；
（2）LED灯距绕杯越近，叶圆片上浮所需时间越 ；
（3）实验前菠菜不需要进行暗处理的理由是 。
18．某同学利用自制实验装置探究外界因素对植物光合作用的影响。
【实验器材】小麦苗、注射器、烧杯、CO2缓释剂、功率相同的LED灯（冷光源）、不同颜色的透明塑料片、秒表。
【实验步骤】
①将新鲜的小麦叶片剪成大小相同的方形叶片若干。
②将方形叶片置于注射器中，吸取一定量水，用橡胶塞堵住注射器小孔，反复拉动活塞。
③将方形叶片取出，分别放入装有相同浓度、相同质量CO2缓释剂的3个烧杯中，每个烧杯放20片，方形叶片均沉于底部。
④分别用红色、蓝色、绿色透明塑料片包裹LED灯，再将3个烧杯分别放置在装置的“适当位置”处，关闭单透玻璃门（光只能从装置内向装置外单向通过）。
⑤闭合开关使LED灯发光，5min后观察并记录各烧杯中方形叶片上浮的数量。
⑥取下透明塑料片重复上述实验步骤。
（1）如图甲所示，进行实验步骤②，目的是 。
（2）如图乙装置，用“单透玻璃门”替代“木质门或透明玻璃”的优点是 ，
（3）实验步骤④中的“适当位置”指的是 。
（4）根据图丙实验数据，分析农业生产中大棚塑料薄膜的颜色应选用 。
19．为了提高大棚蔬菜种植产量，可以给大棚补充“气肥（二氧化碳）”兴趣小组设计了一个二氧化碳发生器，在贮酸桶内添加稀盐酸，①号桶中间有多孔塑料板，打开阀门A和B，将稀盐酸注入①号桶，再关闭阀门A，反应生成的二氧化碳通过管道到达大棚顶部再排放到棚内。
（1）为提高大棚蔬菜种植产量，给大棚补充“气肥（二氧化碳）”，其科学依据是 。
（2）二氧化碳发生器把反应生成的二氧化碳送到大棚顶部排放的原因是 。
（3）当棚内二氧化碳浓度上升到一定值，需要停止反应时，只需要关闭阀门 （选填“A”或“B”）。一段时间后，反应就会停止。请简要说明该装置能控制反应停止的原因 。
20．小明观察到晚上公园里通常使用绿色光源照射树木，很少用其他颜色的光源。他猜测可能不同颜色的光照射下，植物光合作用强弱不同。小明利用图甲装置进行如下探究：
①将等量的水草放在四个相同的锥形瓶中，分别往锥形瓶中加入等量同种CO2缓冲液，以维持装置内CO2含量的稳定，连接毛玻璃管和锥形瓶。
②A：在毛细玻璃管左侧塞上橡皮塞； B：在毛细玻璃管中添加红墨水；
C：将锥形瓶浸入温度适宜的水浴中一段时间。
③将四个装置放到四个黑暗的小室，一组不照光，其他三组分别照射相同强度的蓝光、红光、绿光，保持光源到水草的距离相等。每隔3min记录U型管左右液面的高度差，绘制成曲线如图乙。
（1）实验过程中，无光组U型管左右两侧液面的高低情况是 。
（2）将步骤②中A、B、C三个操作进行排序，合理的是 。
（3）分析曲线，得出实验结论： 。
课外拓展：晚上照绿光既能满足照明所需，又对植物正常生长干扰较小。
21．小科在“探究藻类植物如何进行生命活动”时设计了如图所示的实验装置，先在水槽里的支架上放两个小烧杯，一个盛有土壤浸出液与适量的黑藻2缓冲液（维持大烧杯内CO2浓度不变）；再往水槽内注入一定量的水；最后用一个大烧杯罩住两个小烧杯（如图甲）。
（1）如果将该装置放在黑暗环境中一段时间，将会出现的水位变化情况是 。
（2）给装置光照一段时间后，小科发现大烧杯内水位下降，水槽中水位上升（如图乙所示） 。
（3）小明认为该实验还应增设一组对照组，排除因阳光照射使大烧杯内温度升高，从而对水位变化产生的影响 。
22．小科为探究植物蒸腾作用的影响因素，他取两组树龄相同、生长状况相似的同种植物枝条，分别留下6张和3张叶片，把枝条同时插入盛有红色染液的烧杯中，放在阳光下照射。1小时后，在两枝条等高位置切出相应的切片，观察到被染色的情况如图。
（1）该实验探究的问题是 。
（2）依据本实验，为提高移栽树木的成活率，可采取的措施是 。
23．哪些因素会影响气孔开闭呢？兴趣小组以蚕豆叶为实验材料进行实验：先将若干蚕豆叶放在不同的环境中一段时间，然后制成临时装片观察，实验结果如表所示：
组别 蚕豆叶所处环境 制片观察叶片下表皮气孔开闭情况(%)
完全开放 半开放 闭合
甲组 100mLpH为7的KCl溶液＋太阳光照 40 42 18
乙组 100mLpH为7的KCl溶液＋黑暗处理 1 11 88
丙组 100mLpH为4.5的KCl溶液＋太阳光照 21 42 37
（1）影响气孔开放的因素有 ；
（2）分析表中数据，可以得出的实验结论是 ；
（3）气孔散失的水分是导管运输来的，运输水分的动力来自 所产生的拉力。
24．用以下的实验装置可以研究某些环境因素是如何影响植物枝条失水的。在温度、风速等环境因素相同的情况下进行实验，结果见下表：
不同条件下的失水情况
环境条件 失水速度（克/时）
A．光照、潮湿 14
B．光照、干燥 32
C．黑暗、干燥 8
（1）水的表面加上一层油，目的是 。
（2）如果要研究光照对枝条失水速度的影响，应比较哪两组数据 。
（3）在上述实验基础上，若要探究枝条失水是否通过叶片上的气孔进行的，应增设一个实验进行对照，在保证其他条件相同的情况下，最关键的操作是用凡士林涂盖叶片正反两面的 。通过测定并比较两装置在相同时间内的 来分析得出实验结果。
25．某科学研究小组设计了如图实验来探究茎运输水和无机盐的部位。根据茎的结构，小滨和他的两个同学提出了以下猜想：
小杭：茎对水分和无机盐的运输是通过木质部的导管进行的。
小江：茎对水分和无机盐的运输是通过韧皮部的筛管进行的。
小滨：茎对水分和无机盐的运输是通过 进行的。
实验步骤如下：
步骤一：她取了如图甲所示的同种木本植物枝条3根，A组枝条不做处理；B组枝条剥去下半部树皮，C组枝条只留下树皮。
步骤二：处理好后，将每组枝条均插入盛有一定量稀红墨水的烧杯中固定（B组枝条只将剥去树皮的部分浸入红墨水中，C组枝条只将除去木质部和髓的树皮浸入红墨水中），10分钟后取出枝条，观察横切面的染色部位，并将实验现象记录在表格中
实验组别 实验现象
A．带叶枝条（不作处理） 木质部染红
B．剥去下半部树皮的带叶枝条 木质部染红
C．除了下半木质部、髓的带叶枝条， 只留下树皮 没有染红
（1）根据实验步骤完成小滨的猜想。
（2）该实验选择的木本植物枝条上带有一定数量的叶片的目的是 ；为了使实验现象明显，应将植株放在 环境中进行实验。
（3）根据上述实验现象，验证了 的猜想。
A．小杭 B．小江 C．小滨
（4）小滨将A组枝条进行纵切，发现纵切面上越靠近枝条的顶端，染色变得越来越浅。出现该现象的原因是 。
26．在研究植物蒸腾作用时，小李了设计以下装置：用透明亚克力板拼接成一个长方体盒子，开口在上方，并在盒盖上加装硅胶圈密封，将装配好植物的插板插入箱体，顺凹槽固定，同时将温湿度传感器和装有干燥剂的培养皿也置于箱体内，用于测量实验植物的吸水情况、干燥剂吸收空气中植物散失的水分情况。
（1）如图中植物的吸水量可通过U移液管中的 来判定。
（2）让整个装置处于密封状态的目的是 。
（3）使用大小一致的海桐枝条设计有枝条有叶组、有枝条无叶组，及无枝条组在相同温度下反应10min，发现无枝条组液面未下降，有枝条有叶组液柱下降0.151mL，有枝条无叶组液柱下降0.040mL。依据实验现象，可得出结论： 。
（4）选择同一枝条上生长状况相似的两叶片，一片叶正背面刷凡士林堵塞气孔，另一片叶不做处理，置于烤灯下进行实验，定时使用测温枪测量其表面温度。测量数据见下表，请你解释造成两叶表面温度不同的原因： 。
无处理组叶面温度 凡士林组叶面温度
照射前 27.2℃ 27.0℃
照射10min 38.2℃ 41.7℃
照射20min 35.2℃ 42.9℃
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【素养精练·备战期末】浙教版八年级科学下册期末复习最后一练
能力提升一 实验探究训练综合练
1．为探究通电螺线管的磁性除了与是否带铁芯有关系之外，还跟哪些因素有关呢？
小明作了以下猜想：
①通电螺线管的磁场强度可能与电流大小有关；
②通电螺线管的磁场强度可能与___________有关；
小明设计了如图所示的实验装置，请回答下列问题：
(1)请将猜测②的横线处补充完整 ；
(2)小明在A、B两个铁钉的下方均匀地撒上铁屑，然后闭合开关观察到A吸引的铁屑要比B多，可以得出结论 ；
(3)像本实验这样将不易观察的磁场强弱通过观察比较吸引铁屑的数量来体现的方法称为转换法，下列实验中运用了相同方法的是___________。
A．研究分子的特性时，用黄豆和米粒混合实验
B．研究电流的有无时，串联一个小灯泡
C．研究电流的特点时，通过类比水流帮助理解
(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 。
【答案】(1)线圈匝数
(2)在电流相等且都有铁芯时，线圈匝数越多电磁铁的磁性越强
(3)B
(4)大头针被磁化，同名磁极相互排斥。
【详解】（1）通电螺线管的磁性大小与两个因素有关：①电流大小；②线圈匝数，因此猜测②的横线处应该是线圈匝数。
（2）由图可知，闭合开关后，两个螺线管串联，通过两个螺线管的电流相等，观察到A吸引的铁屑多，说明A的磁性大，由图可知A的线圈匝数更多，因此得到结论：在电流相等且都有铁芯时，线圈匝数越多电磁铁的磁性越强。
（3）A．研究分子的特性时，用黄豆和米粒混合实验，使用的是类比法，故A不符合题意；
B．电流看不到摸不着，串联一个灯泡，利用灯泡是否发光反应电流的存在，使用了转换法，故B符合题意；
C．研究电流的特点时，通过类比水流帮助理解，使用了类比法，故C不符合题意。
故选B。
（4）电磁铁的磁场使大头针被磁化，由于异名磁极互相吸引，电磁铁吸引大头针的同一个磁极，大头针的下端为同名磁极，大头针下端由于同名磁极互相排斥而张开。
2．小安在探究“磁体间相互作用规律”时发现：磁体间的距离不同，作用力大小也不同，于是用如图所示的实验探究磁体间作用力的大小与磁极间的距离之间的关系。
(1)实验中，他通过观察 ，来判断磁体间作用力的大小；
(2)用能被感知的现象来表现难以感知或度量的事物、现象，是科学研究的重要方法。下列实验研究与小安的方法不同的是（ ）（填字母）；
A．用小磁针来检测电流周围存在磁场
B．用电磁铁吸引大头针数目判断电磁铁磁性强弱
C．灵敏电流计的偏转判定电路是否产生感应电流
D．引入磁感线研究磁场性质
(3)分析三次实验现象，可得出结论： ；
(4)小安认为：这个结论还需要进一步实验论证，联想到磁体间的相互作用规律，利用上述装置和器材，还须研究 。
【答案】(1)细线与竖直方向的夹角
(2)D
(3)相同磁体磁极间距离越近，相互作用力越大
(4)甲、乙两块磁铁相互排斥时，磁体间作用力与距离的关系
【详解】（1）在磁铁质量一定的情况下，细线与竖直方向的夹角越大，磁铁受到的磁力越大，所以磁力大小可以通过细线与竖直方向的夹角大小来反映，即采用了转换法。
（2）用能被感知的现象来表现难以感知或度量的事物、现象，这种方法叫转换法。
A．用小磁针的转动来检查电流周围是否存在磁场，使用了转换法，故A不符合题意；
B．用电磁铁吸引大头针的多少判断电磁铁磁性的强弱，使用了转换法，故B不符合题意；
C．如果灵敏电流计的指针摆动，那么说明电路中产生了感应电流，使用了转换法，故C不符合题意；
D．引入磁感线研究磁场性质，使用了模型法，故D符合题意。
故选D。
（3）小安分析三次实验现象，得出相同磁体的磁极间距离越近，细线与竖直方向的夹角越大，相互作用力越大。
（4）联想到磁体间的相互作用规律，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故还须研究甲、乙两块磁铁相互排斥时，磁体间作用力与距离的关系。
3．1820年，奥斯特用铂丝连接伏打堆（相当于电源）的两端，铂丝水平沿南北方向放置，下方放置一个被玻璃罩封闭的小磁针。闭合电路后，小磁针发生了轻微的偏转，如图甲所示。
他做出以下猜想：
猜想1：可能是因为电流使导线产生了热，加热玻璃罩内的空气，引起了对流，从而导致磁针的偏转；
猜想2：可能是因为电流产生了磁场，从而导致磁针的偏转；
奥斯特通过实验很快就否定了猜想1，又做了乙、丙两组实验。
（1）乙组实验中将细铂丝换成了粗铂丝基于的假设是 ；
（2）奥斯特通过在玻璃罩和上方的导线之间加入金箔、玻璃等介质，观察到 的现象，从而否定猜想1；
（3）结合实验与所学知识，丙组中小磁针将 （选填字母）。
A．顺时针偏转，偏转角度比甲组更大
B．顺时针偏转，偏转角度比甲组更小
C．逆时针偏转，偏转角度比甲组更大
D．逆时针偏转，偏转角度比甲组更小
【答案】 小磁针的偏转大小可能与电流大小有关 小磁针的偏转角度保持不变 A
【详解】（1）[1]将细铂丝换成了粗铂丝，电阻会变小，通过铂丝的电流会变大，从而可以探究电流和磁场大小的关系。
（2）[2]要否定猜想1，即对流可导致磁针的偏转是错误的，需要通过导体中有电流时磁针不偏转。
（3）[3]图乙与图甲比较可知，乙图中粗铂丝电阻较小，同样，丙图中粗铂丝电阻也较小，电路中的电源相同，所以丙图中电流较大，所以小磁针偏转角度比甲大；丙图与甲图中的铂丝中的电流方向相反，所以产生的磁场方向相反，因此小磁针的偏转方向相反，因此丙组中小磁针将顺时针偏转，偏转角度变大，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
4．利用电磁感应原理，同学们开展了一次有趣的跳绳活动。如图所示，把一根大约10米长的软电线的两端连接到一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合电路。两个同学摇动电线，并不断改变摇动的方向和所摇动电线的长度，观察电流表指针的变化。
（1）开展这一活动时，同学们建立的假设有：①地球是个大磁体，如果闭合电路一部分导体切割地磁场，就会产生感应电流；② 。
（2）活动中，同学们应观察电流表指针的哪些变化 。
（3）活动中，同学们发现摇动电线越快，指针变化就越快。请对此现象作出合理解释： 。
【答案】 见解析 见解析 见解析
【详解】（1）[1]根据实验现象，建立的假设有：①地球是个大磁体，如果闭合电路一部分导体切割地磁场，就会产生感应电流；②产生感应电流的方向、大小与摇动的方向和所摇动电线的长度有关。
（2）[2]活动中，应观察电流表指针的偏转方向和偏转大小。
（3）[3]摇动电线越快，指针变化就越快。是因为摇动电线越快，导体切割磁感线方向变化越快，产生的感应电流方向变化越快，指针变化就越快。
5．小萧在学习了磁场对通电导体有力的作用后，查阅资料了解到当电流与磁场方向垂直时，磁场对通电导体的作用力大小与磁场强度、导体在磁场中的长度以及导体中的电流强度有关。他设计了如图装置，进行了如下实验：
①将一根导体棒用两根电阻大小忽略不计的细金属线悬挂在铁架台上，将一蹄形磁铁竖直固定在铁架台上，并让导体棒与蹄形磁铁磁极间的磁场方向垂直；
②给导体两端施加电压U1，闭合电路，观察细金属线偏转的角度α1；
③给导体两端施加电压U2，且U2>U1，闭合电路，观察细金属线偏转的角度α2；
④比较α1与α2的大小，即可判断磁场对通电导体的作用力与导体中电流强度是否有关；
(1)小萧比较发现α2>α1，即可初步得出结论： ；
(2)实验过程中，若仅将导体的左右两端对调，则导体的运动方向 （填“会”或“不会”）发生改变；
(3)小山也利用右图的装置探究与小萧相同的问题，但小山在②③两步实验操作中给导体棒所通电流方向均与小萧的相反，其余操作均相同，比较小萧和小山的做法你认为 （填“小萧”或“小山”）的做法更好；
(4)小萧想接着探究磁场对通电导体的作用力大小与导体在磁场中的长度是否有关，于是他换了另一根较长的，且粗细和材质均与之前相同的导体棒进行实验，小山认为这样操作不可行，他的理由是 。
【答案】(1)其他条件一定时，通过导体的电流越大，磁场对通电导体的作用力越大
(2)不会
(3)小萧
(4)见解析
【详解】（1）由于U2>U1，则当电压为U2时，通过导线的电流较大，此时金属线偏转的角度大，说明磁场对通电导体的作用力大，因此可得结论为：其他条件一定时，通过导体的电流越大，磁场对通电导体的作用力越大。
（2）通电导线受力的方向与磁场方向和电流的方向有关，若仅将导体的左右两端对调，电流方向和磁场方向均不变，则通电导线受力的方向不变。
（3）在实验中，为了准确反映导体棒受力情况与电流大小的关系，应使电流方向一致，且为了好观察和比较，最好使导体棒向蹄形磁体的外部偏转。通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关。而小山给导体棒所通电流方向均与小萧的相反，则通电导体的运动方向相反，会向蹄形磁体的内部偏转，因此小萧的做法更好。
（4）粗细和材料相同的导体，导体的长度不同，电阻大小不同，相同电压下通过导体的电流强度就会不同，小萧的实验没有控制单一变量。
6．学习了电磁感应现象后，小科同学想进一步探究感应电流大小与哪些因素有关。他使用如图装置：铁块E、F上绕有导线并与开关、滑动变阻器、电源、灯泡组成电路。线框abcd与灵敏电流计G相连。（线框abed在铁块E、F上方，且实验过程中线框不扭转）[猜想与假设]
A．感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关；
B．感应电流的大小与磁场的强弱有关。
[设计与实验]
小科探究猜想A的设计思路如下：实验时保持电磁铁磁性强弱不变，改变线框切割磁感线的速度，进行多次实验，记下每次实验灵敏电流计指针偏转格数，数据记录如下表所示。
实验次数 切割磁感线的速度 电流计指针偏转格数
1 慢速 1.5格
2 中速 2.5格
3 快速 4格
(1)[分析论证]分析表格数据得出结论：其他条件相同时， ，闭合电路产生的感应电流越大；
(2)[交流评估]小科为验证猜想B，设计思路如下：改变电磁铁的 进行多次实验，每次实验线框竖直向下穿过电磁铁磁场，观察并记录每次实验中灵敏电流计G指针偏转的格数；
(3)实验中用电磁铁代替永磁体的好处是： ；
(4)按照小科的设计思路验证猜想B、发现感应电流变化不定，没有规律，原因可能是 。
【答案】(1)切割磁感线的速度
(2)磁性强弱
(3)易于改变磁体的磁性强弱
(4)没有控制每次移动线框的速度相等
【详解】（1）从表格中看出，从实验1到实验3，金属棒切割磁感线的速度越来越快，电流计指针偏转格数越来越大，电流越来越大。由此可得出的结论是：其他条件都相同时，导体切割磁感线的速度越大，闭合电路中产生的感应电流越大。
（2）探究感应电流的大小与磁场的强弱有关时，根据控制变量法可知，实验中要控制切割磁感线的速度相同，磁场的强弱不同，即需要改变电磁铁的磁性强弱。
（3）实验中用电磁铁代替永磁体的好处是：电磁铁可以通过改变电流的大小，改变磁体的磁性强弱。
（4）探究感应电流的大小与磁场的强弱有关时，根据控制变量法可知，实验中要控制割磁感线的速度相同，磁场的强弱不同，即需要改变电磁铁的磁性强弱；感应电流的大小与磁场强弱和金属棒切割磁感线的速度有关。实验时在操作上存在的困难是：难以控制每次移动线框的速度相同，会造成得到的感应电流变化不定，没有规律。
7．我国风能资源丰富，风力发电产业正逐步发展成为新兴产业。风力发电机包含风力系统和发电系统两部分。某科学小组设计制作简易风力发电机使小灯泡发光，正常照明下灯泡亮度介于100勒到350 勒之间。
(1)【发电系统】图甲为发电系统核心部分，风力发电机产生的电流为 （填“直流电”或“交流电”）；
(2)【风力系统】风力系统的主体部分为风叶。小组成员设计了横截面如图乙所示三种形状的风叶。为了测定哪一种形状的风叶发电效果最好，同学们利用电风扇（图丙）、小灯泡、电流表、发电机、导线、等进行了如下的实验，请完成实验步骤：
①在发电机上装上A 形状的风叶，将发电机、小灯泡与电流表组成串联电路：
②把电风扇放在发电机前面0.5米处，并调好高度及方向，使电风扇正对发电机正面，闭合电风扇的开关并把调档旋钮转到第三档（转速最大）：
③闭合实验电路开关 读出电流表示数；
④ ：
⑤比较所测得的数据，确定哪种型号的风叶效果最好
改进：为了实验更具有科学性，在本实验中三种扇叶的 应相同（写出一种即可）。
(3)【安装调试与评价】为了评价小组制作的风力发电机，同学们设计了如下评价量表。请在表格中填写相应的评价指标。
评价指标 优秀 合格 待改进
材料 材料环保且成本低 材料环保但成本高 材料不环保且成本高
发电效果 ① ② ③
发电最低风速 小于等于4m/s 大于4m/s 小于 8m/s 大于等于 8m/s
【答案】(1)交流电
(2) 见解析 面积
(3) 灯泡亮 发光但较暗 不发光
【详解】（1）图1为发电系统核心部分，图中是金属环，没有改变输出电流的方向，风力发电机产生的电流为交流电。
（2）④[1]将A形状风叶依次换成B形状、C形状的风叶，重复以上步骤。
⑤[2]小组成员设计了横截面如图乙所示三种形状的风叶，应控制它们面积都相同。
（3）[1][2][3]评价指标为发电效果，优秀：灯泡亮；合格：发光但较暗；待改进：不发光。
8．如图是小金在进行研究性学习课题《化学反应中质量守恒的研究》的过程。
【提出问题】
氧化汞（HgO）加热时，会生成汞和氧气（常温常压下，氧气密度为ρ氧）。反应结束后，所生成的汞和氧气的质量总和与参加反应的氧化汞的质量是否相等呢？
【资料信息】
信息一：氧化汞反应的化学方程式：。
信息二：测量气体体积需要在标准大气压下测量才是准确数值。
【实验设计及过程】
检查装置的气密性后，在试管中加入适量的药品，测得反应装置、滤毒器与物质总质量为m1。待反应完全后，再测量反应装置、滤毒器与剩余物质总质量为m2，并测出产生气体体积记为V。
（1）实验时，小金在量筒中加入一些煤油的目的是 。
（2）固体HgO加热时，为什么试管口略向上倾斜，请说明理由： 。
（3）若本实验能正确反应化学变化中的质量守恒关系，则上述测量结果存在的关系式是 。
【实验分析】小金根据数据计算发现质量并不守恒，其原因可能是 。
A．试管中氧化汞没有完全分解
B．导管口连续且均匀冒气泡时开始收集气体
C．未调节量筒内外液面相平就读数
【答案】 防止氧气溶于水 加热分解生成Hg为液体，略向下倾斜存在危险（合理即可） m1＝m2＋ρ氧V BC
【详解】（1）实验时，在量筒中加入一些煤油的目的是防止氧气溶于水；
（2）固体HgO加热时，生成汞是液体并有毒，若略向下倾斜存在危险；
（3）若本实验能正确反应化学变化中的质量守恒，则上述测量结果存在关系式是：m1=m2+ρ氧V；
[实验分析]
A、试管中氧化汞没有完全分解不会影响实验结果；故A不符合题意；
B、导管口连续且均匀冒气泡时开始收集气体，收集的是纯氧气，但导致收集的气体量减少，因此会造成误差；故B符合题意；
C、未调节量筒内外液面相平就读数，装置内外压强不等，不是在常温常压下，气体的体积不准确，会造成误差；故C符合题意；
故选BC。
9．小明利用图甲所示装置测定空气中氧气体积分数。检查得气密性良好后点燃红磷，立即塞紧瓶塞并通过传感器记录瓶中气体压强、温度及氧气浓度随时间变化的情况（如图乙）。
（1）如何检验图甲装置的气密性 。
（2）实验前集气瓶内空气体积为V，烧杯中水的体积为，实验后烧杯中剩余水的体积为，由此可计算空气中氧气体积分数的表达式为 （用V、、列式表示）。
（3）在时间内，瓶内气压降低的原因是 。
（4）已知空气中氧气的体积分数约为，实验结束之后，小明按（2）进行计算得出的结果小于，可能的原因是 。
A．红磷的量不足
B．塞紧瓶塞的过程中，有气体从瓶口逸出
C．红磷中含有碳杂质
D．瓶中氧气未消耗完，红磷就已熄灭
【答案】 将导管一端插入水中，打开止水夹，双手紧握集气瓶外壁，导管口冒气泡，说明气密性好 红磷燃烧氧气被消耗 ACD
【详解】（1）检验此装置的气密性时，可将导管一端插入水中，用手紧握广口瓶外壁，观察水中的导管口是否有气泡冒出，如果有气泡冒出，说明装置气密性好；
（2）实验前集气瓶内空气体积为V，烧杯中水的体积为V1，实验后烧杯中剩余水的体积为V2，由此可计算空气中氧气体积分数的表达式为：；
（3）图乙中t1-t2段气体压强减小的原因：红磷燃烧氧气被消耗，气体减少，压强减小；
（4）A、红磷的量不足，瓶内氧气没有消耗完，测定体积分数偏小；
B、塞紧瓶塞的过程中，有气体从瓶口逸出，测定体积分数偏大；
C、红磷中含有碳杂质，碳燃烧生成二氧化碳气体或一氧化碳气体，导致压强差减小，进入水体积减小，测定体积分数偏小；
D、氧气未消耗完，则内部压力增大，进入水体积减小，测定体积分数偏小；
故选ACD。
10．为了探究能使带火星木条复燃的最低氧气体积分数，小明利用如图装置进行如下实验（注：空气中的氧气体积分数为20%，不考虑水蒸气的影响）
①检查装置气密性，在圆柱形容器内注满水并在容器壁上等间隔地标注刻度“1～10”
②装入药品并打开止水夹A、C，待容器中的水排尽后关闭止水夹A，打开导管B的密封塞，将带火星的木条通过导管B伸入容器内，观察现象。
③再次在圆柱形容器内注水，调节容器内水位分别至刻度“1～10”，重复步骤②。获得部分数据如下表。
带火星木条的情况
容器内水位所对应的刻度 注满 1~8 9 10
收集到的氧气体积分数% 100 ...... 20
带火星木条的情况 复燃 复燃 很亮 微亮
(1)请写出该反应的文字表达式： ；
(2)发生装置中长颈漏斗下端管口伸至液面以下的目的是 ；
(3)由于试管内残留空气，实验中收集到的氧气实际体积分数会偏 ；
(4)根据表中信息，小明推测：能使带火星木条复燃的最低氧气体积分数应在对应容器内的水位刻度“8”与“9”之间。当容器内水位处于刻度“9”时，收集到的氧气体积分数为 （忽略试管内残留的空气影响）
【答案】(1)过氧化氢水＋氧气
(2)防止生成气体从长颈漏斗逸出
(3)小
(4)28%
【详解】（1）由实验装置可知，该反应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，文字表达式为过氧化氢水 + 氧气；
（2）发生装置中长颈漏斗下端管口伸至液面以下的目的是 防止生成的气体从长颈漏斗逸出，保证装置的气密性良好，使反应产生的气体能从导管导出进行收集；
（3）由于试管内残留空气，导致收集到的氧气中混有空气，使得收集到的氧气实际体积分数会偏低。因为残留的空气占据了一定空间，使得实际收集到的氧气在总体积中所占比例变小；
（4）设圆柱形容器的总体积为V，当容器内水位处于刻度 “9” 时，氧气占容器总体积的，空气气占容器总体积的；
已知空气中氧气体积分数为20%，则空气中氧气的体积=，则此时收集到的氧气体积分数为。
11．为比较不同物质对过氧化氢溶液分解的催化效果，实验小组选取了二氧化锰、铁锈（主要成份是Fe2O3）和氧化铜（CuO）进行探究。
探究一：铁锈（主要成份是Fe2O3）对过氧化氢溶液的催化效果
【提出问题】氧化铁固体（Fe2O3，难溶于水）对过氧化氢溶液的分解是否有催化作用？
【作出猜想】
（1）Ⅰ.Fe2O3既不是催化剂，也不是反应物，反应前后质量和化学性质都不变；
Ⅱ.Fe2O3是反应物，会生成O2，反应前后质量和化学性质都改变；
Ⅲ.Fe2O3是该反应的催化剂，反应前后 。
【进行实验】用天平称量1gFe2O3，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行以下7个步骤的实验探究。
步骤⑦：将所得固体再次放入等量的过氧化氢溶液中，重复完成实验②③，并观察现象。
【寻找证据】
步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 得出结论
溶液中缓慢放出气泡，带火星的木条不复燃 溶液中较快放出气泡，带火星木条复燃 固体质量为1g 与步骤③相同 猜想Ⅲ成立
【实验分析】
（2）实验结果支持氧化铁能加快过氧化氢溶液分解速率的证据是 。
【表达与交流】
（3）步骤③中，试管中各物质质量随反应时间t变化曲线正确的是( )（填字母）。
A．B．
C．D．
探究二：氧化铜（CuO）与二氧化锰（MnO2）的催化效果比较
实验小组按照图1所示的装置进行了两次实验，在试管中分别加入1g氧化铜和1g二氧化锰，分别将注射器内盛有的5mL5%的过氧化氢溶液快速注入试管中，利用注射器收集氧气，收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。
【实验分析】
（4）由氧化铜催化的反应在t1﹣t2时间段，反应速率逐渐变慢的原因是： 。
（5）请根据图2所示实验结果比较氧化铜与二氧化锰的催化效果，并说明理由 。
【答案】 质量和化学性质不变 步骤①溶液中产生气泡的速率小于步骤③ B 过氧化氢溶液的浓度降低 二氧化锰的催化效果更强；因为产生相同体积的氧气，加二氧化锰的过氧化氢溶液需要的时间较小（合理即可）
【详解】（1）催化剂能改变化学反应的速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都不变；故Ⅲ、Fe2O3是该反应的催化剂，反应前后质量和化学性质都不变；
（2）支持“氧化铁能加快过氧化氢分解速率”的实验依据是：与未加Fe2O3时(步骤①)相比，加入Fe2O3后(步骤③)产生气泡显著加快，且能使带火星木条复燃；
（3）A、加入氧化铁后会立即产生氧气，随着反应的进行，氧气的质量不断增大，至反应完全，氧气的质量不变，故A说法错误；
B、过氧化氢溶液中本身就有水，过氧化氢分解也生成了水，随着反应的进行，水的质量不断增大，当过氧化氢完全反应后，水的质量就不再增加，故B说法正确；
C、氧化铁是催化剂，化学反应前后氧化铁的质量不变，故C说法错误；
D、随着过氧化氢的分解，过氧化氢的质量是逐渐减小的，至反应完全，过氧化氢的质量逐渐减少至0，故D说法错误；
故选B；
（4）氧化铜催化的反应在t1-t2时间段，反应速率逐渐变慢的原因是：随着反应的进行，过氧化氢溶液的浓度降低，导致反应速率减慢；
（5）由图2可见，同样条件下二氧化锰比氧化铜生成氧气更快、同样时间内收集到的氧气体积更多，说明二氧化锰的催化效果更好。
12．课本上介绍了实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图1）：
(1)图1中红磷燃烧的实验现象是 ，根据该实验知，瓶内剩余气体的化学性质是 。【原理应用】兴趣小组同学用家用制氧机（如图2）制取井收集了一袋气体，带到实验室对其进行研究。
该方法制得的氧气浓度如何？兴趣小组同学设计了如图3所示装置来测定氧气的含量：
①检查装置气密性；
②加入药品，将装置连接固定；
③打开止水夹a和b，向A中缓慢鼓入一定量气体，露出白磷后，关闭止水夹a和b。此时，A中水进入到B中，测得B中水的体积为；
④用凸透镜聚光引燃白磷；
⑤待白磷熄灭并冷却到室温，打开止水夹b。B中水倒吸进入到A中，测得量筒中的体积变为；
⑥计算小组同学所带气体中氧气的体积分数。
(2)下列有关这个实验的说法中，正确的有___________。
A．步骤②中，白磷的用量应过量
B．步骤④中，白磷燃烧时要保持关闭止水夹a和b
C．步骤⑤中，未冷却至室温会使测得的氧气含量偏高
D．与图1比，图3装置的优点：误差减少和污染减少
(3)经测定；，则小组同学所带气体中氧气的体积分数为 （精确到0.1%）。
【答案】(1) 大量白烟 不可燃、不助燃
(2)ABD
(3)77.3%
【详解】（1）红磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，红磷燃烧的实验现象是产生大量白烟，放出热量，根据该实验现象可知，瓶内剩余气体的化学性质是不燃烧，也不支持燃烧；
（2）A、步骤②中，白磷的用量应过量，目的是消耗尽装置内的空气，故A正确；
B、步骤④中，白磷燃烧时要保持关闭止水夹a和b，以防止与外界物质交换，故B正确；
C、步骤⑤中，未冷却至室温就打开止水夹，气体受热膨胀，瓶内压强偏大，进入的水偏少，会使测得的氧气含量偏低，故C错误；
D、与图1比，图3装置始终密闭，误差减少，生成的五氧化二磷不会逸出，污染减少，故D正确；
故选：ABD；
（3）经测定V1=220mL，V2=50mL，水减少的体积就是消耗氧气的体积，则氧气的体积为220mL-50mL=170mL，故小组同学所带气体中氧气的体积分数为×100%≈77.3%。
13．实验小组的小明、小李进行如图所示实验来验证质量守恒定律。在实验中用电子天平和量筒准确测量出表中测量对象。（实验中操作正确，当时气压下氧气的密度为）
(1)分析实验结果，验证了质量守恒定律，那么测量结果为的测量对象是指
测量对象 测量结果
试管
量筒内收集气体的体积 V
(2)实验操作过程中的“先后”往往很重要，在本实验操作过程中以下的“先后”不合理的是___________。
A．先装药品再检查装置气密性
B．先放酒精灯再将试管固定在铁架台上
C．先等水槽中气泡均匀连续冒出再收集气体
D．先熄灭酒精灯管再从水槽中取出导管
(3)实验结束后，小明在拆卸装置时闻到刺激性气味，小明说：氧气是无色无味的，有刺激性气味的气体会不会是二氧化硫？小李认为不可能，他的理由是： 。
【答案】(1)反应后试管和管内固体的总质量
(2)AD
(3)反应物中没有硫元素
【详解】（1）分析实验结果m1+m2+m3=m4+ρV验证了质量守恒定律，那么测量结果为m4的测量对象是指反应后试管和管内固体的总质量；
（2）A.制取气体时，应先检查装置气密性后装药品，故选项说法不正确；
B.先放酒精灯再将试管固定在铁架台上，故选项说法正确；
C.先等水槽中气泡均匀连续冒出再收集气体，故选项说法正确；
D.先熄灭酒精灯管再从水槽中取出导管，水会倒吸炸裂试管，故选项说法不正确；
故答案为：AD；
（3）小李认为不可能，他的理由是反应物中不含有硫元素，不能生成二氧化硫。
14．草系鱼缸中的植物利用水中二氧化碳进行光合作用为其中的鱼类提供氧气。但水环境是一个二氧化碳相对匮乏的环境，某项目小组为鱼缸设计了二氧化碳和氧气补给器，下表为产品评价量表。
该小组查阅资料得知以下信息：
材料一：固体氯化钙为中性干燥剂，水溶液呈中性；
材料二：盐酸、硫酸等酸的水溶液呈酸性。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标 反应安全，气体能直接排出且可控制气流速度。 反应安全，气体能直接排出。但不可控制气流速度。 气体无法排出存在较大安全隐患。
(1)小组讨论时小科选择方案乙（图乙），你认为他的理由是： 。
(2)小科想知道B瓶内液体中稀盐酸是否过量，他振荡B瓶后取少量瓶内液体于试管中，滴加紫色石蕊试剂，发现溶液变红色。于是得出稀盐酸过量的结论，你觉得他的结论是否正确并说明理由。 。
(3)项目评委根据评价量表将两个装置评价为合格指标。要使指标被评为优秀，请选择其中一个装置进行改进： 。
【答案】(1)能够控制生成二氧化碳的量
(2)不正确，是因为反应生成的二氧化碳能和水反应生成碳酸，碳酸也能使石蕊变红色
(3)把图乙中的A瓶及其导管换成分液漏斗，连接在B瓶上
【详解】（1）小组讨论时小科选择方案乙（图乙），他的理由是：能够控制生成二氧化碳的量（通过挤压A瓶可以控制加入稀盐酸的量，因此能够控制生成的二氧化碳的量）；
（2）小科的结论不正确，是因为反应生成的二氧化碳能和水反应生成碳酸，碳酸也能使石蕊变红色；
（3）装置改进：把图乙中的A瓶及其导管换成分液漏斗，连接在B瓶上（通过分液漏斗能够控制液体药品流量，从而能够控制气流速度）。
15．为了探究温度对蟑螂呼吸快慢的影响，小明设计了如下两种实验方案。
方案一：把一只健壮的蟑螂放入30°C的密闭容器内（如图甲），利用传感器测定10分钟内容器中温度值和氧气含量；10分钟后，将冰袋放置在容器两侧，使容器内的温度逐渐降低，并测定随后20分钟内的数据。多次重复实验。
方案二：在两个温度不同的相同密闭容器中各放入一只健壮的蟑螂（如图乙），利用传感器测定30分钟内的相关数据。多次重复实验。
（1）该实验通过 反映蟑螂呼吸作用的快慢。
（2）与方案二相比，方案一的变量控制有什么优点？ （例举一点）
（3）根据方案一所得数据（如图丙），三位同学分别在图丁中画出了甲装置内二氧化碳含量的大致变化趋势，其中合理的是 。
【答案】 装置内氧气含量降低的快慢 排除不同蟑螂个体差异对实验结果的影响（或在同一容器内控制温度连续变化） a
【分析】（1）科学探究的一般过程：提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流。
（2）对照实验又叫单一变量实验，只有一个量不同。其它量皆相同的实验。只有一个变量，这就是实验中所有探究的问题，是可以改变的量，此题变量是温度的不同。
【详解】（1）蟑螂的呼吸作用是吸入空气中的氧，分解有机物，并呼出二氧化碳，公式表示为：有机物+氧→二氧化碳+水+能量。所以可以通过测定容器中氧气的含量来反映蟑螂呼吸作用的快慢。
（2）与方案二相比，方案一的变量控制的优点是：使用了同一只蟑螂，避免了不同只蟑螂在体质上的差异；使用同一装置也避免了不同装置的差异的影响。
（3）根据图丙曲线可知，前10分钟温度不变时，容器内氧气含量因呼吸作用而迅速减少，10分钟后随着温度的降低，氧气的减少处于减缓状态，而根据呼吸作用的公式可知，当氧气消耗多时，会呼出较多二氧化碳，当氧气消耗少时，会呼出较少的二氧化碳，丁图中a曲线是10分钟前二氧化碳增多较快，10分钟后二氧化碳增加较缓，与氧气的变化吻合，因此可判定a曲线符合二氧化碳含量的变化趋势。
【点睛】实验中，控制变量和设置对照实验是设计实验方案必须处理好的两个关键问题。
16．人们称光合作用是“地球上最重要的化学反应”，某兴趣小组对光合作用进行进一步探究：
【提出问题】不同颜色的光对植物光合作用强度是否有影响？
【实验探究】
①取三个相同的无色透明玻璃瓶，设置A、B、C三组实验，分别加入等量且适量的新鲜菠菜叶片和CO2缓冲液（维持瓶中CO2含量稳定）；
②分别在导管中注入一滴红墨水，塞上橡皮塞，关闭活塞，控制红墨水初始位置相同；
③分别将装置放在相同强度的红光、绿光和黄光下照射（如图所示）；
④光照相同时间后，红墨水均向左移动，测得红墨水移动的距离分别为l红、l绿、l黄，且l红>l黄>l绿，多次重复实验后，结果相同（忽略温度对实验的影响）。
【得出结论】 。
【交流拓展】
（1）实验中通过比较 来比较不同颜色的光对植物光合作用强度的影响。
（2）为进一步得出光合作用强度，设置了实验D，将相同装置放于黑暗环境中，其他条件不变，测得红墨水移动距离为l绿。
①装置D中红墨水向 （选填“左”或“右”）移动。
②实验中红光条件下，光合作用的强度值可表示为 （用l红和l绿表示）。
【答案】 不同颜色的光对植物光合作用强度有影响，红光、黄光、绿光对光合作用强度的影响依次减小 红墨水移动的距离 右 l红+l绿
【详解】{得出结论}
光照相同时间后，红墨水均向左移动，说明不同颜色的光对植物光合作用强度有影响，测得红墨水移动的距离分别为l红、l绿、l黄，且l红>l黄>l绿，即三种不同颜色的光照射后生成氧气的体积由多到少的顺序为l红>l黄>l绿，说明红光、黄光、绿光对光合作用强度的影响依次减小，故填不同颜色的光对植物光合作用强度有影响，红光、黄光、绿光对光合作用强度的影响依次减小。
{交流拓展}
（1）瓶中菠菜叶片进行光合作用生成氧气，氧气能够使得装置中的压强发生改变，由题文可知，实验中通过比较红墨水移动的距离来比较不同颜色的光对植物光合作用强度的影响，故填红墨水移动的距离。
（2）①光照相同时间后，红墨水均向左移动，测得红光与黄光照射后红墨水移动的距离的关系为l红>l黄，设置了实验D，将相同装置放于黑暗环境中，其他条件不变，测得红墨水移动距离为l黄，说明红墨水的移动距离变短，则装置D中红墨水向向右移动，故填右。
②实验中红光条件下测得的l红表示的是净光合强度值，而实际光合强度值=净光合强度值+呼吸强度值，实验D在黑暗环境中进行，叶片只进行呼吸作用，测得的是呼吸强度值，即l绿表示呼吸强度值，红光条件下，光合作用的强度值是实际光合强度值，等于净光合强度值+呼吸强度值，即红光条件下，光合作用的强度值= l红+l绿，故填l红+l绿。
17．小科通过实验验证外界因素对植物光合作用的影响。
【实验器材】吸管、菠 菜、注射器、烧杯、LED灯（冷光源）、秒表、刻度尺
【实验步骤】①用吸管在菠菜叶片上打孔（如图甲），取6个叶圆片；②将叶圆片置于注射器中，吸取30毫升水，用手堵住注射器小孔，拉动活塞，反复8次，使叶圆片内气体逸出（如图乙）；③将叶圆片取出放入含有释放剂的烧杯中，叶圆片沉于底部；④把LED灯放置在离烧杯10厘米处照射（如图丙），并开始计时，观察并记录所有叶圆片都上浮所需时间；⑤改变LED灯与烧杯的距离，使距离为20厘米、30厘米，重复上述实验。
【原理解释】原来沉在水底的叶圆片，因为进行光合作用产生氧气，氧气附着在叶圆片上，使叶圆片受到的浮力变大，当浮力大于叶圆片的重力，叶圆片上浮，叶圆片上浮所需时间越短，表示光合作用越强。
（1）小科验证的是 对光合作用的影响（填“温度”或“光照强度”）；
（2）LED灯距绕杯越近，叶圆片上浮所需时间越 ；
（3）实验前菠菜不需要进行暗处理的理由是 。
【答案】 光照强度 短 本实验是通过氧气产生的速度来判断光合作用的强弱，不需要检验淀粉
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物并且释放出氧气的过程，实质是合成有机物，储存能量。
【详解】（1）根据【实验步骤】③将叶圆片取出放入含有二氧化碳 释放剂的烧杯中，叶圆片沉于底部；④把LED灯放置在离烧杯10厘米处照射（如图丙），并开始计时，观察并记录所有叶圆片都上浮所需时间，可知小科验证的是光照强度对光合作用的影响。
（2）LED灯距烧杯越近，光照越强，光合作用效率越高，叶圆片上浮所需时间越短。
（3）《绿叶在光下制造有机物》的实验中暗处理的目的是将叶片内原有的淀粉运走耗尽，这样才能说明检验的淀粉是在实验过程中产生的而不是原先储存的。本实验是通过氧气产生的速度来判断光合作用的强弱，不需要检验淀粉。
18．某同学利用自制实验装置探究外界因素对植物光合作用的影响。
【实验器材】小麦苗、注射器、烧杯、缓释剂、功率相同的LED灯（冷光源）、不同颜色的透明塑料片、秒表。
【实验步骤】
①将新鲜的小麦叶片剪成大小相同的方形叶片若干；
②将方形叶片置于注射器中，吸取一定量水，用橡胶塞堵住注射器小孔，反复拉动活塞；
③将方形叶片取出，分别放入装有相同浓度、相同质量缓释剂的3个烧杯中，每个烧杯放20片，方形叶片均沉于底部；
④分别用红色、蓝色、绿色透明塑料片包裹LED灯，再将3个烧杯分别放置在装置的“适当位置”处、关闭单透玻璃门（光只能从装置内向装置外单向通过）；
⑤闭合开关使LED灯发光，5min后观察并记录各烧杯中方形叶片上浮的数量；
⑥取下透明塑料片重复上述实验步骤。
(1)如图甲所示，进行实验步骤②，目的是 。
(2)如图乙装置，用“单透玻璃门”替代“木质门或透明玻璃”的优点是 ，
(3)实验步骤④中的“适当位置”指的是 。
(4)根据图丙实验数据，分析农业生产中大棚塑料薄膜的颜色应选用 。
【答案】(1)使叶片内的气体逸出，便于叶片沉入烧杯底部
(2)便于观察；防止外界光线进入装置影响实验
(3)距离LED灯的相同距离处（或位于刻度条的同一位置处）
(4)无色
【分析】对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同外，其他条件都相同的实验，这个不同的条件，就是唯一变量。 一般的对实验变量进行处理的，就是实验组，没有对实验变量进行处理的就是对照组。
【详解】（1）进行实验步骤②的目的是去除叶片中的气体，使叶片沉于水底。通过反复拉动注射器的活塞，可以将叶片中的气体排出，确保叶片在后续实验中能够沉入烧杯底部，便于观察光合作用过程中叶片上浮的现象。
（2）单透玻璃门的特点是光只能从装置内向装置外单向通过，而外界的光线无法进入装置。与木质门或透明玻璃相比，单透玻璃门的优点在于：便于观察：实验者可以从外部观察装置内部的情况，而不会受到外界光线的干扰。防止外界光线进入装置影响实验：单透玻璃门可以有效地防止外界光线进入装置，确保实验环境的光照条件稳定，避免外界光线对实验结果的影响。
（3）实验步骤④中，将3个烧杯分别放置在装置的“适当位置”处。这里的“适当位置”指的是每个烧杯与LED灯的距离相同，以确保每个烧杯中的叶片受到的光照强度一致，从而保证实验的公平性。
（4）根据图丙的实验数据，无色透明塑料薄膜能够让所有波长的光通过，从而为植物提供最全面的光照，促进光合作用。因此，在农业生产中，大棚塑料薄膜应选用无色透明材料。
19．为了提高大棚蔬菜种植产量，可以给大棚补充“气肥（二氧化碳）”兴趣小组设计了一个二氧化碳发生器，在贮酸桶内添加稀盐酸，①号桶中间有多孔塑料板，打开阀门A和B，将稀盐酸注入①号桶，再关闭阀门A，反应生成的二氧化碳通过管道到达大棚顶部再排放到棚内。
(1)为提高大棚蔬菜种植产量，给大棚补充“气肥（二氧化碳）”，其科学依据是 。
(2)二氧化碳发生器把反应生成的二氧化碳送到大棚顶部排放的原因是 。
(3)当棚内二氧化碳浓度上升到一定值，需要停止反应时，只需要关闭阀门 （选填“A”或“B”）。一段时间后，反应就会停止。请简要说明该装置能控制反应停止的原因 。
【答案】(1)二氧化碳是植物光合作用的原料
(2)二氧化碳的密度比空气大，从顶部排放能更好的与植物接触
(3) B 关闭阀门B，生成的二氧化碳无法导出，导致①号桶内压强增大，将盐酸压入②号桶，反应物脱离接触，反应停止
【详解】（1）二氧化碳是植物光合作用的原料，在一定范围内，二氧化碳的浓度越高，光合作用越强，所以适度增加大棚中的二氧化碳气体的含量能够提高作物产量，故填二氧化碳是植物光合作用的原料。
（2）二氧化碳是光合作用的原料，且二氧化碳密度比空气大，二氧化碳发生器把反应生成的二氧化碳送到大棚顶部排放，有利于二氧化碳在棚内的扩散，故填二氧化碳的密度比空气大，从顶部排放能更好的与植物接触。
（3）当棚内二氧化碳浓度上升到一定值，需要停止反应时，只需要关闭阀门B即可，故填B；
关闭阀门B，导致①号桶内压强增大，反应物脱离接触，反应停止，故填关闭阀门B，导致①号桶内压强增大，反应物脱离接触。
20．小明观察到晚上公园里通常使用绿色光源照射树木，很少用其他颜色的光源。他猜测可能不同颜色的光照射下，植物光合作用强弱不同。小明利用图甲装置进行如下探究：
①将等量的水草放在四个相同的锥形瓶中，分别往锥形瓶中加入等量同种CO2缓冲液，以维持装置内CO2含量的稳定，连接毛玻璃管和锥形瓶。
②A：在毛细玻璃管左侧塞上橡皮塞；
B：在毛细玻璃管中添加红墨水；
C：将锥形瓶浸入温度适宜的水浴中一段时间。
③将四个装置放到四个黑暗的小室，一组不照光，其他三组分别照射相同强度的蓝光、红光、绿光，保持光源到水草的距离相等。每隔3min记录U型管左右液面的高度差，绘制成曲线如图乙。
(1)实验过程中，无光组U型管左右两侧液面的高低情况是 。
(2)将步骤②中A、B、C三个操作进行排序，合理的是 。
(3)分析曲线，得出实验结论： 。
课外拓展：晚上照绿光既能满足照明所需，又对植物正常生长干扰较小。
【答案】(1)左高右低
(2)BCA
(3)在不同颜色光的作用下，植物进行光合作用的效率不同，其中蓝光下的光合作用效率最高，红光次之，绿光效率最低
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物（如淀粉），并且释放出氧气的过程。光合作用的原料是二氧化碳和水；光合作用的条件是光；光合作用的产物是氧气和有机物。
对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同外，其他条件都相同的实验；这个不同的条件，就是唯一变量。
【详解】（1）在无光条件下，植物不能进行光合作用但仍进行呼吸作用，产生的二氧化碳被CO2缓冲液缓冲，但呼吸作用消耗氧气，导致瓶内气压降低，U型管左侧液面上升，右侧液面下降；根据题目提供的图乙曲线也可以看出，无光组的液面高度差为负值，说明锥形瓶内有气体消耗。
（2）合理的操作顺序应为：先B在毛细玻璃管中加入红墨水，然后C将锥形瓶浸入温度适宜的水中水浴一段时间，让装置内外达到平衡状态，最后A在毛细玻璃管左侧塞上橡皮塞，以确保在实验的初始状态下液面静止。
（3）光照下，植物进行光合作用产生氧气，而消耗的二氧化碳被缓冲液缓冲，导致锥形瓶内气压增大，U型管右侧液面上升，左侧液面下降。
从实验结果的曲线图中可以看出，U型管液面的高度差随时间变化的趋势反映了不同颜色光照对光合作用效率的影响。蓝光下液面高度差增加最快，说明光合作用产生的氧气最多，光合作用效率最高；红光次之；而绿光下液面变化最小，光合作用效率最低。这说明不同颜色的光，光合作用的效率不同。
21．小科在“探究藻类植物如何进行生命活动”时设计了如图所示的实验装置，先在水槽里的支架上放两个小烧杯，一个盛有土壤浸出液与适量的黑藻2缓冲液（维持大烧杯内CO2浓度不变）；再往水槽内注入一定量的水；最后用一个大烧杯罩住两个小烧杯（如图甲）。
（1）如果将该装置放在黑暗环境中一段时间，将会出现的水位变化情况是 。
（2）给装置光照一段时间后，小科发现大烧杯内水位下降，水槽中水位上升（如图乙所示） 。
（3）小明认为该实验还应增设一组对照组，排除因阳光照射使大烧杯内温度升高，从而对水位变化产生的影响 。
【答案】 大烧杯中水位上升，水槽中水位下降 光合作用产生的氧气部分逸出，导致水槽中气体减少，水被吸入以平衡压力 对照组中不放黑藻，其他设置一样（或“将该装置放在恒温箱中并给予等量光照”）
【分析】在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同以外，其它条件都相同的实验，叫对照实验，实验中，控制变量和设置对照实验是设计实验方案必须处理好的两个关键问题。
【小题1】如果将该装置放在黑暗环境中一段时间，黑藻不能进行光合作用，只能进行呼吸作用。呼吸作用消耗氧气，产生二氧化碳，使大烧杯内气体增多，气压增大，从而导致大烧杯内水位升高，水槽水位下降。
【小题2】给装置光照一段时间后，小科发现大烧杯内水位下降，水槽中水位上升。这是因为黑藻在光照下进行光合作用，吸收二氧化碳，释放氧气。二氧化碳的减少使大烧杯内气压减小，而氧气的增加使大烧杯内气体总体积增大，从而导致大烧杯内水位下降。同时，水槽中的水会补充到大烧杯周围的空间，使水槽水位上升。
【小题3】小明认为该实验还应增设一组对照组，排除因阳光照射使大烧杯内温度升高，从而对水位变化产生的影响。具体做法是增设一组与实验组完全相同的装置，放在黑暗环境中。如果对照组的水位变化与实验组有明显差异，说明阳光照射使大烧杯内温度升高不是影响水位变化的主要因素；如果对照组的水位变化与实验组相似，说明阳光照射使大烧杯内温度升高可能对水位变化产生了影响。
22．小科为探究植物蒸腾作用的影响因素，他取两组树龄相同、生长状况相似的同种植物枝条，分别留下6张和3张叶片，把枝条同时插入盛有红色染液的烧杯中，放在阳光下照射。1小时后，在两枝条等高位置切出相应的切片，观察到被染色的情况如图。请回答：
（1）该实验探究的问题是 。
（2）依据本实验，为提高移栽树木的成活率，可采取的措施是 。
【答案】 植物蒸腾作用强弱是否与叶面积有关（或植物蒸腾作用强弱是否与叶片数量有关） 剪去移栽树木上部分枝叶
【分析】从图中可知，叶片越多，含染液的位置越高，说明叶片面积大，植物输送水分的速率越快。
【详解】（1）根据题意该实验探究的问题是植物蒸腾作用强弱是否与叶面积有关（或植物蒸腾作用强弱是否与叶片数量有关）。
（2）水分是由导管运输的，蒸腾作用的主要器官是叶。水分主要通过叶上的气孔散发到体外。因此为提高移栽树术的成活率，剪去移栽树木上部分枝叶可以降低蒸腾作用强度，减少水分的散失。
23．哪些因素会影响气孔开闭呢？兴趣小组以蚕豆叶为实验材料进行实验：先将若干蚕豆叶放在不同的环境中一段时间，然后制成临时装片观察，实验结果如表所示：
组别 蚕豆叶所处环境 制片观察叶片下表皮气孔开闭情况(%)
完全开放 半开放 闭合
甲组 100mLpH为7的KCl溶液＋太阳光照 40 42 18
乙组 100mLpH为7的KCl溶液＋黑暗处理 1 11 88
丙组 100mLpH为4.5的KCl溶液＋太阳光照 21 42 37
(1)影响气孔开放的因素有 ；
(2)分析表中数据，可以得出的实验结论是 ；
(3)气孔散失的水分是导管运输来的，运输水分的动力来自 所产生的拉力。
【答案】 不同的PH，光照 蚕豆叶所处环境的pH和光照条件会影响气孔的开闭 蒸腾作用
【分析】（1）探究绿色植物在光下制造淀粉的实验中，①将整个装置放在黑暗处24小时的目的是将叶片中的原有淀粉运走耗尽，该步骤所利用的植物的生理活动是呼吸作用。
（2）气孔是叶表皮上由保卫细胞围成的。其开闭有保卫细胞控制。当气孔张开时，叶片内的水分吸收热量变成水蒸气，经气孔扩散到外界空气中。因此，气孔是植物体蒸腾失水的“门户”，也是植物体与外界进行气体交换的“窗口”。气孔的开闭受叶内水分、光照强度、温度等的影响。
【详解】（1）气孔是叶表皮上由保卫细胞围成的小孔。其开闭由保卫细胞控制。气孔的开闭受叶内水分、光照强度、温度、pH（酸碱度）等因素的影响。
（2）题干实验：先将若干蚕豆叶放在不同的环境中一段时间，然后制成临时装片观察，实验结果如上表所示。比较表中甲组和丙组，其它因素一定，只有 pH不同，气孔的开放情况不同，表明pH大小会影响气孔开放；再比较表中甲组和乙组，其它因素一定，只有光照不同，气孔的开放情况也不同。由此可得出：pH大小和光照强度会影响气孔的开闭。
（3）蒸腾作用是指物体内的水分以气体的形式散发到体外的过程，蒸腾作用是植物吸收水分和运输无机盐的动力。在实验中植物运输水分的动力来自叶片进行蒸腾作用所产生的拉力。
【点睛】该实验主要探究影响气孔开放的因素。
24．用以下的实验装置可以研究某些环境因素是如何影响植物枝条失水的。在温度、风速等环境因素相同的情况下进行实验，结果见下表：
不同条件下的失水情况
环境条件 失水速度（克/时）
A．光照、潮湿 14
B．光照、干燥 32
C．黑暗、干燥 8
(1)水的表面加上一层油，目的是 。
(2)如果要研究光照对枝条失水速度的影响，应比较哪两组数据
(3)在上述实验基础上，若要探究枝条失水是否通过叶片上的气孔进行的，应增设一个实验进行对照，在保证其他条件相同的情况下，最关键的操作是用凡士林涂盖叶片正反两面的 。通过测定并比较两装置在相同时间内的 来分析得出实验结果。
【答案】(1)防止水分蒸发
(2)BC
(3) 气孔 失水质量
【分析】蒸腾作用：是水分从活的植物体表面（主要是叶子）以水蒸气的形式散失到大气中的过程。
【详解】（1）水的表面加上一层油，目的是防止水分蒸发，控制单一变量。
（2）B和C形成了以光照为变量的对照实验，如果要研究光照对枝条失水速度的影响，应比较BC两组数据。
（3）气孔是气体交换的窗口，也是蒸腾失水门户。在陆生生物中，大多数叶片的下表皮比上表皮气孔分布多，在上述实验基础上，若要探究枝条失水是否通过叶片上的气孔进行的，应增设一个实验进行对照，在保证其他条件相同的情况下，最关键的操作是用凡士林涂盖叶片正反两面的气孔。通过测定并比较两装置在相同时间内的失水质量来分析得出实验结果。
25．某科学研究小组设计了如图实验来探究茎运输水和无机盐的部位。根据茎的结构，小滨和他的两个同学提出了以下猜想：
小杭：茎对水分和无机盐的运输是通过木质部的导管进行的。
小江：茎对水分和无机盐的运输是通过韧皮部的筛管进行的。
小滨：茎对水分和无机盐的运输是通过 进行的。
实验步骤如下：
步骤一：她取了如图甲所示的同种木本植物枝条3根，A组枝条不做处理；B组枝条剥去下半部树皮，C组枝条只留下树皮。
步骤二：处理好后，将每组枝条均插入盛有一定量稀红墨水的烧杯中固定（B组枝条只将剥去树皮的部分浸入红墨水中，C组枝条只将除去木质部和髓的树皮浸入红墨水中），10分钟后取出枝条，观察横切面的染色部位，并将实验现象记录在表格中
实验组别 实验现象
A．带叶枝条（不作处理） 木质部染红
B．剥去下半部树皮的带叶枝条 木质部染红
C．除了下半木质部、髓的带叶枝条，只留下树皮 没有染红
（1）根据实验步骤完成小滨的猜想。
（2）该实验选择的木本植物枝条上带有一定数量的叶片的目的是 ；为了使实验现象明显，应将植株放在 环境中进行实验。
（3）根据上述实验现象，验证了 的猜想。
A．小杭 B．小江 C．小滨
（4）小滨将A组枝条进行纵切，发现纵切面上越靠近枝条的顶端，染色变得越来越浅。出现该现象的原因是 。
【答案】 木质部和韧皮部 促进蒸腾作用，增加水分的运输 温暖且光照充足 A 蒸腾作用导致水分向上运输的过程中逐渐减少
【分析】水分以气体状态从植物体内通过植物体表面（主要是叶子）散失到大气中的过程，称为蒸腾作用。叶片上气体散失的“窗口”是气孔，该结构主要分布在叶片的下表皮。根吸收的水分和无机盐是通过木质部的导管自下而上运输的。
【小题1】小杭认为茎对水分和无机盐的运输是通过木质部的导管进行的，小江认为茎对水分和无机盐的运输是通过韧皮部的筛管进行的，所以小滨的猜想可以是茎对水分和无机盐的运输是通过木质部的导管和韧皮部的筛管共同进行的。
【小题2】实验选择的木本植物枝条上带有一定数量的叶片，目的是促进水分的蒸腾作用，加快水分的运输。因为叶片的蒸腾作用可以产生蒸腾拉力，促进水分在植物体内的运输。为了使实验现象明显，应将植株放在光照强、温度高的环境中进行实验，这样可以增强蒸腾作用，使水分运输更快，实验现象更明显。
【小题3】根据上述实验现象，A 组和B组实验现象都是木质部染红，说明茎对水分和无机盐的运输是通过木质部的导管进行的，验证了小杭的猜想。C组没有染红，说明韧皮部的筛管不是运输水分和无机盐的部位。
【小题4】小滨将A组枝条进行纵切，发现纵切面上越靠近枝条的顶端，染色变得越来越浅。出现该现象的原因是水分和无机盐是从下往上运输的，越靠近顶端，运输的水分和无机盐越少。在运输过程中，水分和无机盐会不断被利用和消耗，所以越靠近顶端，含量越少，染色也就越浅。
26．在研究植物蒸腾作用时，小李了设计以下装置：用透明亚克力板拼接成一个长方体盒子，开口在上方，并在盒盖上加装硅胶圈密封，将装配好植物的插板插入箱体，顺凹槽固定，同时将温湿度传感器和装有干燥剂的培养皿也置于箱体内，用于测量实验植物的吸水情况、干燥剂吸收空气中植物散失的水分情况。
（1）如图中植物的吸水量可通过U移液管中的 来判定。
（2）让整个装置处于密封状态的目的是 。
（3）使用大小一致的海桐枝条设计有枝条有叶组、有枝条无叶组，及无枝条组在相同温度下反应10min，发现无枝条组液面未下降，有枝条有叶组液柱下降0.151mL，有枝条无叶组液柱下降0.040mL。依据实验现象，可得出结论： 。
（4）选择同一枝条上生长状况相似的两叶片，一片叶正背面刷凡士林堵塞气孔，另一片叶不做处理，置于烤灯下进行实验，定时使用测温枪测量其表面温度。测量数据见下表，请你解释造成两叶表面温度不同的原因： 。
无处理组叶面温度 凡士林组叶面温度
照射前 27.2℃ 27.0℃
照射10min 38.2℃ 41.7℃
照射20min 35.2℃ 42.9℃
【答案】液面高度差 控制无关变量 叶片是蒸腾作用的主要部位 涂有凡士林的叶片蒸腾作用减弱，散热能力下降，自身温度上升
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