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专题2 生物实验
生物实验模块综合性的,也是生命科学占比最大的一块,属于必考内容。备考过程中,首先要掌握好教学中涉及的生物实验,考频较高的实验有:光合、呼吸、蒸腾作用相关实验;人体激素、植物激素相关实验;种子的的萌发条件实验;酶的活性相关实验等。在答题方面要注意答题规范性和完整性,对于原因结论类问题,要注意写出因果条件,切勿偷懒省事。2024年浙江中考卷的第23题有考察,2025年会继续考察,需重视!
★重难点01: 光合、呼吸、蒸腾作用综合实验
一、植物的呼吸作用
(1)与大部分动物不一样,植物没有明显的 呼吸器官 ,没有明显的呼气和吸气过程,但植物和空气之间也会通过 扩散 作用进行气体交换。
(2)植物的各个部分——根、茎、叶、花、果实、种子的每一个 活细胞 每时每刻都在进行呼吸作用。
(3) 微生物 等其他生物也有呼吸作用。呼吸作用对于生命活动来说十分重要。
生物通过呼吸作用,为生命活动提供所需的能量,因此,呼吸作用是生物的共同特征,对于生物的生命活动来说具有十分重要的意义
(4)观察到的实验现象是:A中的石灰水变浑浊。
(5)种子“已煮熟”意味着:种子没有生命力,不能进行呼吸作用
(6)种子为什么要消毒:为了排除细菌呼吸作用的影响。
(7)从实验中你得到的结论是:萌发的种子能进行呼吸作用,产生二氧化碳。
二、光合作用的原理
(1)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 ,并释放 氧气 的过程。
(2)光合作用反应式: 二氧化碳+水 有机物+氧气 。
(3)光合作用主要发生在叶肉细胞的 叶绿体 中,它产生的葡萄糖经转化后形成 淀粉 。光合作用所需要的二氧化碳大部分是从 空气 中吸收的,水则主要是从 土壤 中吸收,然后运输到叶片。叶绿体内含有的 叶绿素 等色素,能吸收阳光
(4)光合作用一方面把简单的无机物制成了复杂的 有机物 ,并放出 氧气 ,发生了 物质 转化;另一方面,把光能变成储存在有机物里的 化学能 ,实现了 能量 的转化。
(5)光合作用的意义:绿色植物通过光合作用制造的有机物不仅满足了自身 生长 、 发育 、 繁殖 的需要,还为其他生物提供了基本的 食物来源 。
三、光合作用的条件和产物
(一)植物制造淀粉的实验
(1)把盆栽的银边天竺放在黑暗的地方一昼夜,其目的是 把叶片中原有的淀粉耗尽,避免原来存在的淀粉对实验结果造成影响
(2)叶片部分用铝箔盖严,其余部分未盖铝箔,此处的变量是 光 。叶片的见光部分遇到碘液变成了蓝色,而覆盖铝箔处未变蓝色,这说明叶片的见光部分产生了 淀粉 。这说明光合作用需要 光 。
(3)活动中使用了银边天竺葵,此处想要控制的变量是 叶绿体 。叶片的绿色部位变蓝,而白色部分没有变蓝,这说明光合作用需要 叶绿体 。
◆步骤:将该叶片摘下,去掉铝箔纸,放入酒精中水浴加热,脱色成黄白色。目的是:溶解叶绿素,防止绿色对实验的干扰
(4)该实验通过检验出淀粉的存在,证明光合作用需要 光 和 叶绿体 。
(二)产物
光合作用产生的气体能使带火星的卫生香立即猛烈地燃烧起来,这说明光合作用的另一产物是 氧气 。
(三)收集光合作用产生氧气的实验
(1)实验步骤
A、在一只烧杯中放入清水,将金鱼藻(或其他水生绿色植物)放于水中,
B、将漏斗盖于金鱼藻上。在漏斗上面罩上盛满清水的试管。
C、将整个装置放在阳光下。注意观察金鱼藻有无气泡产生。这些气泡中的气体会收集在试管中。当试管中充满气体时,用大拇指在水中盖住试管口,将试管取出。
D、将点燃的卫生香放入试管,观察卫生香燃烧的情况。
(2)实验现象:火星的卫生香立即猛烈地燃烧起来。
(3)实验结论:光合作用能够产生氧气。
四、光合作用的原料
(1)在证明植物的光合作用需要二氧化碳的实验中,设计改变的因素是 二氧化碳 ,最后观察植物有无淀粉生成。
(2)实验步骤:把一株天竺葵放在黑暗处一昼夜。再将两个透明的塑料袋分别套在选定的两片天竺葵的叶片上,一个塑料袋内装入少量 氢氧化钠 溶液,另一个塑料袋内装入等量清水。在阳光下照射4小时后,摘下两片叶子, 酒精 脱色、清水漂洗、滴加 碘液 后,观察叶片颜色。【氢氧化钠溶液的作用:吸收二氧化碳气体。】
(3)实验现象:装有清水的塑料袋内的叶片 变蓝 ;装有氢氧化钠溶液的塑料袋内的叶片 不变蓝 。
(4)实验证明植物光合作用需要 二氧化碳 。科学研究还证明, 水 也是植物光合作用的原料。
五、光合作用和呼吸作用的相互联系
(1)光合作用和呼吸作用的区别
光合作用 呼吸作用
原料 二氧化碳和水; 有机物和氧气 ;
场所 叶绿体; 活细胞 ;
条件 光; 有光和无光均可以
产物 有机物和氧气 二氧化碳和水;
物质变化 无机物→有机物 ; 有机物→无机物
能量变化 光能→化学能(贮存能量) 化学能→其他形式的能量(释放能量)
相互关系 既互相矛盾又互相依赖。光合作用为呼吸作用提供了有机物和氧气,呼吸作用为光合作用提供了能量和部分原料CO2
(2)光合作用和呼吸作用的联系:
呼吸作用消耗的有机物是光合作用的产物,所放出的能量是光合作用储存在有机物中的能量。因此,没有光合作用,呼吸作用就没有 基础 。光合作用对原料的吸收利用和对产物的输导,所需要的能量又是呼吸作用所释放出来的。所以,没有呼吸作用,光合作用也 无法进行 。
六、蒸腾作用
(一)蒸腾作用
是指水分从活的植物体表面(主要是叶片)以气体状态散失到大气中的过程 。
根吸收的水约有 99% 是通过蒸腾作用的方式散发出去的。
(二)蒸腾作用的意义
(1)在温度偏高的情况下 有效地降低叶片温度 ;
(2)是植物 运输和吸收水分的主要动力 ;
(3)有利于溶解在水中的 无机盐在植物体内的运输 。
(三)影响因素
植物蒸腾作用的快慢受大气的 温度 、 湿度 和 气流速度 等因素的影响。
七、水的散发结构
(1)在蒸腾作用中,水是从叶的 上、下表皮 中散发出来的,下表皮散发出来的水分要 多于 上表皮散发出来的水分。
(2)叶的表皮细胞排列非常 紧密 ,其中呈半月形的细胞是 保卫 细胞,两个保卫细胞之间的小孔是 气孔 。气孔不仅是植物体与外界进行 气体交换 的“窗口”,而且是 散失体内水分 的“门户”。
(3)水在植物体内的运输途径:根毛→ 根中的皮层细胞 → 根中的导管 → 茎、叶中的导管 → 叶肉 → 气孔 →叶外。
(4)无机盐在植物体内的运输途径:土壤中的无机盐溶解于水中,它们被 根 吸收后,随着 导管 中的水流,被运输到植物体的 茎、叶 等器官中。
(5)植物能通过气孔的开闭 来调节蒸腾作用的快慢,使植物体内始终保持着适量的水分。
1.(2025·浙江)小科在透明塑料袋中装入水和水绵(藻类),袋口的吸管能与外界连通,并挂上合适配重制成“水绵伞”(如图)。水槽中装有相同体积且富含二氧化碳的水,将水绵伞放入其中恰好悬浮,比较相同时间内水绵伞露出水面的体积判断光合作用强度。下列装置中能探究光照强度对水绵光合作用影响的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】控制变量法;光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】水棉球体积大小不同,会导致误差。
【解答】由控制变量法可知,要探究光照强度的影响,应控制除光照强度以外的条件相同。实验通过改变水棉与光源之间的距离来改变,光照强度,可知D图符合题意。
故答案为:D。
(1题图) (2题图)
2.(2025·浙江)将月季进行暗处理后,选某些叶片部分遮光(如图),光照一段时间。再取下这些叶片进行脱色、漂洗,滴加碘液、冲洗后,观察到叶片见光部分变蓝、遮光部分未变蓝。该实验可证明光合作用需要 ( )
A.光和二氧化碳 B.光和叶绿体
C.叶绿体 D.光
【答案】D
【知识点】光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】根据题中实验过程进行分析,单一变量即为探究的影响因素。
【解答】由题中信息可知,变量是光照,可知探究的是光合作用是否需要光照。
故答案为:D。
3.(2023·丽水)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“湿度"或“光照强度");
(2)LED灯距烧杯越近,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】(1)光照强度
(2)短
(3)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
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用的原理;光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】本题考查了植物的光合作用,植物消耗二氧化碳和水,生成相应的淀粉和氧气,影响光合作用强度因素有光照强度,温度等。
【解答】(1)该实验通过改变LED灯的距离,来改变光照强度的;
(2)叶圆片上浮所需时间越短,表示光合作用越强 ;故离的越近,光合作用强度越大,时间越短;
(3)暗处理主要是消耗完体内的淀粉对实验的干扰, 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 。
故答案为:(1)光照强度;(2)短;(3) 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 。
4.(2025·浙江)在科学实验和人体生理研究中,常常会涉及生物和化学知识的综合运用。某校科学兴趣小组通过一系列实验和现象来深入探究相关知识。
(1)实验一:氢氧化钠变质的探究。
①小科同学在实验室发现了一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液。为探究该溶液是否变质,他进行了如下实验:取少量该溶液于试管中,向其中滴加足量的稀盐酸,观察到有气泡产生。请用化学方程式解释产生气泡的原因: 。
②为了进一步确定该溶液中是否还含有氢氧化钠,小科又进行了如下实验:取少量该溶液于试管中,先滴加足量的氯化钙溶液,产生白色沉淀,过滤,向滤液中滴加酚酞试液,溶液变红。则该溶液中含有的溶质是 。
(2)实验二:肺和组织细胞间的气体交换的探究。
小明同学为了研究人体呼吸过程中气体的变化,设计了如下实验:用一个密封的袋子让小科反复呼吸自己呼出的气体,一段时间后,小科感到头晕。
①请结合所学知识解释小科感到头晕的原因: 。
②从人体八大系统的角度分析,在这个过程中主要涉及 系统和 系统。
(3)实验三:反复呼吸自己呼出的气体对呼吸性碱中毒的影响的探究。
呼吸性碱中毒是指由于肺通气过度,导致血液中二氧化碳分压降低,引起的以血液 pH升高为特征的酸碱平衡紊乱。
①已知该病症可以通过反复呼吸自己呼出的气体来缓解,请结合所学知识解释原因: 。
②如图为肺泡的结构示意图,请据图进一步说明反复呼吸自己呼出的气体是如何利用气体扩散作用来缓解呼吸性碱中毒的: 。
【答案】(1);、
(2)呼出的气体中氧气含量低,二氧化碳含量高,反复吸自己呼出的气体,会导致大脑缺氧,所以会感到头晕。;呼吸;循环
(3)呼出的气体中二氧化碳含量高,与水反应产生碳酸,碳酸呈酸性可以使血液的pH值降低,缓解碱中毒。;吸入的气体中二氧化碳含量高,肺泡内二氧化碳浓度大于血液中二氧化碳浓度,二氧化碳从肺泡进入血液,降低血液的pH值,缓解碱中毒。
【知识点】人体呼吸系统的结构和气体交换;动物的呼吸作用;书写化学方程式、文字表达式;酸的化学性质;碱的化学性质
【解析】【分析】(1)检验氢氧化钠时先滴加氯化钙的目的是除去碳酸钠,防止对氢氧化钠的检验造成干扰。
(2)呼吸作用的文字表达式。
(3)扩散原理:气体从浓度大的地方转移到浓度小的地方。
【解答】(1)①氢氧化钠因吸收空气中的二氧化碳变质成碳酸钠,碳酸钠与稀盐酸反应发生二氧化碳,所以观察到有气泡产生,方程式为:。
②氯化钙与碳酸钠反应产生碳酸钙沉淀和氯化钠,有白色沉淀产生,说明含有碳酸钠。过量的氯化钙将碳酸钠除尽,滴加酚酞,溶液变红,说明溶液呈碱性,可知存在氢氧化钠。
(2)①呼吸作用将氧气转化为二氧化碳,可知呼出的气体中氧气含量低,二氧化碳含量高,反复吸自己呼出的气体,会导致大脑缺氧,所以会感到头晕。
②呼吸运动属于呼吸系统,气体交换还涉及血液循环系统。
(3)①呼出的气体中二氧化碳含量较高,二氧化碳与水反应产生碳酸,碳酸呈酸性可以使血液的pH值降低,缓解碱中毒。
②吸入自己呼吸产生的气体,导致肺泡内二氧化碳含量升高,由气态扩散原理可知,二氧化碳会扩散到血液中,导致血液中二氧化碳浓度增大,血液的pH值减小,所以可以缓解碱中毒。
5.(2025·浙江)某科学研究小组设计了如图实验来探究茎运输水分和无机盐的部位。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:他取了如图甲所示的同种木本植物枝条3根,其中对A组枝条不作处理;将B组枝条的下半部分树皮剥去;C组枝条除去下半部分的木质部和髓,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,用刀片横切枝条中上部,观察横切面的染色部位,并将实验现象记录在表格中。
组别 实验现象
A 木质部染红
B 木质部染红
C 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 的环境中进行实验。
(3)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】(1)木质部的导管和韧皮部的筛管
(2)促进蒸腾作用,加快水分和无机盐的运输;温暖且光照充足
(3)A
(4)水分和无机盐自下而上运输
【知识点】茎的形态结构;茎的运输作用;蒸腾作用
【解析】【分析】(1)根据实验过程和小杭和小江的猜想可知,小滨的猜想是: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运输的。
(2)升高温度、环境空气流速大等会加速蒸腾作用。
(3)根据实验结果进行分析,可知运输水分和无机盐的是木质部。
(4)水和和无机盐自下而上运输,水和无机盐运输到枝条顶端需要时间,所以上端颜色更浅。
【解答】(1)由实验探究可知,研究的是木质部、韧皮部的作用,可知猜想为: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运输的。
(2)植物的叶片可以进行蒸腾作用,加快水分和无机盐的运输,为了实验现象更明显,即要增强蒸腾作用,应在温暖且光照充足的条件下进行实验。
(3)由实验结果可知,不作处理的A组和去除韧皮部的B组木质部部分被染红,而去除木质部的C组韧皮部没有被染红,可知运输水分和无机盐的是木质部的导管。
故答案为:A。
(4)水分和无机盐自下而上运输,所以越靠近枝条上端颜色越浅。
★重难点02: 人体激素、植物激素相关实验
一、内分泌腺和激素
1、激素是由内分泌腺的腺细胞所分泌的,对身体有特殊的化学作用的微量物质。
(1)功能:对人体的新陈代谢、生长发育和生殖等生理活动却起着重要的调节作用。
(2)内分泌腺是没有导管的腺体,它们的分泌物——激素,直接进入腺体内的毛细血管,并随着血液循环被运送到人体的某个部位或各个器官。
(3)垂体、甲状腺、肾上腺、胰腺中的胰岛、女性的卵巢、男性的睾丸等都是内分泌腺。
2、内分泌腺的种类、分泌的激素、功能及异常时的病症列表。
内分泌腺 分泌的激素 激素的功能
胰脏 胰岛素 能促进人体吸收的葡萄糖储存在肝脏和肌肉内
脑垂体 生长激素 能控制人的生长发育
甲状腺 甲状腺激素 能够促进体内物质和能量的转换,提高神经系统的兴奋性
肾上腺 肾上腺素 能加快心跳的节奏,扩张通往肌肉的血管
卵巢(女) 睾丸(男) 雌性激素 雄性激素 促进生殖器官的发育和生殖细胞的生成,激发和维持人的第二性征
3、对内分泌腺的种类、分泌的激素区别与注意点<名师指点>
(1)侏儒症和呆小症的区别
①作用的激素不同,前者是生长激素分泌不足,后者是甲状腺激素分泌不足。
②智力差异:前者智力正常,后者智力低下。
(2)计划生育的输卵管和输精管结扎,雌、雄性激素正常分泌,人的第二性征不会消褪。
(3)生长激素、甲状腺激素与人的生长有关;雄性激素和雌性激素与人的生殖有关。
(4)内分泌腺和消化腺(唾液腺、胰腺)的区别
①有无导管:内分泌腺无导管,激素直接进入腺体内的毛细血管。消化腺有导管,消化液经导管进入消化道。
②分泌物质不同:内分泌腺——激素,消化腺——消化液。
4、激素分泌失调时,人体的生长发育、新陈代谢、对外界刺激的反应等生命活动将不能正常进行。
5、激素分泌异常导致的一些疾病
激素分泌情况 疾病 具体症状
幼年时生长激素分泌不足 侏儒症 发育迟缓,身材异常矮小,但智力正常
幼年时生长激素分泌过多 巨人症 过度生长,四肢长度更为突出,寿命往往不长
成年时生长激素分泌过多 肢端肥大症 手大、脚大、指粗、鼻高等
胰岛素分泌不足 糖尿病 血糖含量升高,出现高血糖
胰岛素分泌过多 低血糖症 血糖含量低于正常值
幼年甲状腺激素分泌不足 呆小症 反应迟钝,智力低下,身材矮小
甲状腺激素分泌过分旺盛 甲亢 情绪易激动,精神紧张,失眠,心跳过快
二、胰岛素与血糖含量
1、血糖:糖类物质会在体内转变为葡萄糖进入血液,这种血液中的葡萄糖叫做血糖。正常含量为:90毫克/100毫升。
(1)人体内血糖含量在神经系统和胰岛素的调节作用下。
(2)血液中血糖含量的升降,决定于胰岛素分泌的增加或减少;而胰岛素分泌的多少,导致血糖含量的下降或上升,从而使血糖维持正常值。
2、胰岛素的功能: 调节糖代谢,既促进葡萄糖合成糖元,储存在肝脏内(肝糖元),还能加速血糖的分解,降低血糖的浓度。
3、胰岛素分泌异常的病症
(1)胰岛素分泌不足,形成糖尿病。治疗:注射胰岛素。
(2)胰岛素分泌过多→低血糖症,血糖含量低于正常值。多吃糖类物质,补充血糖,药物调节胰岛素分泌。
(3)如图,当血液中葡萄糖含量上升时,胰岛素分泌增加,以促使血糖含量降低;当血液中葡萄糖含量下降时,胰岛素分泌减少,使血糖含量升高;从而使血糖维持在正常水平。
(4)如图,饭后一小时(BC段),血糖含量出现大幅度上升,其原因是 食物在人体内消化后产生大量的葡萄糖,血糖浓度会升高。CD段出现血糖含量下降的原因是 胰岛素分泌的增加,加速了血液中对葡萄糖的利用。
二、植物激素
1、概念:植物激素是指一些在植物体内合成的,从产生部位运输到作用部位,并且对植物的生命活动产生显著调节作用的微量有机物。生长素是重要的植物激素之一,它能加快植物细胞生长的速率。
2、植物激素
植物激素 作用
生长素 ①加快细胞生长速率,促进植物生长;②促进扦插的枝条生根; ③促进果实发育;④防止落花落果。
赤霉素 ①促进细胞伸长; ②促进种子萌发和果实发育。
细胞分裂素 促进细胞分裂。
脱落酸 ①抑制细胞分裂; ②促进叶和果实的衰老和脱落。
乙烯 促进果实成熟。
3、生长素
(1)生长素产生部位:胚芽尖端。
(2)生长素特点:具有两重性,低浓度的生长素,可促进植物生长,且在一定范围内,浓度越高,生长越快;高浓度时,可抑制植物生长,甚至使植物死亡(除草用);植物不同部位对生长素的敏感性是不同的,一般而言,根>芽>茎。
(3)植物向光弯曲生长的原因(向光性):当光照射到植物茎尖端的某一侧时,生长素就移向背光的一侧,使背光一侧的茎比受光一侧的茎生长得快。茎就会向生长慢的一侧弯曲,即向光源的一侧弯曲。
(4)感光部位:胚芽鞘尖端。
(5)一株植物体内往往有多种植物激素同时存在,因此,植物的生长发育过程不是受一种激素的调节,而是由多种激素相互协调、共同调节的。
1.(2021·绍兴)为研究甲状腺激素对人体新陈代谢的影响,某小组进行了“甲状腺激素对成年鼠耗氧量影响”的研究。
【建立猜想】 。
【实验步骤】①选取健康状况相同、体形相似的成年鼠30只,平均分成甲乙丙三组;
②对各组实验处理如下表,并按适宜的实验条件正常饲养;
③每隔一定时间测定耗氧量(单位时间内单位体重的氧消耗量),记录数据如图。
【实验结论】甲状腺激素的增加会增大成年鼠耗氧量。
【交流评价】⑴本实验采用的实验方法是 。
⑵根据耗氧量变化,可进一步推测甲状腺激素能 (选填“促进”或“抑制”)成年鼠的新陈代谢。
【答案】甲状腺激素可能会影响成年鼠耗氧量;控制变量法;促进
【知识点】控制变量法;内分泌腺和激素
【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。甲状腺激素是甲状腺所分泌的激素,作用于人体几乎全部细胞,具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】【建立猜想】该实验是为了探究甲状腺激素对成年鼠耗氧量的影响,因此建立的假设是甲状腺激素可能会影响成年鼠耗氧量;
【交流评价】(1)由表格可知,该实验中只有一个变量,即甲状腺激素,因此采用了控制变量法;
(2)切除甲状腺的小鼠耗氧量降低,而额外增加甲状腺激素的小鼠耗氧量则会增加,说明甲状腺激素能促进成年鼠的新陈代谢;
故答案为:【建立猜想】甲状腺激素可能会影响成年鼠耗氧量;
【交流评价】(1)控制变量法;(2)促进。
2.(2023·湖州)水和无机盐的平衡,对于维持人体的稳态起着非常重要的作用,是人体各种生命活动正常进行的必要条件。下图是部分水盐调节的过程:
(1)人体获得水的主要途径,除了饮水饮食,还可以通过细胞 产生。
(2)由上图可知,参与水盐平衡的系统除了消化系统、循环系统、泌尿系统,还有 。同样人的体温、血糖等也在相关系统的调节下维持动态稳定,可见人体的稳态让每一个细胞分享,也靠所有细胞共建,人体是一个统一的整体。
(3)肾脏是形成尿液的器官,在水盐平衡的调节上,起关键作用的是 。(选填“肾小球的滤过”或“肾小管的重吸收")
【答案】(1)呼吸作用
(2)神经系统、内分泌系统
(3)肾小管的重吸收
【知识点】动物的呼吸作用;泌尿系统;水盐平衡;内分泌腺和激素;神经系统的组成及其功能
【解析】【分析】呼吸作用表达式:
【解答】(1)细胞呼吸作用也能产生水
(2)从上图可以看出,当饮水不足时会刺激下丘脑,并在大脑中形成口渴的感觉,故有神经系统参与,垂体分泌了抗利尿激素,故有内分泌系统参与
(3)肾小球的滤过作用是滤过血液中的水分、无机盐、尿素、尿酸和葡萄糖等,进入到肾小囊形成原尿;
肾小管的重吸收是重新吸收原尿中的大部分的水分、无机盐以及全部的葡萄糖,因此在水盐平衡的调节上,起关键作用的是肾小管的重吸收
故答案为(1)呼吸作用 (2)神经系统、内分泌系统 (3)肾小管的重吸收
★重难点03: 种子萌发条件实验
1.种子萌发的条件
种子的萌发需要同时满足自身条件和适宜的环境条件。
①自身条件:种子具有完整的、有生命力的胚,并且具有供胚发育所需的营养物质以及种子不处于休眠期等。
②环境条件:适宜的温度、一定的水分和充足的空气等。
2.种子萌发的过程
种子在适宜的条件下,胚中的胚芽、胚轴和胚根细胞就开始分裂和生长,种子开始萌发。种子萌发时,吸水膨胀,种皮变软,细胞的呼吸作用逐渐增强。子叶或胚乳内的营养物质开始转化(转化成溶于水的物质)并逐渐转运给胚芽、胚轴、胚根,胚芽、胚轴和胚根细胞就开始分裂和生长。在种子萌发初期,胚根生长最快,首先突破种皮向地生长,发育成根;随后,胚轴逐渐伸长,胚芽出土发育成茎和叶。
种子的萌发过程可以概括为:
1.(2023·舟山)今年5月22日是第23个国际生物多样性日,主题是“从协议到协力:复元生物多样性”,如图是某地的宣传海报。
(1)丰富多样的生态系统离不开众多生物的彼此协作。从2006年开始,地球上蜜蜂数量开始急剧减少,影响了植物的 过程 ,使很多植物种群不能正常繁衍而灭绝。
(2)植物多样性受到的关注度并不高,但事实上植物在生态系统中的作用举足轻重,植物能通过光合作用合成有机物。因此大多数植物在生态系统的成分中属于 。
(3)建立种子库是保护植物多样性的一种重要的方法。位于云南昆明的“种子库”被誉为植物的“诺亚方舟”,里面保存了10917种植物种子,要长期保存种子除了需要密封外,还需要具有 的环境条件。
【答案】(1)传粉
(2)生产者
(3)低温、干燥
【知识点】生态系统的成分;种子萌发的过程与必要条件;植物的有性生殖
【解析】【分析】(1)被子植物的结果,需先经历传粉和受精;
(2)生态系统由生物群落和非生物环境组成;
(3)种子在水分少,温度低的环境中其呼吸作用会减弱;
【解答】(1)蜜蜂可以进行传粉,故其极剧减少,影响植物的传粉过程;
(2)大多数植物在生态系统的成分中属于生产者;
(3)长期保存种子除了需要密封外,还需要具有低温、干燥的环境条件。
2.(2024·浙江)在我国西北部荒漠,生长着某种植物,其果实成熟后会分裂成数个尾部为螺旋状的分果(如图1),分果表面分布着具有吸水性的毛。
请回答:
(1)在长期进化过程中,该植物的分果形成了“自钻孔行为”以适应荒漠环境。
①分果随环境湿度的变化,其螺旋状的尾部会旋转扭紧或松开,将种子推入地下。分果钻土时,因前端尖细,受力面积小,从而分果前端对土壤的 较大,有利于进入土壤。
②分果钻入土壤有利于种子的生存和萌发,推测其原因是 (写出一点)。
(2)受该分果“自钻孔行为”的启发,研究团队以树皮为原料,设计并制造出三尾种子载体(如图2),可用于有些种子的无人机空中播种、施肥等。
①播种前,需先测定种子的萌发率。测定萌发率时,具有活性的种子产生的二氧化碳能与澄清石灰水反应,出现白色浑浊现象。产生该浑浊现象的化学方程式是 。
②播种后,种子载体留在土壤中,不再回收。从保护土壤的角度分析,相对于用金属或塑料等材料,以树皮为原料制造种子载体的优点有 (写出一点)。
【答案】(1)压强;钻入土壤后能种子能获得一定量的水分和适宜的温度
(2)CO2+Ca(OOH)2=CaCO3↓+H2O;树皮是可再生,不会造成环境污染
【知识点】种子萌发的过程与必要条件;压力的作用效果;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)在压力一定时,受力面积越小,压强越大;
(2)种子的萌发的外部因素:适宜的温度、充足的空气和一定量的水分;
(3)根据质量守恒定律属性方程式;
(4)树皮是可再生的资源,能够自然降解,不会造成环境污染。
【解答】 (1)①分果钻土时,因前端尖细,受力面积小,从而分果前端对土壤的压强较大,有利于进入土壤;
②分过钻入土壤中,能够获得一定量的水分和适宜的温度,从而利于其萌发;
(2)①二氧化碳能与澄清石灰水反应的化学方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O;
②以树皮为原料制造种子载体,树皮来自于植物体本身,可再生,且会自然降解不会造成环境污染。
★重难点04: 酶的活性相关实验
1、酶
(1)概述:酶是由生物的体细胞合成的,大多数的酶是蛋白质。酶在参与化学反应前后,其化学性质不变,被称为生物催化剂。
(2)命名和分类:消化液中含有的酶叫做消化酶,消化酶的种类很多,一般根据其来源和所催化的物质进行命名。如:唾液中含有能将淀粉分解成麦芽糖的唾液淀粉酶。
2、探究酶的催化特点【实验一】
(1)收集唾液:用清水漱口,然后用舌尖抵住上颌或下颌齿根后,微低头,将试管口紧靠下嘴唇,让唾液流入试管中,收集2毫升左右,用蒸馏水按1:1的体积比,稀释唾液。
(2)制备淀粉溶液:称取可溶性淀粉1克,放入烧杯中,加入99毫升蒸馏水,搅拌,缓慢加热,溶解,制成质量分数为1%的淀粉溶液。
(3)将3支试管分别编号为A、B、C,在3支试管中分别加入质量分数为1%的淀粉溶液2毫升。
(4)向A试管内加入2毫升唾液溶液,轻轻振荡;向B试管内加入2毫升蒸馏水,轻轻振荡;向C试管内先加入1毫升质量分数为5%的盐酸溶液,再加入2毫升唾液,轻轻振荡。
(5)同时将3支试管放入盛有37度水的烧杯里,进行水浴(用酒精灯加热以保持温度在37度左右)。
(6)经5~10分钟,取出试管,分别往3支试管内滴加1滴体积分数为0.4%的碘酒溶液,观察溶液颜色变化。
A试管内蓝色消失(淀粉已经被分解);
B试管内无变化(仍然为蓝色,因为蒸馏水对淀粉不起作用,淀粉仍然存在);
C试管内无变化(盐酸使唾液中的唾液淀粉酶失去活性)。
实验结论:①唾液中的唾液淀粉酶能消化淀粉;
②酸碱度对唾液淀粉酶的催化作用也有影响。
关于探究酶的催化特点实验注意事项:
①设置B试管的目的是:设置对照组;
②为什么需将试管放入盛有37℃温水的烧杯中?理由是:模拟体温,37℃时酶的活性(催化能力)最强;
③C试管中为什么要先加盐酸后滴唾液?理由是:先加唾液将淀粉分解了,无法证明酸对唾液淀粉酶的影响。
3、酶催化作用的特点
(1)高效性:酶能使人体细胞内的化学反应迅速进行,保证各项生命活动的正常进行;酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍。
(2)专一性:一种酶只能催化某一种或某一类化学反应。
(3)多样性:人体内有很多种酶,不同的酶催化体内不同的化学反应。
4、影响酶催化作用的因素
酶的催化作用易受到温度、酸碱度等外界因素的影响,而且不同的酶所需的最适外界条件往往有所不同。
(1)温度:酶有发挥催化作用的最适温度,人体内的酶发挥催化作用的最适温度是37度。不同生物的体温不同,其体内的酶发挥催化作用的最适温度一般不同。
(2)酸碱度:不同的酶发挥催化作用的最适pH不同。如:胃蛋白酶的最适pH是1.8,而唾液淀粉酶的最适pH接近7。
5、探究影响酶催化作用的因素【实验二】
(1)提出问题:温度会影响酶的催化作用吗?
(2)建立假设:每种酶都有其最适宜的温度,温度过高或过低都会影响其催化作用。
(3)设计实验方案
本实验的原理是唾液淀粉酶能催化淀粉分解和碘液能使淀粉变蓝。
为了达到实验目的,实验方案中应至少设计3个组的温度变化值;各组要保证唾液淀粉酶和淀粉先达到相应设计温度值后再滴加碘液;各组的实验结果要通过观察溶液颜色变化得出。
(4)进行实验
①取3支洁净的试管,编为1~3号,分别加入2毫升质量分数为1%的淀粉溶液。另取3支洁净的试管,编为4~6号,分别加入1毫升新解的唾液淀粉酶溶液。
②将6支试管的1号和4号:2号和5号,3号和6号编为3组,分别放人0℃、37℃和70℃左右的水中,水浴5分钟。
③将各组试管中的唾液淀粉酶倒人同组的质量分数为1%的淀粉溶液中,充分摇匀后,再分别放回原温度的水中,水浴5分钟。
④往3组试管中分别滴人1滴碘液,然后摇匀。
⑤观察并记录3组试管中溶液颜色的变化情况。
(5)记录结果,得出结论
①结果记录:1号和4号组(0℃)的溶液变蓝,2号和5号组(37℃)的溶液不变蓝,3号和6号组(60℃)的溶液变蓝。
②结论:液淀粉酶的催化作用需要合适的温度,温度过高或过低都会影响其催化作用。
(6)表达与交流
酶的催化作用与温度之间的关系
(7)实验反思
①实验运用控制变量法、转换法的科学方法;
②探究“温度影响酶催化作用”的实验中,第(2)(3)步能否对调?
不能对调;如果对调,唾液淀粉酶已将淀粉催化分解了,无法验证温度对酶活性的影响。
<名师指点> :探究影响酶催化作用的因素——pH也能影响酶的活性
步骤 项目 试管
1 2 3
1 注入等浓度新鲜淀粉酶溶液 1mL 1mL 1mL
2 注入蒸馏水 1mL -- --
3 注入氢氧化钠溶液 -- 1mL --
4 注入盐酸 -- -- 1mL
5 注入可溶性性淀粉溶液 2mL 2mL 2mL
6 注入碘液 1滴 1滴 1滴
7 观察现象 不变蓝色 变蓝色 变蓝色
实验结论:pH会影响酶的活性,在最适宜pH下,酶的活性最高;pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
酶活性受pH值影响示意图
1.(2021·温州)小明查阅资料得知:除二氧化锰外,许多水果对过氧化氢分解也有催化作用。为了探究苹果质量对过氧化氢分解速度的影响,用如图甲所示装置(固定装置未画出)进行以下实验。
①检查装置气密性。
②称取1克苹果,切成小块放入烧瓶中,量取10毫升溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液倒入烧瓶中,迅速塞紧塞子,当液滴移至A点时开始计时。
③当观察到液滴恰好至B点时(AB间破璃管容积为6毫升),记录所需时间。
④依次用不同质量的苹果重复步骤②和③,记录并处理数据,结果如图乙。
(1)小明把烧瓶放在盛有水的水槽中进行实验,目的是为了保持温度不变。温度升高会导致液滴移动变快、原因是 。(例举一个)
(2)本实验可得出的结论是 。
(3)若用20毫升5%的过氧化氢溶液与6克苹果重复上述实验,预测实验中步骤③记录的时间是 秒。
【答案】(1)温度升高导致生成气体膨胀,体积变大(其它合理答案也可)。
(2)过氧化氢溶液用量一定时,其分解速度随苹果质量的增大而增大,且增大得越来越慢。
(3)100
【知识点】控制变量法;酶及其催化作用
【解析】【分析】酶是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或RNA。酶的催化作用有赖于酶分子的一级结构及空间结构的完整。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。
【解答】(1)实验过程会产生氧气,气体体积受温度的影响较大,当温度升高时,气体体积会急剧增大,影响实验结果;
(2)由乙图可知,气体产生的速度是先快后慢的,由此可知,随着苹果质量的增大,其分解速率也越来越快,但会慢慢变慢;
(3)由乙图可知,苹果质量为6g时,产生气体的速率为0.04毫升/秒,所以其所需时间为6毫升÷0.04毫升/秒=150s加入反应物量变大,提高反应速率,所以收集时间小于150秒,因此在可以推断为100秒,只要时间不超过150秒,合理即可;
故答案为:(1) 温度升高导致生成气体膨胀,体积变大(其它合理答案也可) ;(2) 过氧化氢溶液用量一定时,其分解速度随苹果质量的增大而增大,且增大得越来越慢;(3)100(不超过150即可)。
11.(2022·杭州)2021年,马延和研究团队在人工合成淀粉方面取得重大突破性进展,国际上首次在实验室实现了从二氧化碳到淀粉的全合成。绿色植物通过光合作用制造淀粉涉及60余步代谢反应以及复杂的生理调控;而马延和团队的人工合成淀粉技术只需11步,其技术路线如图所示:绿色植物(以玉米为例)光合作用和使用马延和团队的人工合成淀粉技术合成等量淀粉的对比如表所示。回答问题:
玉米淀粉 人工合成淀粉
能量转化效率 2% 7%
生产条件与方式 阳光、灌溉、施肥施药、收割 全天候车间生产
生产周期 4-6个月 1-2天
占地面积 5亩地 1米3反应器
(1)马延和团队的人工合成淀粉技术可分为以下两个阶段:
阶段1:从x能→电能→氢能→甲醇;
阶段2:以甲醇为原料通过“C1→Cy→C6→淀粉”的策略,多步酶催化合成淀粉。
据图分析,在阶段1中,x能为 能,利用氢能合成甲醇的反应物为 ;在阶段2中,Cy为甘油酮(C3H6O3),则y的值为 (填写数字)。
(2)马延和团队的人工合成淀粉过程与绿色植物光合作用过程均需多种 作为催化剂,淀粉属于糖类物质,对人体的重要作用是 。
(3)马延和团队的人工合成淀粉技术虽处于实验室阶段,但对解决粮食危机和减少碳排放有着重大意义。
据表分析,该技术相较于传统农业,在解决粮食危机问题上的优势是 。(写出2点)
【答案】(1)太阳;H2和CO2;3
(2)酶;为人体提供能量
(3)占地面积少,生产周期短,不受气候等因素制约,节约水资源,减少对环境污染,能量转化效率高
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;酶及其催化作用
【解析】【分析】(1)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,并释放氧气的过程。呼吸作用是细胞内的有机物与氧反应,最终产生二氧化碳和水或其他产物,同时把有机物中的能量释放出来供生命活动的需要的过程。
(2)酶是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或RNA。酶的催化作用有赖于酶分子的一级结构及空间结构的完整。
【解答】(1)阶段1:从x能→电能→氢能→甲醇;
据图分析,在阶段1中,x能为太阳能。
利用氢能合成甲醇的反应物为 H2和CO2 。
阶段2:以甲醇为原料通过“C1→Cy→C6→淀粉”的策略,多步酶催化合成淀粉。
在阶段2中,Cy为甘油酮(C3H6O3),则y的值为 3。
(2)马延和团队的人工合成淀粉过程与绿色植物光合作用过程均需多种酶作为催化剂,淀粉属于糖类物质,对人体的重要作用是为人体提供能量。
(3)据表分析,该技术相较于传统农业,在解决粮食危机问题上的优势是:占地面积少,生产周期短,不受气候等因素制约,节约水资源,减少对环境污染,能量转化效率高。
1.(2025·西湖二模)植物细胞壁的化学成分主要是果胶和纤维素,果胶酶能够分解果胶,进而破坏细胞壁,使细胞内容物得以释放。工业生产苹果汁时,常常利用果胶酶处理苹果泥,以提高苹果汁产量。为了探究温度对果胶酶催化作用的影响,小科进行如下步骤进行实验。
①如图甲:将2mL果胶酶与20g苹果泥分装于不同的试管,10℃水浴恒温处理10分钟。
②如图乙:将甲处理后的果胶酶和苹果泥混合在一支试管中,再次10℃水浴恒温处理10分钟。
③如图丙:将图乙试管中处理后的混合物进行过滤,用量筒测量苹果汁体积。
④在不同温度条件下重复以上实验步骤,并记录数据,结果如图丁。请回答
(1)设置实验步骤①的目的是 。
(2)本实验是通过 来反映不同温度下果胶酶催化作用的。
(3)本实验能得出的实验结论是 。 (写出一点即可)
(4)小科发现:温度超过60℃,实验过滤所得的苹果汁很少,根据所学知识解释其中的原因: 。
【答案】(1)酶具有高效性,避免混合后未达到设定温度就开始催化果胶分解
(2)相同时间后产生苹果汁的体积
(3)其他条件相同时,一定范围内,随着温度升高,果胶酶的催化作用先变强再变弱,且在40℃左右最强,70℃以上果胶酶失去活性
(4)酶是一种蛋白质,温度超过60℃,蛋白质变性失活
【知识点】酶及其催化作用
【解析】【分析】(1)如果没有达到设定温度,那么酶的催化效果会受到影响;
(2)相同时间内产生苹果汁的体积越大,则果胶酶的催化作用更好;
(3)根据条形图分析果胶酶的活性随温度的变化规律;
(4)高温下酶会失去活性,从而没有催化作用。
【解答】(1)设置实验步骤①的目的是酶具有高效性,避免混合后未达到设定温度就开始催化果胶分解;
(2)本实验是通过相同时间后产生苹果汁的体积来反映不同温度下果胶酶催化作用的。
(3)根据丁图可知:其他条件相同时,一定范围内,随着温度升高,果胶酶的催化作用先变强再变弱,且在40℃左右最强,70℃以上果胶酶失去活性。
(4) 小科发现:温度超过60℃,实验过滤所得的苹果汁很少, 原因是:酶是一种蛋白质,温度超过60℃,蛋白质变性失活。
2.(2025·滨江模拟)多酶片属于助消化类药物,含胃蛋白酶和胰酶(含胰淀粉酶、胰蛋白酶、胰脂肪酶)。小滨以胰淀粉酶为例,展开酶活性影响因素的探究:
试管编号 1 2 3 4 5 6
所加试剂 1%淀粉液 2mL 胰淀粉酶1mL+2%盐酸1mL 1%淀粉液2mL 1%淀粉液 2mL 胰淀粉酶 1mL+2%NaOH1mL
37℃水浴 5分钟
混合 试管2倒入1,混匀后记为A 试管4倒入3,混匀后记为B 试管6倒入5,混匀后记为C
37℃水浴 5分钟
检验 滴入 2滴碘液,摇匀
(1)请写出试管4横线上所加的试剂: 。
(2)如得出胰淀粉酶只能在中性环境发挥作用的结论,则实验现象是 。
(3)如图是多酶片横截面示意图,在生产多酶片时先用肠衣包裹胰酶,然后包上胃蛋白酶,再包上糖衣。糖衣在胃液中被分解,使胃蛋白酶释放出来,推测蛋白酶在 (选填“酸性”、 “碱性”或“中性”)环境中能发挥作用。要使胰酶在小肠中才被释放,肠衣应具有的性质是 。
【答案】(1)胰淀粉酶1mL+蒸馏水1mL
(2)AC变蓝, B不变蓝
(3)酸性;在胃中不被分解,在小肠中能被分解
【知识点】酶及其催化作用
【解析】【分析】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。
2、为确保实验组、对照组实验结果的合理性,对影响实验的其他相关因素应设置均处于相同且理想状态,这样做的目的是控制单一变量,便于排除其它因素对实验结果的影响和干扰。
【解答】(1)在实验中,为了探究胰淀粉酶在不同pH条件下的活性,我们需要设置对照组和实验组。表格中,实验组(试管2、试管6)中则分别加入不同pH的酸碱溶液,以观察胰淀粉酶在不同pH条件下的活性变化。因此对照组的试管4中应加入的试剂是“胰淀粉酶1mL+蒸馏水(或清水)1mL”,以模拟中性且不含其他干扰因素的实验环境。
(2)如果根据实验现象得出胰淀粉酶只能在中性环境发挥作用的结论,那么实验现象应该是:在试管2(酸性环境)和试管6(碱性环境)中,由于pH偏离了胰淀粉酶的最适作用范围,胰淀粉酶无法有效催化淀粉的水解反应,因此滴入碘液后会变蓝(说明淀粉未被消化);而在试管4(中性环境且加入了胰淀粉酶和蒸馏水的实验组)中,由于pH处于胰淀粉酶的最适作用范围内,胰淀粉酶能够有效催化淀粉的水解反应,因此滴入碘液后不会变蓝(说明淀粉已被消化)。
(3)在生产多酶片时,先用肠衣包裹胰酶是为了保护胰酶免受胃液(酸性环境)的破坏,确保胰酶能在小肠(碱性环境)中才被释放并发挥作用。因此,我们可以推测蛋白酶在酸性环境中能发挥作用。要使胰酶在小肠中才被释放,肠衣应具有的性质是在胃液的酸性环境中不溶解(以保护胰酶),而在小肠的碱性环境中溶解(以释放胰酶)。这样,胰酶就能在小肠的碱性环境中发挥作用,促进淀粉、蛋白质和脂肪的分解。
3.(2025·浙江模拟)(8分)为探究酶活性的影响因素,小科选取1%的H2O2溶液作为实验材料,以2%的酵母菌液作为酶源,进行如下探究实验:
①制作如图甲所示的实验装置7套。分别用注射器A 吸入1%的 H2O2溶液5mL,注射器 B 吸入2%的酵母菌液2mL,关闭止水夹。
②打开止水夹,将注射器A中的液体匀速推至注射器B中,立即关闭止水夹,记录注射器B中活塞的刻度为 K1。
③将7套装置分别置于0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃水浴中保温 10min后,再次记录刻度为 K2,重复3次。
④重复上述实验,对数据作相应处理。
请分析回答下列问题:
(1)小科进行该实验的目的是 。
(2)请指出该实验过程中的一处错误: 。
(3)纠正该实验错误步骤后,进行正确操作,实验结果如图乙所示,则图中“☆”处可以用 (用含 K1和K2的式子表示)来表示。
(4)分析图乙数据,可以得到的结论是 。
【答案】(1)探究酶活性与温度的关系
(2)H2O2溶液与酵母菌液混合以后再进行水浴保温,导致 H2O2未在预设温度下被酶催化
(3)
(4)酶活性随着温度的升高先增大后减小,在30℃左右达到最大值
【知识点】控制变量法;酶及其催化作用;制取氧气的原理
【解析】【分析】(11)根据控制变量法可知,唯一变量即为探究的影响因素。
(2)应先分别将酵母菌液和双氧水进行水浴,达到相应的温度后再混合,并放回原温度进行水浴。
(3)用活塞移动的距离反映产生氧气的体积大小。
(4)根据图乙进行分析,注意分段解答。
【解答】(1)由实验设计可知,变量是酶的温度,可知探究的是酶的活性与温度的关系。
(2)实验时先将酶与过氧化氢溶液混合,再水浴,由于酶的催化具有高效性,可能未达到要求点的温度,反应就已经结束。
(3)过氧化氢分解产生氧气,注射器B内压强增大,活塞移动到 K2,可知氧气的体积为,可知“☆”处可以用来表示。
(4)由图乙可知,在温度低于30℃时,酶的活性随温度升高而增大,温度在30℃以上时,酶的活性随温度的升高而降低。
4.(2025·浙江模拟)骨汤具有营养丰富、滋味鲜美等特点。某同学以鲢鱼、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、风味蛋白酶、木瓜蛋白酶(每种酶的最适宜pH、温度均不同)为原材料,探究哪种蛋白酶对鱼骨中蛋白质分解能力最强。其实验设计如下:
①制备骨汤:加水高温熬煮鱼骨,冷却后分离骨汤和骨渣,将骨汤静置,除去上层油脂。
②加酶分解:取适量的骨汤平均分成四组,将其pH 调节为四种蛋白酶各自适宜的值,分别加入适量且等量的四种蛋白酶溶液,分别置于____下分解 3小时。
③得到成品:将步骤②得到的骨汤样品分装,得到成品。
④数据测定:测得每组实验数据如下:
蛋白酶种类 溶液中氨基酸总量/(μg/mL) 钙含量/(mg/100mL)
中性蛋白酶 423.56 8.12
碱性蛋白酶 503.05 7.99
风味蛋白酶 1777.24 16.67
木瓜蛋白酶 356.26 8.02
分析回答下列问题:
(1)蛋白酶对分解鱼骨中的蛋白质有效,而对分解鱼骨中的油脂无效,这体现了酶的 。
(2)实验中用3小时后骨汤中的 来判断酶的催化能力。
(3)请补全步骤②中的空白部分 。
(4)本实验应增加一组对照组:取与实验组等量的骨汤,再向其中加入 。
【答案】(1)专一性
(2)溶液中氨基酸总量
(3)各自适宜的温度
(4)与蛋白液等量的蒸馏水
【知识点】酶及其催化作用
【解析】【分析】酶是一种具有催化活性的蛋白质。每一种酶一般只能催化一种反应,体现了酶的专一性。
【解答】(1)酶的专一性指一种酶只能催化一种或一类化学反应 。蛋白酶能分解蛋白质,不能分解油脂,体现酶的专一性。
(2)实验目的是探究蛋白酶对鱼骨中蛋白质分解能力,蛋白质分解产物有氨基酸等,所以用 3 小时后骨汤中的溶液中氨基酸总量来判断酶的催化能力(氨基酸总量越多,说明分解能力越强 ) 。
(3)因为每种酶有最适宜温度,要保证实验单一变量(只有蛋白酶种类不同 ),所以需将四组骨汤置于四种蛋白酶各自适宜的温度下分解 3 小时 。
(4)对照组应遵循单一变量原则,除不加蛋白酶外,其他条件与实验组相同,所以加入等量的蒸馏水(或清水 ) ,以此对比蛋白酶的作用 。
5.(2025·嘉兴模拟)某品牌加酶洗衣粉包装袋上有使用方法提示:用温水浸泡。小嘉同学对该加酶洗衣粉洗涤效果与水温之间的关系进行研究。已知该加酶洗衣粉中添加了蛋白酶和脂肪酶. 可以除去牛奶、鸡蛋等造成的污渍。研究方案如下:
①取6个烧杯并编号,分别量取500mL蒸馏水倒入其中,放入不同温度的水箱中保温。
②将等量新鲜蛋黄液,分别滴到7块白纱布上,用玻璃棒涂开形成大小、形状相同的污渍,然后放在太阳光下晒干。
③称取6份0.5g某品牌加酶洗衣粉。
④分别将制好的6块污染布和称好的洗衣粉放入6个烧杯中。
⑤用玻璃棒持续搅拌10min后取出,与无处理的污染布进行比较,观察结果记录如下:
组别 1 2 3 4 5 6
水浴温度
污渍变化情况 污渍无明显变化 污渍颜色变浅,面积变小 污渍完全消失 污渍颜色变浅,面积变小 污渍无明显变化 污渍无明显变化
(1)实验中体现“控制单一变量”原则的操作是 。 (举一例即可)
(2)实验中是如何判断加酶洗衣粉的洗涤效果的 。
(3)80℃时,污渍无明显变化,其原因是 。
(4)根据表中有关数据判断,能正确表示温度对加酶洗衣粉中所含酶的催化效率的影响图像是____。
A. B. C. D.
【答案】(1)分别量取 500mL 蒸馆水倒入其中(等量新鲜蛋黄液、用玻璃棒涂开形成大小、形状相同的污渍、称取6份0.5g某品牌加酶洗衣粉、用玻璃棒持续搅拌 10 min)
(2)污渍的颜色及面积变化情况
(3)温度过高,酶失去活性
(4)B
【知识点】酶及其催化作用
【解析】【分析】(1)根据题目描述分析实验中控制的变量即可;
(2)在实验中,物质的颜色越浅,面积越小,则加酶洗衣粉的洗涤效果越好;
(3)酶需要在一定温度下才能保持活性;
(4)根据表格数据分析酶的催化效果随温度的变化规律。
【解答】(1)实验中体现“控制单一变量”原则的操作是:分别量取 500mL 蒸馆水倒入其中(等量新鲜蛋黄液、用玻璃棒涂开形成大小、形状相同的污渍、称取6份0.5g某品牌加酶洗衣粉、用玻璃棒持续搅拌 10 min)。
(2) 判断加酶洗衣粉的洗涤效果的方法:污渍的颜色及面积变化情况;
(3) 80℃时,污渍无明显变化,其原因是:温度过高,酶失去活性;
(4)根据表格数据客舟,40℃时污渍完全消失,此时酶的催化效果最高,则得到:加酶洗衣粉中酶的催化效果随温度的升高先增强后减小,故选B。
6.(2025·仙居二模) 酵母菌中含有一种能将面粉中的糖类转化为二氧化碳和水的酶。某科学活动小组为研究这种酶的催化效率与什么因素有关,进行了如下实验:
①配制一定量的酵母菌培养液(按一定比例配成的酵母菌和面粉的悬浊液),分成15 等份,并将它们分成A、B、C3组(每组5份);
②A组各份中分别加入10mL的蒸馏水,B组各份中分别加入10mL质量分数为10%的食盐溶液,C组各份中分别加入10mL质量分数为20%的食盐溶液;
③每组按图甲所示装配好5个同样的实验装置,分别放在5种不同温度的恒温箱内30min;
④取出冷却至常温后,分别测量试管内液面下降的高度(如图乙),再换算出气体的体积。
实验测量结果如右下表:
组别 食盐溶液的质量分数(%)
A 0 3.6 14.7 50.4 7.6 2.3
B 10 3.3 14.1 50.0 7.5 2.2
C 20 3.3 12.7 42.0 6.9 1.8
(1) 酵母菌在该环境下将糖类转化为二氧化碳和水的过程是 (选填“有氧呼吸”或“无氧呼吸”) 。
(2)本实验中,除量筒和计时器外,还需要用到的测量工具有 。
(3)综合表中的数据,可以得出的结论是 。
(4)从表格数据中得出该酶最佳催化温度是45℃,请判断这种说法是否正确,并说明原因: 。
【答案】(1)有氧呼吸
(2)温度计
(3)这种酶的催化效率与温度、食盐溶液质量分数有关
(4)不正确,没有35℃-55℃之间(或45℃附近)其他温度下的数据
【知识点】酶及其催化作用
【解析】【分析】(1) 有氧呼吸产生二氧化碳和水,无氧呼吸的产物是不完全氧化物。
(2)根据实验过程确定要测量的物理量,进而确定需要的测量工具;
(3)根据表格数据分析酶的催化效率与温度和溶质质量分数的关系即可;
(4)根据表格数据可知,在低于45℃时,温度越高,则生成气体的体积增大;当温度高度45℃时,则生成气体的体积减小,说明最佳温度在45℃左右,据此分析解答。
【解答】(1) 酵母菌在该环境下将糖类转化为二氧化碳和水的过程是有氧呼吸;
(2)根据表格数据可知,还需要测量溶液的温度,则还需要温度计;
(3)根据表格数据可知,当食盐溶液的溶质质量分数改变时,相同温度下生成气体的体积不同,则说明酶的催化效率与食盐溶液的质量分数有关;
当温度改变时,而食盐溶液的质量分数改变时,生成气体的体积不同,则说明酶的催化效率与温度有关。
(4)从表格数据中得出该酶最佳催化温度是45℃,这种说法不正确,理由是:没有35℃-55℃之间(或45℃附近)其他温度下的数据。
7.(2025·东阳二模)发烧时,食欲不振是因体温升高抑制了酶活性的缘故吗 兴趣小组同学用乳白色蛋白液和胃蛋白酶溶液进行实验。
【查阅资料】1.乳白色蛋白液中的不溶性物质可被胃蛋白酶分解,溶液变澄清。
2. 世界卫生组织(WHO)以腋温≥37.3℃或口温/耳温≥37.5℃作为发热的阈值
【实验方案】如下表所示:
步骤 A 组 B 组 C组 D组 E 组 F 组
试管a、b 试管a、b 试管a、b 试管a、b 试管a、b 试管a、b
第1步 a:加入2mL 胃蛋白酶溶液和____b:加入2mL 乳白色蛋白液
第2步水浴5min 37℃ 38℃ 39℃ 40℃ 41℃ 42℃
第3步 各组a试管溶液倒入同组试管b中充分摇匀,放回原水浴
第4步水浴15min 37℃ 38℃ 39℃ 40℃ 41℃ 42℃
实验现象 变澄清 变澄清 变澄清 变澄清 变澄清 变澄清
请回答:
(1)本实验不选用淀粉溶液和胃蛋白酶进行实验,是因为酶具有 性。
(2)为了模拟胃的酸性环境,第1步还需加入____。 (填字母)
A.1mL清水 B.1mL1%盐酸溶液 C.1mL0.9%盐水
(3)本实验采用两次恒温水浴处理,能否略去第2步操作 说说你的观点和理由: 。
(4)根据实验现象,小科认为,发烧时体温变化对胃蛋白酶活性影响不大。你是否赞成,请说明理由: 。
【答案】(1)专一
(2)B
(3)不能略去,理由:第2步操作,使胃蛋白酶和底物达到预设温度,确保反应起始条件一致或避免因混合前后温度不同而对酶的活性产生影响或避免未达到预设温度前蛋白液已被酶分解
(4)参考1:赞同,该实验模拟了人体正常和发烧时的体温,且所有温度下的乳白色蛋白液都变澄清了,可以说明发烧时的体温变化对胃蛋白酶的活性影响不大。参考2:不赞同,第4步操作水浴15min,催化时间过长,可能对实验结果产生干扰,或者没有进行多次实验,实验结果存在偶然性
【知识点】酶及其催化作用
【解析】【分析】(1)酶的特点:专一性、高效性和多样性。
(2)胃酸的主要成分是盐酸。
(3)要在两者混合前分别水浴,防止未达到预设温度前蛋白液已被酶分解,导致误差。
(4)赞同和不赞同均可,解释清楚理由即可。
【解答】(1)酶点的催化具有专一性,未蛋白酶不能分解淀粉溶液,所以实验不选用淀粉溶液和胃蛋白酶进行实验。
(2)清水和盐水都呈中性,为了模拟酸性环境,应加入的是盐酸溶液。
故答案为:B。
(3)酶的催化具有高效性,若未进行第2步的水浴,未达到预设温度前蛋白液已被酶分解,会对实验造成干扰。
(4)这个题目的答案具有开放性,若赞同,理由为:该实验模拟了人体正常和发烧时的体温,且所有温度下的乳白色蛋白液都变澄清了,可以说明发烧时的体温变化对胃蛋白酶的活性影响不大。
若不赞同,理由为:第4步操作水浴15min,催化时间过长,可能对实验结果产生干扰,或者没有进行多次实验,实验结果存在偶然性。
8.(2025·温州模拟)雨季时绿萝叶片边缘常挂满水珠(吐水现象),如图甲所示。小明发现空调房内的绿萝却很少出现此现象,他猜测是否与空气湿度有关。查阅资料得知:植物根系吸收的水主要通过蒸腾作用以气态形式从气孔排出,但当吸收水量远大于蒸腾作用排出量时,就会通过叶缘水孔以液态形式排出形成吐水现象。于是他准备了实验材料:水培绿萝9盆(长势相似)、恒湿箱(可调湿度)、接水盘(如图乙)。将绿萝分成三组,每组3盆,分别置于30%、60%、90%湿度的恒湿箱中,每晚20:00~早晨8:00(12小时)收集吐水量,连续收集三天,并记录数据如下:
组别 湿度 第1天吐水量(克) 第2天吐水量(克) 第3天吐水量(克)
一组 二组 三组 一组 二组 三组 一组 二组 三组
30% 0.8 0.6 1.0 0.7 0.9 0.5 0.6 0.8 0.7
60% 1.9 2.1 2.3 1.9 2.1 2.3 2.4 2.0 1.7
90% 3.5 3.2 3.8 3.5 3.2 3.8 3.6 3.4 3.1
(1)实验中小明还需要的测量仪器是 (写出一种即可)。
(2)接下来小明对数据的处理是 。
(3)通过数据可得出结论: 。
(4)将实验时间换成白天8:00~晚上20:00(12小时),假设植物吸水量不变,请预测吐水量的变化并说明理由: 。
【答案】(1)天平
(2)取平均值
(3)在其他条件相同时,空气湿度越大,吐水量越多
(4)吐水量将减小,因为白天气温高,植物的蒸腾作用更强,水分散失得更快
【知识点】蒸腾作用;天平的使用及读数
【解析】【分析】(1)根据实验过程和表中数据的单位可知,需要的仪器是天平。
(2)通过取平均值的方式可以减小误差。
(3)根据表中数据进行分析,发现环境湿度大、吐水量大。
(4)由“植物根系吸收的水主要通过蒸腾作用以气态形式从气孔排出,但当吸收水量远大于蒸腾作用排出量时,就会通过叶缘水孔以液态形式排出形成吐水现象”可知,在蒸腾作用更强的白天,吐水量会减少。
【解答】(1)实验需要测量吐水量,结合表中数据可知,还需要天平测量水的质量。
(2)为了减小误差,应对每组实验取平均值。
(3)由表中数据可知,在其他条件相同时,空气湿度越大,吐水量越多。
(4)白天气温高,植物的蒸腾作用更强,水分散失得更快,可知吐水量将减少。
9.(2025·文成模拟)植物的蒸腾作用速率受多种因素影响,其中风速是一个重要的环境因素。小文利用图甲装置研究了风速对植物蒸腾作用的影响,实验过程如下:
①挑选一定数量的桑树枝,随机均匀分为A、B、C三组。
②分别插入装有30mL水的烧杯,并向水中加入植物油。
③将三组植物分别放入三个温度相同的密闭玻璃罩中,测得初始空气湿度值。
④调节玻璃罩内风扇的转速,A组无风,B组低风速,C组高风速。
⑤每隔20秒测量各装置内的空气湿度值。
⑥多次重复实验,统计并处理实验数据,结果如图乙所示。
(1) 步骤②,在水中加入植物油的目的是 。
(2) 玻璃罩内空气湿度值增加的越快来说明蒸腾作用速率 。
(3) 根据图乙,无风组(A组)和低风速组(B组)的数据对比,可以得出的结论是 。
(4) 图乙显示,强风组的蒸腾作用速率基本不变,未能继续上升。请结合植物蒸腾作用的原理,分析可能的原因 。
【答案】(1)防止烧杯中的水直接蒸发,确保实验中测得的空气湿度变化仅由植物蒸腾作用引起
(2)越快
(3)其他条件相同时,低风速能加快植物蒸腾作用速率
(4)植物为避免蒸腾作用过强,体内水分流失太快,导致叶片气孔关闭,所以装置内湿度基本不变
【知识点】蒸腾作用
【解析】【分析】(1)水的自然蒸发和植物的蒸腾作用都会引起空气湿度变化,要探究植物蒸腾作用对空气湿度的影响,就必须控制水的自然蒸发;
(2)植物的蒸腾作用越快,则玻璃罩内空气湿度增加越快;
(3)根据图像分析风速是否影响植物的蒸腾作用即可;
(4)当植物水分流失过快时,叶片的气孔会关闭,据此分析。
【解答】(1) 步骤②,在水中加入植物油的目的是:防止烧杯中的水直接蒸发,确保实验中测得的空气湿度变化仅由植物蒸腾作用引起;
(2) 玻璃罩内空气湿度值增加的越快来说明蒸腾作用速率越快;
(3) 根据图乙,无风组(A组)和低风速组(B组)的数据对比,低风速组空气湿度增大更快,则可以得出的结论是:其他条件相同时,低风速能加快植物蒸腾作用速率;
(4) 图乙显示,强风组的蒸腾作用速率基本不变,未能继续上升。请结合植物蒸腾作用的原理,分析可能的原因:植物为避免蒸腾作用过强,体内水分流失太快,导致叶片气孔关闭,所以装置内湿度基本不变。
10.(2025·舟山模拟)兴趣小组的同学为探究种子的呼吸作用,设计并进行了如下实验。回答问题:
【实验1】如图甲所示为探究种子呼吸作用的实验装置。
小浙认为:可根据装置①、②实验前后质量的变化情况,判断种子是否进行了呼吸作用。
小江认为:可根据装置①、②中红色水滴的移动情况,判断种子是否行进了呼吸作用。
(1)将种子消毒后再进行实验,其目的是 。
(2)组内同学讨论后一致认为小浙的观点错误的,基于的理由是 。
(3)【实验2】同学们在实验1的基础上进行了改进,实验装置如图乙所示,闭合开关S后小灯泡L会发光。其中0是一个固定点,活塞连接金属滑片AB(质量不计),金属滑片AB可绕O点转动,当活塞运动时,滑动变阻器R的阻值会发生改变。
乙装置可根据小灯泡亮度的变化来判断种子是否进行呼吸作用。若要使实验现象更明显, 可将O点向 (选填“左”或“右”)移。
(4)请你解释:乙装置中,随着种子呼吸作用的进行,小灯泡的亮度会如何变化,为什么 。
【答案】(1)防止微生物呼吸作用干扰
(2)装置密封,质量不变
(3)右
(4)变暗,因为种子进行呼吸作用消耗氧气,产生二氧化碳,二氧化碳被 NaOH 溶液吸收,装置内气压减小,活塞向上移动,金属滑片 AB 绕 O 点转动,滑动变阻器 R 的阻值变大,根据欧姆定律 I = U/R(U 为电源电压,不变),电路中的电流变小,所以小灯泡的亮度变暗。
【知识点】植物的呼吸作用
【解析】【分析】(1)种子呼吸作用的实验设计:在探究种子呼吸作用的实验中,对种子进行消毒是为了杀死种子表面的微生物,防止微生物的呼吸作用对实验结果产生干扰,确保实验中观察到的现象是由种子的呼吸作用引起的。
(2)质量守恒定律在实验中的应用:在密封的装置中,物质不会进出装置,根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变,所以不能通过装置①、②实验前后质量的变化情况来判断种子是否进行了呼吸作用。
(3)杠杆原理在实验改进中的应用:在实验改进装置中,O 点的移动会影响杠杆的力臂,从而影响活塞移动时滑动变阻器阻值的变化幅度,将 O 点向右移,可使活塞移动相同距离时,滑动变阻器阻值变化更明显,进而使小灯泡亮度变化更明显。
(4)呼吸作用与电路变化的关系:种子进行呼吸作用会消耗氧气,产生二氧化碳,二氧化碳被 NaOH 溶液吸收,导致装置内气压减小,活塞向上移动,金属滑片 AB 绕 O 点转动,滑动变阻器 R 的阻值发生变化,根据欧姆定律,电路中的电流会发生变化,从而使小灯泡的亮度发生变化。
【解答】(1)将种子消毒后再进行实验,其目的是防止微生物呼吸作用干扰,因为种子表面的微生物也会进行呼吸作用,若不消毒,微生物的呼吸作用会影响实验结果,使实验结果不准确。
(2)组内同学讨论后一致认为小浙的观点错误,基于的理由是装置密封,质量不变,根据质量守恒定律,在密封的装置中,反应前后物质的总质量不变,所以无法通过装置①、②实验前后质量的变化来判断种子是否进行了呼吸作用。
(3)乙装置可根据小灯泡亮度的变化来判断种子是否进行呼吸作用。若要使实验现象更明显,可将 O 点向右移,因为将 O 点向右移,活塞移动时,金属滑片 AB 绕 O 点转动的幅度会更大,滑动变阻器 R 的阻值变化更明显,从而使小灯泡亮度变化更明显。
(4)乙装置中,随着种子呼吸作用的进行,小灯泡的亮度会变暗,因为种子进行呼吸作用消耗氧气,产生二氧化碳,二氧化碳被 NaOH 溶液吸收,装置内气压减小,活塞向上移动,金属滑片 AB 绕 O 点转动,滑动变阻器 R 的阻值变大,根据欧姆定律 I = U/R(U 为电源电压,不变),电路中的电流变小,所以小灯泡的亮度变暗。
11.(2025·路桥模拟)车厘子营养丰富,但不易贮藏,采摘后易出现果皮褐变和腐烂变质等现象。因此车厘子的保鲜研究具有重要意义。小柯通过观察不同CO2浓度下车厘子的变化情况来探究最佳贮藏条件。
[实验操作]:随机选取颜色均匀、无病虫害和无机械损伤的车厘子果实4箱(每箱3kg)并标记为A、B、C、D。各箱气体比例分别为A组 B组 C组 其余成分为N2;D组未经处理。四箱车厘子均贮藏在4℃温度下,每5天随机选取30个果实测定相关指标。数据记录如下图所示:
(1)D组在本实验中的作用: 。
(2)分析图甲信息可得出本实验二氧化碳浓度为 时贮藏的车厘子品质最佳。
(3)果实中苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性与其褐变有关,结合分析图甲、乙信息可推测,苯丙氨酸解氨酶(PAL)对果实的褐变起 (选填“促进”或“抑制”)作用。
(4)实验中氧气含量不能为0,是为了防止其进行 产生酒精而影响品质。
【答案】(1)对照
(2)8%
(3)抑制
(4)无氧呼吸
【知识点】控制变量法;植物的呼吸作用
【解析】【分析】(1)控制变量法的实验中,不作处理的为对照组。
(2)根据果实褐变指数最低,说明车厘子的品质最佳进行分析。
(3)变指数最低的一组PAL活性最强,可知PAL有抑制果实褐变的作用。
(4)植物细胞进行无氧呼吸的文字表达式为。
【解答】(1)D组未经处理,属于对照组,作用是对照。
(2)由图甲可知,B组车厘子点的褐变指数最低,说明车厘子的品质最佳,可知二氧化碳的最佳浓度为8%。
(3)由(2)可知,褐变指数最低的是B组,由图乙可知,B组PAL活性最强,可知PAL有抑制果实褐变的作用。
(4)没有氧气,细胞将进行无氧呼吸,产生酒精,影响果实的品质。
12.(2025·金华模拟)某科学兴趣小组走进圣女果(俗称小番茄)种植大棚开展了一系列调查实践活动。
(1)栽培前,果农将浸泡后的种子放入纱布中,盖上湿毛巾,置于25~30℃的环境中一段时间。这是为种子萌发提供充足的空气、 和 等外界条件。
(2)如图为一天内圣女果植株光合作用和呼吸作用的强度变化曲线,植株积累有机物最多是 时(填图中的时间)。
(3)收获后,果农若要较长时间储存圣女果,仓库需具备的条件有 。(填序号)
①高温 ②适当低温 ③干燥 ④适宜的湿度
【答案】(1)一定的水分;适宜的温度
(2)18
(3)②③
【知识点】植物的呼吸作用;光合作用和呼吸作用的相互关系;种子萌发的过程与必要条件
【解析】【分析】(1)根据种子萌发的条件进行解答:一定的水分、适宜的温度、充足的空气。
(2)CG两点光合作用和呼吸作用强度相同,G点有机物积累最多,C点有机物最少。
(3)呼吸作用会随着温度降低而减弱,适当降温可以减弱呼吸作用,减少有机物的损耗。
【解答】(1)由“将浸泡后的种子放入纱布中,盖上湿毛巾,置于25~30℃的环镜中”可知,为种子萌发提供的一定的水分和适宜的温度。
(2)由图可知,从C点到G点(不包括这两个点),光合作用的强度均大于呼吸作用,植物在不断积累有机物,G点之后,呼吸作用强度大于光合作用强度,开始消耗有机物,可知有机物积累最多的点是G点,时间为18时。
(3)②适当低温可以减弱呼吸作用,减少有机物的损耗;③干燥可以防止湿度过高导致圣女果腐烂。
13.(2025·义乌模拟)鱼泵是一种为鱼塘、鱼缸补充氧气的设备。某兴趣小组的同学以“自制简易鱼泵”为主题开展项目式学习活动。如图是他们设计的装置图(固定装置已省略)。
(1)鱼泵补氧有利于鱼的 作用;
(2)请用化学方程式表示该装置的制氧原理 ;
(3)细化器中的微孔结构可将大气泡破碎为小气泡,据此推测鱼泵中安装此装置的目的是 ;
(4)在调节器保持不变的情况下,小组同学观察到一个有趣的现象:冬季与夏季的出氧速度存在差异。结合酶的特性进行分析,可能的原因是 。
【答案】(1)呼吸
(2)2H2O2 =催化剂2H2O+O2↑
(3)增大氧气与水的接触面积,使氧气更充分地溶解在水中
(4)酶的活性受温度的影响
【知识点】动物的呼吸作用;酶及其催化作用;制取氧气的原理
【解析】【分析】(1)鱼的呼吸作用:。
(2)双氧水制取氧气的反应属于分解反应。
(3)根据细化器的结构特点进行分析。
(4)根据酶的活性与温度的关系进行分析。
【解答】(1)鱼的有氧呼吸消耗氧气,可知鱼泵补氧有利于鱼的呼吸作用。
(2)原理是双氧水分解成水和氧气,方程式为2H2O2 =催化剂2H2O+O2↑。
(3)将大气泡破碎成小气泡,增大了氧气与水的接触面积,目的是使氧气充分溶于水。
(4)酶的活性受温度影响,导致催化效果受影响,所以冬季与夏季的出氧速度存在差异。
14.(2025·普陀模拟)螺蛳粉是风靡全国的网红食品,其重要配菜是酸笋。小科同学对酸笋发酵很感兴趣,于是设计并进行了以下实验:
第一步 将新鲜竹笋洗净,切丝,煮熟。
第二步 对发酵罐体进行高温处理,然后★放置,其他条件相同且适宜。
第三步 A 组 B组 C组
用1%的食盐水腌制 用7%的食盐水腌制 用12%的食盐水腌制
实验结果 第3天酸化, 第11 天出现腐臭 第11天酸化,第30天出现腐臭 酸化不明显, 第60天出现腐臭
(1)该实验探究的目的是研究 对酸笋发酵快慢的影响。
(2)实验第三步要对发酵罐体进行高温处理的目的是 。
(3)第三步“★”表示的放置方式是 (选填“密封”或“敞开”)。
(4)根据实验结果分析,酸笋腌制如何实现迅速酸化并适当延长保存时间: 。
【答案】(1)食盐水的浓度
(2)高温杀死杂菌,排除对实验产生干扰
(3)密封
(4)利用1%的食盐水腌制,三天后再添加适量食盐
【知识点】控制变量法;植物的呼吸作用
【解析】【分析】(1)由控制变量法可知,唯一变量即为探究的影响因素。
(2)为防止容器内原有的微生物对实验造成干扰,应在实验前进行杀菌处理。
(3)为防止外界环境对实验造成干扰,应将装置密闭。
(4)根据表中数据进行分析,既要酸化快,又要延长保质期,可先用用1%的食盐水腌制,三天后再添加适量食盐,增大食盐浓度以延长保质期。
【解答】(1)由表中数据可知,变量为食盐水的浓度,可知探究的是食盐水的浓度对酸笋发酵快慢的影响。
(2)进行高温处理可以杀死杂菌,防止其对实验造成干扰。
(3)为防止空气中的微生物进入,对实验造成干扰,应将罐体密闭。
(4)由表中数据可知,使用浓度为1%的食盐水酸化速度最快,12%的食盐水条件下变质速度最慢,所以应利用1%的食盐水腌制,三天后再添加适量食盐。
15.(2025·温州模拟)项目小组设计了一款生态鱼缸,如图所示,请根据其设计回答以下问题:
表1净水材料的颗粒过滤范围
净水材料 ①过滤棉 ②瓷砂 ③石英砂
过滤范围 5μm 0.03 mm 0.5~32 mm
注意:1mm=1000 μm
(1)鱼缸中净水材料如表1所示,则净水材料中a、b、c应分别为 (填序号)。
(2)鱼缸中放水草除有观赏作用外,还利用水草的 作用产生O2,供给鱼类呼吸。
(3)从生态系统的成分分析,该鱼缸中还需加入 。
【答案】(1)③②①
(2)光合作用
(3)分解者
【知识点】生态系统的成分;光合作用的原理;过滤的原理、方法、操作及其应用
【解析】【分析】(1)过滤装置越往下颗粒越小。
(2)鱼的呼吸作用消耗氧气,水草的光合作用可以产生氧气。
(3)生态系统的成分:生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量。
【解答】(1)由表中数据可知,石英砂的直径最大,过滤棉的直径最小,可知a为③石英砂,b为②瓷砂,c为①过滤棉。
(2)水草进行光合作用消耗二氧化碳,释放氧气。
(3)水草是生产者,鱼是消费者,水、氧气是非生物物质和能量,可知还需要加入的是分解者。
16.(2025·温州模拟)可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分,一般人的眼睛可以感知的电磁波的波长在380~780 nm。为了探究红(622~770 nm)、黄(577~597 nm)、绿(492~577 nm)等不同颜色的光对植物光合作用的影响,某校生物学兴趣小组把生理状况相似,等量且适量的天竺葵分别放在3个封闭的容器中,容器大小相同且二氧化碳含量充足。用相同强度的不同颜色的光照射一段时间后,分别比较容器中的氧气变化量,结果如下表所示。
容器 植物 光的颜色 光的波长/nm 温度 氧气变化量/%
1号 天竺葵 红 622~770 25 +++
2号 天竺葵 黄 577~597 +
3号 天竺葵 绿 492~577 25 一
(注:氧气的变化量=实验后的氧气含量—实验前的氧气含量;“+”代表增加,“一”代表减少)
(1)根据实验设计的原则,2号容器内的温度应设置为 ℃。
(2)该兴趣小组认为红光照射更有助于天竺葵的光合作用。据表分析,其依据是 。
(3)3号容器中的氧气含量不增反降的原因是 。
(4)根据上述实验判断,用红光照射的处理是否有利于各种植物的光合作用,并说明理由:
【答案】(1)25
(2)其他条件相同情况下,1号容器中氧气的增加量大于2号和3号容器
(3)光合作用强度弱于呼吸作用强度(或光合作用产生的氧气量少于呼吸作用消耗的氧气量)
(4)不一定,没有做其他种类植物的实验,不具有普遍规律
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用的原理
【解析】【分析】光合作用释放氧气而呼吸作用释放二氧化碳;在探究不同颜色的光对植物光合作用的影响实验中,光的颜色是变量,其他条件应保持相同且适宜;1号、2号和3号容器温度均为25℃,但是光的颜色不同,得出的氧气的变化量不同,据以上分析解答。
【解答】(1)在探究不同颜色的光对植物光合作用的影响实验中,光的颜色是变量,其他条件应保持相同且适宜。1号和3号容器温度为25℃,所以2号容器内的温度也应设置为25℃,依据是控制单一变量原则。
(2)从表格数据可以看出,1号容器用红光照射,氧气变化量为“+++”,2号容器用黄光照射,氧气变化量为“+”,3号容器用绿光照射,氧气变化量为“-”,1号容器中氧气增加量最多,所以该兴趣小组认为红光照射更有助于天竺葵的光合作用。
(3)3号容器中的氧气含量不增反降,是因为天竺葵在进行呼吸作用消耗氧气,且此时呼吸作用强度大于光合作用强度,光合作用产生的氧气量少于呼吸作用消耗的氧气量。
(4)不能根据上述实验判断用红光照射就一定有利于各种植物的光合作用。因为该实验只探究了天竺葵在不同颜色光下的光合作用情况,不同植物对光的吸收和利用能力可能不同,对于其他植物来说,红光不一定是最有利于其光合作用的光。
17.(2025·温州模拟)小科用如图装置进行“探究植物光合作用是否需要二氧化碳”实验。烧杯甲中装有二氧化碳释放剂;烧杯乙中装有等体积的冷却至常温的沸水。将透明轻质塑料瓶底部打孔,装入等质量、生长状况相同的金鱼藻,然后分别浸至甲、乙烧杯底部,盖上瓶盖,放在阳光下观察。
(1)烧杯乙中,使用冷却至常温的沸水的目的是 。
(2)一段时间后,甲中的塑料瓶上浮,乙中的塑料瓶仍然在底部。请解释甲上浮的原因 。
(3)与课本中的实验方案相比,你认为哪一方案更合理,请说明理由 。
(4)小科为继续探究“植物光合作用是否需要光照”实验。他选择哪两组实验进行对比 。
【答案】(1)除去水中的二氧化碳,避免干扰实验
(2)光合作用产生氧气使瓶内气压增大,将瓶内水排出,使瓶子重力减小,当重力小于浮力时,瓶子上浮
(3)本实验合理:不需要进行暗处理、褪色等操作,实验更方便。书本实验更合理:本实验中加入的二氧化碳缓释剂(化学物质)可能会对植物的生理活动产生影响。
(4)甲丁
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用的原理
【解析】【分析】(1)实验探究二氧化碳的影响,则变量为有无二氧化碳,水中溶解的二氧化碳会对实验造成干扰,所以要先将水煮沸,将二氧化碳除去。
(2)沉浮条件:浮力大于重力,物体上浮;浮力小于重力,物体下沉,浮力等于重力,物体漂浮或悬浮。
(3)支持哪种方案都可行,主要理由合理充分。
(4)根据控制变量法选择只有光照强度不同的两组实验进行探究。
【解答】(1)沸水中不含有二氧化碳气体,可以使实验结果更准确。
(2)甲中植物进行光合作用,瓶内气体变多,压强增大,将液体排出,瓶子的重力减小,小于浮力,瓶子在浮力的作用下上浮。
(3)从不同角度分析,认为本实验合理,因为不需要进行暗处理、褪色等操作,实验更方便。也可以认为课本实验更合理,因为本实验中加入的二氧化碳缓释剂(化学物质)可能会对植物的生理活动产生影响。
(4)探究光照的影响,则应控制除光照以外的条件相同,结合图像可知,选择的是甲和丙进行对比。
18.(2025·浙江模拟)学校科学兴趣小组在学校农场蔬菜种植技术研究中,发现给不同植物补光时会用不同的色光,却很少用绿光。于是该兴趣小组开展了如下探究:
【提出问题】光的颜色是否会影响光合作用的强弱
【猜想假设】光的颜色会影响光合作用的强弱。
【设计实验】
步骤一:称取200克生长旺盛不带土的佛甲草,放入透明的塑料袋内,通入一定体积人体呼出的气体,袋内放置了一个氧气浓度传感器并密封 (如图甲),置于室温为22℃的暗室中;
步骤二:先用4000勒克斯光照强度的LED蓝光灯保持45厘米的距离照射塑料袋5小时,每隔1小时测得氧气体积分数并记录;
步骤三:接着换用同样光照强度的LED红光灯和绿光灯保持同样距离依次照射塑料袋5小时,重复上述实验,将测得数据制作成图乙曲线。
【分析与结论】
(1)本实验可以根据 (填“氧气体积分数”或“氧气体积分数变化快慢”)判断光合作用的强弱。
(2)选不带土佛甲草的目的是避免 对实验结果造成影响。
(3)小组同学根据图乙得出结论:除CO2外其他条件都相同时,蓝、红、绿三种色光对佛甲草光合作用强度影响由大到小依次为 。
[交流评价]
小组同学有困惑:CO2是光合作用的原料,随着 CO2浓度降低,植物光合作用强度越来越弱。但本实验中CO2浓度在不断下降,但对佛甲草的光合作用强弱却无影响。在老师指导下小组同学查到了以下资料:①查得光合作用强弱与CO2浓度关系如图丙;②CO2在人体呼出气体中的体积分数约为4%,在空气中约0.03%。
(4)请结合图丙解释本实验中CO2 浓度对佛甲草光合作用强弱无影响的原因可能是 。
【答案】(1)氧气体积分数变化快慢
(2)微生物呼吸作用/代谢
(3)蓝光、红光、绿光或红光、蓝光、绿光
(4)实验用的二氧化碳为人呼出气体,浓度高,超过二氧化碳饱和点的浓度,对光合作用强弱不再产生影响
【知识点】光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】光合作用过程会产生有机物和氧气,可以通过检验淀粉的存在,来说明光合作用的进行,通过测定氧气产生的速率,可以比较光合作用进行的快慢。
【解答】(1)光合作用产生氧气,相同时间内氧气体积分数变化越快,说明光合作用越强 。
(2)带土的佛甲草,土壤中微生物等可能进行呼吸作用,影响氧气浓度测量 ,选不带土的可避免土壤中微生物的呼吸作用 对实验结果造成影响 。
(3)由图乙可知,相同时间内,绿光组氧气体积分数变化慢,红光组次之,蓝光组最快 ,说明光合作用强度:蓝光>红光>绿光 。
(4)人体呼出气体中CO2体积分数约4%,结合图丙,该浓度已超过佛甲草光合作用的CO2饱和点 ,所以即使CO2浓度下降,只要不低于饱和点,光合作用强度就不受影响 。
19.(2023·浙江模拟)今年世界睡眠日的主题为:良好睡眠,健康之源!
(1)科研人员通过比较不同睡眠状况的幼鼠生长情况,探索充足睡眠对青少年生长发育的意义。结果如图甲和图乙所示:实验发现睡眠不足组的幼鼠体重明显偏低,原因是该组幼鼠垂体分泌的 少,从而导致生长缓慢。
(2)为研究睡眠不足对智力的影响,科研人员选取20名健康青年志愿者,分别在睡眠不足和正常作息状态下进行同一项智力训练,记录他们实验前后该项智力测试得分,结果如下表所示:
组别 实验前得分 24小时后得分 56小时后得分
睡眠不足组 69 71 75
睡眠正常组 69 73 82
①为了排除偶然性及个体差异,智力测试得分应该取该组成员的 。
②根据实验数据,可得出的结论是 。
【答案】(1)生长激素
(2)平均值;睡眠不足会使智力发展低于正常水平(其他合理说法均可)
【知识点】观察结果的记录与分析;科学探究的基本环节;植物激素
【解析】【分析】 科学探究的六个步骤:提出问题-建立猜想和假设-制定实验方案-收集事实与证据-检验与评价-中小学教育资源及组卷应用平台
专题2 生物实验
生物实验模块综合性的,也是生命科学占比最大的一块,属于必考内容。备考过程中,首先要掌握好教学中涉及的生物实验,考频较高的实验有:光合、呼吸、蒸腾作用相关实验;人体激素、植物激素相关实验;种子的的萌发条件实验;酶的活性相关实验等。在答题方面要注意答题规范性和完整性,对于原因结论类问题,要注意写出因果条件,切勿偷懒省事。2024年浙江中考卷的第23题有考察,2025年会继续考察,需重视!
★重难点01: 光合、呼吸、蒸腾作用综合实验
一、植物的呼吸作用
(1)与大部分动物不一样,植物没有明显的 ,没有明显的呼气和吸气过程,但植物和空气之间也会通过 作用进行气体交换。
(2)植物的各个部分——根、茎、叶、花、果实、种子的每一个 每时每刻都在进行呼吸作用。
(3) 等其他生物也有呼吸作用。呼吸作用对于生命活动来说十分重要。
生物通过呼吸作用,为生命活动提供所需的能量,因此,呼吸作用是生物的共同特征,对于生物的生命活动来说具有十分重要的意义
(4)观察到的实验现象是: 。
(5)种子“已煮熟”意味着:
(6)种子为什么要消毒:为了 。
(7)从实验中你得到的结论是: 。
二、光合作用的原理
(1)光合作用是指绿色植物通过 ,利用 ,把二氧化碳和水转化成储存着能量的 ,并释放 的过程。
(2)光合作用反应式: 。
(3)光合作用主要发生在叶肉细胞的 叶绿体 中,它产生的葡萄糖经转化后形成 。光合作用所需要的二氧化碳大部分是从 中吸收的,水则主要是从 中吸收,然后运输到叶片。叶绿体内含有的 等色素,能吸收阳光
(4)光合作用一方面把简单的无机物制成了复杂的 ,并放出 ,发生了 转化;另一方面,把光能变成储存在有机物里的 ,实现了 的转化。
(5)光合作用的意义:绿色植物通过光合作用制造的有机物不仅满足了自身 、 、 的需要,还为其他生物提供了基本的 。 三、光合作用的条件和产物
(一)植物制造淀粉的实验
(1)把盆栽的银边天竺放在黑暗的地方一昼夜,其目的是
(2)叶片部分用铝箔盖严,其余部分未盖铝箔,此处的变量是 。叶片的见光部分遇到碘液变成了 ,而覆盖铝箔处未变 ,这说明叶片的见光部分产生了 。这说明光合作用需要 。
(3)活动中使用了银边天竺葵,此处想要控制的变量是 。叶片的绿色部位变蓝,而白色部分没有变蓝,这说明光合作用需要 。
◆步骤:将该叶片摘下,去掉铝箔纸,放入酒精中 ,脱色成黄白色。目的是:
(4)该实验通过检验出淀粉的存在,证明光合作用需要 和 。
(二)产物
光合作用产生的气体能使带火星的卫生香立即猛烈地燃烧起来,这说明光合作用的另一产物是 。
(三)收集光合作用产生氧气的实验
(1)实验步骤
A、在一只烧杯中放入清水,将金鱼藻(或其他水生绿色植物)放于水中,
B、将漏斗盖于金鱼藻上。在漏斗上面罩上盛满清水的试管。
C、将整个装置放在阳光下。注意观察金鱼藻有无气泡产生。这些气泡中的气体会收集在试管中。当试管中充满气体时,用大拇指在水中盖住试管口,将试管取出。
D、将点燃的卫生香放入试管,观察卫生香燃烧的情况。
(2)实验现象: 。
(3)实验结论: 。
四、光合作用的原料
(1)在证明植物的光合作用需要二氧化碳的实验中,设计改变的因素是 ,最后观察植物有无淀粉生成。
(2)实验步骤:把一株天竺葵放在黑暗处一昼夜。再将两个透明的塑料袋分别套在选定的两片天竺葵的叶片上,一个塑料袋内装入少量 溶液,另一个塑料袋内装入等量清水。在阳光下照射4小时后,摘下两片叶子, 脱色、清水漂洗、滴加 后,观察叶片颜色。【氢氧化钠溶液的作用: 。】
(3)实验现象:装有清水的塑料袋内的叶片 ;装有氢氧化钠溶液的塑料袋内的叶片 。
(4)实验证明植物光合作用需要 。科学研究还证明, 也是植物光合作用的原料。
五、光合作用和呼吸作用的相互联系
(1)光合作用和呼吸作用的区别
光合作用 呼吸作用
原料 和 ; 和 ;
场所 ; ;
条件 ; 有光和无光均可以
产物 有机物和氧气 ;
物质变化 ; 有机物→无机物
能量变化 光能→化学能(贮存能量) 化学能→其他形式的能量(释放能量)
相互关系 既互相矛盾又互相依赖。光合作用为呼吸作用提供了 和 ,呼吸作用为光合作用提供了能量和部分原料CO2
(2)光合作用和呼吸作用的联系:
呼吸作用消耗的有机物是光合作用的产物,所放出的能量是光合作用储存在有机物中的能量。因此,没有光合作用,呼吸作用就没有 。光合作用对原料的吸收利用和对产物的输导,所需要的能量又是呼吸作用所释放出来的。所以,没有呼吸作用,光合作用也 。
六、蒸腾作用
(一)蒸腾作用
是指水分从活 。
根吸收的水约有 是通过蒸腾作用的方式散发出去的。
(二)蒸腾作用的意义
(1)在温度偏高的情况下 ;
(2)是植物 ;
(3)有利于溶解在水中的 。
(三)影响因素
植物蒸腾作用的快慢受大气的 、 和 等因素的影响。
七、水的散发结构
(1)在蒸腾作用中,水是从叶的 中散发出来的,下表皮散发出来的水分要 上表皮散发出来的水分。
(2)叶的表皮细胞排列非常 ,其中呈半月形的细胞是 细胞,两个保卫细胞之间的小孔是 。气孔不仅是植物体与外界进行 的“窗口”,而且是 的“门户”。
(3)水在植物体内的运输途径:根毛→ → → → → →叶外。
(4)无机盐在植物体内的运输途径:土壤中的无机盐溶解于水中,它们被 吸收后,随着 中的水流,被运输到植物体的 等器官中。
(5)植物能通过 来调节蒸腾作用的快慢,使植物体内始终保持着适量的 。
1.(2025·浙江)小科在透明塑料袋中装入水和水绵(藻类),袋口的吸管能与外界连通,并挂上合适配重制成“水绵伞”(如图)。水槽中装有相同体积且富含二氧化碳的水,将水绵伞放入其中恰好悬浮,比较相同时间内水绵伞露出水面的体积判断光合作用强度。下列装置中能探究光照强度对水绵光合作用影响的是( )
A. B. C. D.
(1题图) (2题图)
2.(2025·浙江)将月季进行暗处理后,选某些叶片部分遮光(如图),光照一段时间。再取下这些叶片进行脱色、漂洗,滴加碘液、冲洗后,观察到叶片见光部分变蓝、遮光部分未变蓝。该实验可证明光合作用需要( )
A.光和二氧化碳 B.光和叶绿体
C.叶绿体 D.光
3.(2023·丽水)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“湿度"或“光照强度");
(2)LED灯距烧杯越近,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 。
4.(2025·浙江)在科学实验和人体生理研究中,常常会涉及生物和化学知识的综合运用。某校科学兴趣小组通过一系列实验和现象来深入探究相关知识。
(1)实验一:氢氧化钠变质的探究。
①小科同学在实验室发现了一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液。为探究该溶液是否变质,他进行了如下实验:取少量该溶液于试管中,向其中滴加足量的稀盐酸,观察到有气泡产生。请用化学方程式解释产生气泡的原因: 。
②为了进一步确定该溶液中是否还含有氢氧化钠,小科又进行了如下实验:取少量该溶液于试管中,先滴加足量的氯化钙溶液,产生白色沉淀,过滤,向滤液中滴加酚酞试液,溶液变红。则该溶液中含有的溶质是 。
(2)实验二:肺和组织细胞间的气体交换的探究。
小明同学为了研究人体呼吸过程中气体的变化,设计了如下实验:用一个密封的袋子让小科反复呼吸自己呼出的气体,一段时间后,小科感到头晕。
①请结合所学知识解释小科感到头晕的原因: 。
②从人体八大系统的角度分析,在这个过程中主要涉及 系统和 系统。
(3)实验三:反复呼吸自己呼出的气体对呼吸性碱中毒的影响的探究。
呼吸性碱中毒是指由于肺通气过度,导致血液中二氧化碳分压降低,引起的以血液 pH升高为特征的酸碱平衡紊乱。
①已知该病症可以通过反复呼吸自己呼出的气体来缓解,请结合所学知识解释原因: 。
②如图为肺泡的结构示意图,请据图进一步说明反复呼吸自己呼出的气体是如何利用气体扩散作用来缓解呼吸性碱中毒的: 。
5.(2025·浙江)某科学研究小组设计了如图实验来探究茎运输水分和无机盐的部位。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:他取了如图甲所示的同种木本植物枝条3根,其中对A组枝条不作处理;将B组枝条的下半部分树皮剥去;C组枝条除去下半部分的木质部和髓,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,用刀片横切枝条中上部,观察横切面的染色部位,并将实验现象记录在表格中。
组别 实验现象
A 木质部染红
B 木质部染红
C 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 的环境中进行实验。
(3)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 。
★重难点02: 人体激素、植物激素相关实验
一、内分泌腺和激素
1、激素是由内分泌腺的腺细胞所分泌的,对身体有特殊的化学作用的微量物质。
(1)功能: 。
(2)内分泌腺是 导管的腺体,它们的分泌物—— ,直接进入腺体内的毛细血管,并随着血液循环被运送到人体的某个部位或各个器官。
(3)垂体、甲状腺、肾上腺、胰腺中的胰岛、女性的卵巢、男性的睾丸等都是 。
2、内分泌腺的种类、分泌的激素、功能及异常时的病症列表。
内分泌腺 分泌的激素 激素的功能
胰脏 能促进人体吸收的葡萄糖储存在肝脏和肌肉内
脑垂体 生长激素 能控制人的
甲状腺 甲状腺激素 能够促进体内物质和能量的转换,提高神经系统的
肾上腺 肾上腺素 能加快 的节奏,扩张通往肌肉的血管
卵巢(女) 睾丸(男) 雌性激素 雄性激素 促进生殖器官的发育和生殖细胞的生成,激发和维持人的第二性征
3、对内分泌腺的种类、分泌的激素区别与注意点<名师指点>
(1)侏儒症和呆小症的区别
①作用的激素不同,前者是 分泌不足,后者是 分泌不足。
②智力差异:前者 正常,后者 低下。
(2)计划生育的输卵管和输精管结扎, 正常分泌,人的第二性征不会消褪。
(3)生长激素、甲状腺激素与人的 有关;雄性激素和雌性激素与人的 有关。
(4)内分泌腺和消化腺(唾液腺、胰腺)的区别
①有无导管: 无导管,激素直接进入腺体内的 。 有导管,消化液经导管进入 。
②分泌物质不同:内分泌腺—— ,消化腺—— 。
4、激素分泌失调时,人体的 、新陈代谢、 等生命活动将不能正常进行。
5、激素分泌异常导致的一些疾病
激素分泌情况 疾病 具体症状
幼年时生长激素分泌不足 发育迟缓,身材异常矮小,但智力正常
幼年时生长激素分泌过多 过度生长,四肢长度更为突出,寿命往往不长
成年时生长激素分泌过多 手大、脚大、指粗、鼻高等
胰岛素分泌不足 血糖含量升高,出现高血糖
胰岛素分泌过多 血糖含量低于正常值
幼年甲状腺激素分泌不足 反应迟钝,智力低下,身材矮小
甲状腺激素分泌过分旺盛 情绪易激动,精神紧张,失眠,心跳过快
二、胰岛素与血糖含量
1、血糖:糖类物质会在体内转变为葡萄糖进入血液,这种血液中的葡萄糖叫做 。正常含量为: 。
(1)人体内血糖含量在 和 的调节作用下。
(2)血液中血糖含量的升降,决定于 ;而胰岛素分泌的多少,导致血糖含量的 或 ,从而使血糖维持正常值。
2、胰岛素的功能: ,既促进 合成糖元,储存在肝脏内(肝糖元),还能加速 的分解,降低血糖的浓度。
3、胰岛素分泌异常的病症
(1)胰岛素分泌不足,形成 。治疗: 。
(2)胰岛素分泌过多→ 症,血糖含量 正常值。多吃糖类物质,补充血糖,药物调节胰岛素分泌。
(3)如图,当血液中葡萄糖含量上升时, 分泌增加,以促使血糖含量 ;当血液中葡萄糖含量下降时, 分泌减少,使血糖含量 ;从而使血糖维持在正常水平。
(4)如图,饭后一小时(BC段),血糖含量出现大幅度上升,其原因是 。CD段出现血糖含量下降的原因是 。
二、植物激素
1、概念:植物激素是指一些在 合成的,从产生部位运输到作用部位,并且对植物的 产生显著调节作用的微量有机物。 是重要的植物激素之一,它能加快 。
2、植物激素
植物激素 作用
生长素 ① ,促进植物生长;②促进扦插的 ; ③促进 ;④防止 。
赤霉素 ①促进细胞伸长; ②促进 。
细胞分裂素 促进 。
脱落酸 ①抑制细胞分裂; ②促进 衰老和脱落。
乙烯 促进 。
3、生长素
(1)生长素产生部位: 。 (2)生长素特点:具有 ,低浓度的生长素,可 植物生长,且在一定范围内,浓度越高,生长越 ;高浓度时,可 植物生长,甚至使植物 (除草用);植物不同部位对生长素的敏感性是不同的,一般而言, 。
(3)植物向光弯曲生长的原因(向光性):当光照射到植物茎尖端的某一侧时,生长素就移向背光的一侧,使背光一侧的茎比受光一侧的茎生长得 。茎就会向生长 的一侧弯曲,即向光源的一侧弯曲。 (4)感光部位: 。 (5)一株植物体内往往有多种植物激素同时存在,因此,植物的生长发育过程不是受一种激素的调节,而是由多种激素 、 的。
1.(2021·绍兴)为研究甲状腺激素对人体新陈代谢的影响,某小组进行了“甲状腺激素对成年鼠耗氧量影响”的研究。
【建立猜想】 。
【实验步骤】①选取健康状况相同、体形相似的成年鼠30只,平均分成甲乙丙三组;
②对各组实验处理如下表,并按适宜的实验条件正常饲养;
③每隔一定时间测定耗氧量(单位时间内单位体重的氧消耗量),记录数据如图。
【实验结论】甲状腺激素的增加会增大成年鼠耗氧量。
【交流评价】⑴本实验采用的实验方法是 。
⑵根据耗氧量变化,可进一步推测甲状腺激素能 (选填“促进”或“抑制”)成年鼠的新陈代谢。
2.(2023·湖州)水和无机盐的平衡,对于维持人体的稳态起着非常重要的作用,是人体各种生命活动正常进行的必要条件。下图是部分水盐调节的过程:
(1)人体获得水的主要途径,除了饮水饮食,还可以通过细胞 产生。
(2)由上图可知,参与水盐平衡的系统除了消化系统、循环系统、泌尿系统,还有 。同样人的体温、血糖等也在相关系统的调节下维持动态稳定,可见人体的稳态让每一个细胞分享,也靠所有细胞共建,人体是一个统一的整体。
(3)肾脏是形成尿液的器官,在水盐平衡的调节上,起关键作用的是 。(选填“肾小球的滤过”或“肾小管的重吸收")
★重难点03: 种子萌发条件实验
1.种子萌发的条件
种子的萌发需要同时满足自身条件和适宜的环境条件。
①自身条件:种子具有完整的、有生命力的胚,并且具有供胚发育所需的营养物质以及种子不处于休眠期等。
②环境条件:适宜的 、一定的 和充足的 等。
2.种子萌发的过程
种子在适宜的条件下,胚中的胚芽、胚轴和胚根细胞就开始分裂和生长,种子开始萌发。种子萌发时,吸水膨胀,种皮变软,细胞的呼吸作用逐渐增强。子叶或胚乳内的营养物质开始转化(转化成溶于水的物质)并逐渐转运给胚芽、胚轴、胚根,胚芽、胚轴和胚根细胞就开始分裂和生长。在种子萌发初期,胚根生长最快,首先突破种皮向地生长,发育成根;随后,胚轴逐渐伸长,胚芽出土发育成茎和叶。
种子的萌发过程可以概括为:
1.(2023·舟山)今年5月22日是第23个国际生物多样性日,主题是“从协议到协力:复元生物多样性”,如图是某地的宣传海报。
(1)丰富多样的生态系统离不开众多生物的彼此协作。从2006年开始,地球上蜜蜂数量开始急剧减少,影响了植物的 过程 ,使很多植物种群不能正常繁衍而灭绝。
(2)植物多样性受到的关注度并不高,但事实上植物在生态系统中的作用举足轻重,植物能通过光合作用合成有机物。因此大多数植物在生态系统的成分中属于 。
(3)建立种子库是保护植物多样性的一种重要的方法。位于云南昆明的“种子库”被誉为植物的“诺亚方舟”,里面保存了10917种植物种子,要长期保存种子除了需要密封外,还需要具有 的环境条件。
2.(2024·浙江)在我国西北部荒漠,生长着某种植物,其果实成熟后会分裂成数个尾部为螺旋状的分果(如图1),分果表面分布着具有吸水性的毛。
请回答:
(1)在长期进化过程中,该植物的分果形成了“自钻孔行为”以适应荒漠环境。
①分果随环境湿度的变化,其螺旋状的尾部会旋转扭紧或松开,将种子推入地下。分果钻土时,因前端尖细,受力面积小,从而分果前端对土壤的 较大,有利于进入土壤。
②分果钻入土壤有利于种子的生存和萌发,推测其原因是 (写出一点)。
(2)受该分果“自钻孔行为”的启发,研究团队以树皮为原料,设计并制造出三尾种子载体(如图2),可用于有些种子的无人机空中播种、施肥等。
①播种前,需先测定种子的萌发率。测定萌发率时,具有活性的种子产生的二氧化碳能与澄清石灰水反应,出现白色浑浊现象。产生该浑浊现象的化学方程式是 。
②播种后,种子载体留在土壤中,不再回收。从保护土壤的角度分析,相对于用金属或塑料等材料,以树皮为原料制造种子载体的优点有 (写出一点)。
★重难点04: 酶的活性相关实验
1、酶
(1)概述:酶是由生物的体细胞合成的,大多数的酶是 。酶在参与化学反应前后,其 性质不变,被称为生物催化剂。
(2)命名和分类:消化液中含有的酶叫做 ,消化酶的种类很 ,一般根据其来源和所催化的物质进行命名。如:唾液中含有能将淀粉分解成麦芽糖的唾液淀粉酶。
2、探究酶的催化特点【实验一】
(1)收集唾液:用清水漱口,然后用舌尖抵住上颌或下颌齿根后,微低头,将试管口紧靠下嘴唇,让唾液流入试管中,收集2毫升左右,用蒸馏水按1:1的体积比,稀释唾液。
(2)制备淀粉溶液:称取可溶性淀粉1克,放入烧杯中,加入99毫升蒸馏水,搅拌,缓慢加热,溶解,制成质量分数为1%的淀粉溶液。
(3)将3支试管分别编号为A、B、C,在3支试管中分别加入质量分数为1%的淀粉溶液2毫升。
(4)向A试管内加入2毫升唾液溶液,轻轻振荡;向B试管内加入2毫升蒸馏水,轻轻振荡;向C试管内先加入1毫升质量分数为5%的盐酸溶液,再加入2毫升唾液,轻轻振荡。
(5)同时将3支试管放入盛有37度水的烧杯里,进行 (用酒精灯加热以保持温度在37度左右)。
(6)经5~10分钟,取出试管,分别往3支试管内滴加1滴体积分数为0.4%的碘酒溶液,观察溶液颜色变化。
A试管内 (淀粉已经被 );
B试管内 (仍然为蓝色,因为蒸馏水对淀粉不起作用,淀粉仍然 );
C试管内 (盐酸使唾液中的唾液淀粉酶 )。
实验结论:①唾液中的唾液淀粉酶能消化淀粉;
②酸碱度对唾液淀粉酶的催化作用也有影响。
关于探究酶的催化特点实验注意事项:
①设置B试管的目的是: ;
②为什么需将试管放入盛有37℃温水的烧杯中?理由是: ;
③C试管中为什么要先加盐酸后滴唾液?理由是: 。
3、酶催化作用的特点
(1) :酶能使人体细胞内的化学反应迅速进行,保证各项生命活动的正常进行;酶的催化效率是无机催化剂的107~1013倍。
(2) :一种酶只能催化某一种或某一类化学反应。
(3) :人体内有很多种酶,不同的酶催化体内不同的化学反应。
4、影响酶催化作用的因素
酶的催化作用易受到温度、酸碱度等外界因素的影响,而且不同的酶所需的最适外界条件往往有所不同。
(1) :酶有发挥催化作用的最适温度,人体内的酶发挥催化作用的最适温度是37度。不同生物的体温不同,其体内的酶发挥催化作用的最适温度一般不同。
(2) :不同的酶发挥催化作用的最适pH不同。如:胃蛋白酶的最适pH是1.8,而唾液淀粉酶的最适pH接近7。
5、探究影响酶催化作用的因素【实验二】
(1)提出问题: ?
(2)建立假设:每种酶都有其最适宜的温度,温度过高或过低都会影响其催化作用。
(3)设计实验方案
本实验的原理是 。
为了达到实验目的,实验方案中应至少设计3个组的温度变化值;各组要保证唾液淀粉酶和淀粉先达到相应设计温度值后再滴加碘液;各组的实验结果要通过观察溶液颜色变化得出。
(4)进行实验
①取3支洁净的试管,编为1~3号,分别加入2毫升质量分数为1%的淀粉溶液。另取3支洁净的试管,编为4~6号,分别加入1毫升新解的唾液淀粉酶溶液。
②将6支试管的1号和4号:2号和5号,3号和6号编为3组,分别放人0℃、37℃和70℃左右的水中,水浴5分钟。
③将各组试管中的唾液淀粉酶倒人同组的质量分数为1%的淀粉溶液中,充分摇匀后,再分别放回原温度的水中,水浴5分钟。
④往3组试管中分别滴人1滴碘液,然后摇匀。
⑤观察并记录3组试管中溶液颜色的变化情况。
(5)记录结果,得出结论
①结果记录:1号和4号组(0℃)的溶液 ,2号和5号组(37℃)的溶液 ,3号和6号组(60℃)的溶液 。
②结论: 。
(6)表达与交流
酶的催化作用与温度之间的关系
(7)实验反思
①实验运用 、 的科学方法;
②探究“温度影响酶催化作用”的实验中,第(2)(3)步能否对调?
。 <名师指点> :探究影响酶催化作用的因素——pH也能影响酶的活性
步骤 项目 试管
1 2 3
1 注入等浓度新鲜淀粉酶溶液 1mL 1mL 1mL
2 注入蒸馏水 1mL -- --
3 注入氢氧化钠溶液 -- 1mL --
4 注入盐酸 -- -- 1mL
5 注入可溶性性淀粉溶液 2mL 2mL 2mL
6 注入碘液 1滴 1滴 1滴
7 观察现象
实验结论: ,在最适宜pH下,酶的活性最 ;pH偏高或偏低,酶的活性都会明显 。
酶活性受pH值影响示意图
1.(2021·温州)小明查阅资料得知:除二氧化锰外,许多水果对过氧化氢分解也有催化作用。为了探究苹果质量对过氧化氢分解速度的影响,用如图甲所示装置(固定装置未画出)进行以下实验。
①检查装置气密性。
②称取1克苹果,切成小块放入烧瓶中,量取10毫升溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液倒入烧瓶中,迅速塞紧塞子,当液滴移至A点时开始计时。
③当观察到液滴恰好至B点时(AB间破璃管容积为6毫升),记录所需时间。
④依次用不同质量的苹果重复步骤②和③,记录并处理数据,结果如图乙。
(1)小明把烧瓶放在盛有水的水槽中进行实验,目的是为了保持温度不变。温度升高会导致液滴移动变快、原因是 。(例举一个)
(2)本实验可得出的结论是 。
(3)若用20毫升5%的过氧化氢溶液与6克苹果重复上述实验,预测实验中步骤③记录的时间是 秒。
11.(2022·杭州)2021年,马延和研究团队在人工合成淀粉方面取得重大突破性进展,国际上首次在实验室实现了从二氧化碳到淀粉的全合成。绿色植物通过光合作用制造淀粉涉及60余步代谢反应以及复杂的生理调控;而马延和团队的人工合成淀粉技术只需11步,其技术路线如图所示:绿色植物(以玉米为例)光合作用和使用马延和团队的人工合成淀粉技术合成等量淀粉的对比如表所示。回答问题:
玉米淀粉 人工合成淀粉
能量转化效率 2% 7%
生产条件与方式 阳光、灌溉、施肥施药、收割 全天候车间生产
生产周期 4-6个月 1-2天
占地面积 5亩地 1米3反应器
(1)马延和团队的人工合成淀粉技术可分为以下两个阶段:
阶段1:从x能→电能→氢能→甲醇;
阶段2:以甲醇为原料通过“C1→Cy→C6→淀粉”的策略,多步酶催化合成淀粉。
据图分析,在阶段1中,x能为 能,利用氢能合成甲醇的反应物为 ;在阶段2中,Cy为甘油酮(C3H6O3),则y的值为 (填写数字)。
(2)马延和团队的人工合成淀粉过程与绿色植物光合作用过程均需多种 作为催化剂,淀粉属于糖类物质,对人体的重要作用是 。
(3)马延和团队的人工合成淀粉技术虽处于实验室阶段,但对解决粮食危机和减少碳排放有着重大意义。
据表分析,该技术相较于传统农业,在解决粮食危机问题上的优势是 。(写出2点)
1.(2025·西湖二模)植物细胞壁的化学成分主要是果胶和纤维素,果胶酶能够分解果胶,进而破坏细胞壁,使细胞内容物得以释放。工业生产苹果汁时,常常利用果胶酶处理苹果泥,以提高苹果汁产量。为了探究温度对果胶酶催化作用的影响,小科进行如下步骤进行实验。
①如图甲:将2mL果胶酶与20g苹果泥分装于不同的试管,10℃水浴恒温处理10分钟。
②如图乙:将甲处理后的果胶酶和苹果泥混合在一支试管中,再次10℃水浴恒温处理10分钟。
③如图丙:将图乙试管中处理后的混合物进行过滤,用量筒测量苹果汁体积。
④在不同温度条件下重复以上实验步骤,并记录数据,结果如图丁。请回答
(1)设置实验步骤①的目的是 。
(2)本实验是通过 来反映不同温度下果胶酶催化作用的。
(3)本实验能得出的实验结论是 。 (写出一点即可)
(4)小科发现:温度超过60℃,实验过滤所得的苹果汁很少,根据所学知识解释其中的原因: 。
2.(2025·滨江模拟)多酶片属于助消化类药物,含胃蛋白酶和胰酶(含胰淀粉酶、胰蛋白酶、胰脂肪酶)。小滨以胰淀粉酶为例,展开酶活性影响因素的探究:
试管编号 1 2 3 4 5 6
所加试剂 1%淀粉液 2mL 胰淀粉酶1mL+2%盐酸1mL 1%淀粉液2mL 1%淀粉液 2mL 胰淀粉酶 1mL+2%NaOH1mL
37℃水浴 5分钟
混合 试管2倒入1,混匀后记为A 试管4倒入3,混匀后记为B 试管6倒入5,混匀后记为C
37℃水浴 5分钟
检验 滴入 2滴碘液,摇匀
(1)请写出试管4横线上所加的试剂: 。
(2)如得出胰淀粉酶只能在中性环境发挥作用的结论,则实验现象是 。
(3)如图是多酶片横截面示意图,在生产多酶片时先用肠衣包裹胰酶,然后包上胃蛋白酶,再包上糖衣。糖衣在胃液中被分解,使胃蛋白酶释放出来,推测蛋白酶在 (选填“酸性”、 “碱性”或“中性”)环境中能发挥作用。要使胰酶在小肠中才被释放,肠衣应具有的性质是 。
3.(2025·浙江模拟)(8分)为探究酶活性的影响因素,小科选取1%的H2O2溶液作为实验材料,以2%的酵母菌液作为酶源,进行如下探究实验:
①制作如图甲所示的实验装置7套。分别用注射器A 吸入1%的 H2O2溶液5mL,注射器 B 吸入2%的酵母菌液2mL,关闭止水夹。
②打开止水夹,将注射器A中的液体匀速推至注射器B中,立即关闭止水夹,记录注射器B中活塞的刻度为 K1。
③将7套装置分别置于0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃水浴中保温 10min后,再次记录刻度为 K2,重复3次。
④重复上述实验,对数据作相应处理。
请分析回答下列问题:
(1)小科进行该实验的目的是 。
(2)请指出该实验过程中的一处错误: 。
(3)纠正该实验错误步骤后,进行正确操作,实验结果如图乙所示,则图中“☆”处可以用 (用含 K1和K2的式子表示)来表示。
(4)分析图乙数据,可以得到的结论是 。
4.(2025·浙江模拟)骨汤具有营养丰富、滋味鲜美等特点。某同学以鲢鱼、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、风味蛋白酶、木瓜蛋白酶(每种酶的最适宜pH、温度均不同)为原材料,探究哪种蛋白酶对鱼骨中蛋白质分解能力最强。其实验设计如下:
①制备骨汤:加水高温熬煮鱼骨,冷却后分离骨汤和骨渣,将骨汤静置,除去上层油脂。
②加酶分解:取适量的骨汤平均分成四组,将其pH 调节为四种蛋白酶各自适宜的值,分别加入适量且等量的四种蛋白酶溶液,分别置于____下分解 3小时。
③得到成品:将步骤②得到的骨汤样品分装,得到成品。
④数据测定:测得每组实验数据如下:
蛋白酶种类 溶液中氨基酸总量/(μg/mL) 钙含量/(mg/100mL)
中性蛋白酶 423.56 8.12
碱性蛋白酶 503.05 7.99
风味蛋白酶 1777.24 16.67
木瓜蛋白酶 356.26 8.02
分析回答下列问题:
(1)蛋白酶对分解鱼骨中的蛋白质有效,而对分解鱼骨中的油脂无效,这体现了酶的 。
(2)实验中用3小时后骨汤中的 来判断酶的催化能力。
(3)请补全步骤②中的空白部分 。
(4)本实验应增加一组对照组:取与实验组等量的骨汤,再向其中加入 。
5.(2025·嘉兴模拟)某品牌加酶洗衣粉包装袋上有使用方法提示:用温水浸泡。小嘉同学对该加酶洗衣粉洗涤效果与水温之间的关系进行研究。已知该加酶洗衣粉中添加了蛋白酶和脂肪酶. 可以除去牛奶、鸡蛋等造成的污渍。研究方案如下:
①取6个烧杯并编号,分别量取500mL蒸馏水倒入其中,放入不同温度的水箱中保温。
②将等量新鲜蛋黄液,分别滴到7块白纱布上,用玻璃棒涂开形成大小、形状相同的污渍,然后放在太阳光下晒干。
③称取6份0.5g某品牌加酶洗衣粉。
④分别将制好的6块污染布和称好的洗衣粉放入6个烧杯中。
⑤用玻璃棒持续搅拌10min后取出,与无处理的污染布进行比较,观察结果记录如下:
组别 1 2 3 4 5 6
水浴温度
污渍变化情况 污渍无明显变化 污渍颜色变浅,面积变小 污渍完全消失 污渍颜色变浅,面积变小 污渍无明显变化 污渍无明显变化
(1)实验中体现“控制单一变量”原则的操作是 。 (举一例即可)
(2)实验中是如何判断加酶洗衣粉的洗涤效果的 。
(3)80℃时,污渍无明显变化,其原因是 。
(4)根据表中有关数据判断,能正确表示温度对加酶洗衣粉中所含酶的催化效率的影响图像是____。
A. B. C. D.
6.(2025·仙居二模) 酵母菌中含有一种能将面粉中的糖类转化为二氧化碳和水的酶。某科学活动小组为研究这种酶的催化效率与什么因素有关,进行了如下实验:
①配制一定量的酵母菌培养液(按一定比例配成的酵母菌和面粉的悬浊液),分成15 等份,并将它们分成A、B、C3组(每组5份);
②A组各份中分别加入10mL的蒸馏水,B组各份中分别加入10mL质量分数为10%的食盐溶液,C组各份中分别加入10mL质量分数为20%的食盐溶液;
③每组按图甲所示装配好5个同样的实验装置,分别放在5种不同温度的恒温箱内30min;
④取出冷却至常温后,分别测量试管内液面下降的高度(如图乙),再换算出气体的体积。
实验测量结果如右下表:
组别 食盐溶液的质量分数(%)
A 0 3.6 14.7 50.4 7.6 2.3
B 10 3.3 14.1 50.0 7.5 2.2
C 20 3.3 12.7 42.0 6.9 1.8
(1) 酵母菌在该环境下将糖类转化为二氧化碳和水的过程是 (选填“有氧呼吸”或“无氧呼吸”) 。
(2)本实验中,除量筒和计时器外,还需要用到的测量工具有 。
(3)综合表中的数据,可以得出的结论是 。
(4)从表格数据中得出该酶最佳催化温度是45℃,请判断这种说法是否正确,并说明原因: 。
7.(2025·东阳二模)发烧时,食欲不振是因体温升高抑制了酶活性的缘故吗 兴趣小组同学用乳白色蛋白液和胃蛋白酶溶液进行实验。
【查阅资料】1.乳白色蛋白液中的不溶性物质可被胃蛋白酶分解,溶液变澄清。
2. 世界卫生组织(WHO)以腋温≥37.3℃或口温/耳温≥37.5℃作为发热的阈值
【实验方案】如下表所示:
步骤 A 组 B 组 C组 D组 E 组 F 组
试管a、b 试管a、b 试管a、b 试管a、b 试管a、b 试管a、b
第1步 a:加入2mL 胃蛋白酶溶液和____b:加入2mL 乳白色蛋白液
第2步水浴5min 37℃ 38℃ 39℃ 40℃ 41℃ 42℃
第3步 各组a试管溶液倒入同组试管b中充分摇匀,放回原水浴
第4步水浴15min 37℃ 38℃ 39℃ 40℃ 41℃ 42℃
实验现象 变澄清 变澄清 变澄清 变澄清 变澄清 变澄清
请回答:
(1)本实验不选用淀粉溶液和胃蛋白酶进行实验,是因为酶具有 性。
(2)为了模拟胃的酸性环境,第1步还需加入____。 (填字母)
A.1mL清水 B.1mL1%盐酸溶液 C.1mL0.9%盐水
(3)本实验采用两次恒温水浴处理,能否略去第2步操作 说说你的观点和理由: 。
(4)根据实验现象,小科认为,发烧时体温变化对胃蛋白酶活性影响不大。你是否赞成,请说明理由: 。
8.(2025·温州模拟)雨季时绿萝叶片边缘常挂满水珠(吐水现象),如图甲所示。小明发现空调房内的绿萝却很少出现此现象,他猜测是否与空气湿度有关。查阅资料得知:植物根系吸收的水主要通过蒸腾作用以气态形式从气孔排出,但当吸收水量远大于蒸腾作用排出量时,就会通过叶缘水孔以液态形式排出形成吐水现象。于是他准备了实验材料:水培绿萝9盆(长势相似)、恒湿箱(可调湿度)、接水盘(如图乙)。将绿萝分成三组,每组3盆,分别置于30%、60%、90%湿度的恒湿箱中,每晚20:00~早晨8:00(12小时)收集吐水量,连续收集三天,并记录数据如下:
组别 湿度 第1天吐水量(克) 第2天吐水量(克) 第3天吐水量(克)
一组 二组 三组 一组 二组 三组 一组 二组 三组
30% 0.8 0.6 1.0 0.7 0.9 0.5 0.6 0.8 0.7
60% 1.9 2.1 2.3 1.9 2.1 2.3 2.4 2.0 1.7
90% 3.5 3.2 3.8 3.5 3.2 3.8 3.6 3.4 3.1
(1)实验中小明还需要的测量仪器是 (写出一种即可)。
(2)接下来小明对数据的处理是 。
(3)通过数据可得出结论: 。
(4)将实验时间换成白天8:00~晚上20:00(12小时),假设植物吸水量不变,请预测吐水量的变化并说明理由: 。
9.(2025·文成模拟)植物的蒸腾作用速率受多种因素影响,其中风速是一个重要的环境因素。小文利用图甲装置研究了风速对植物蒸腾作用的影响,实验过程如下:
①挑选一定数量的桑树枝,随机均匀分为A、B、C三组。
②分别插入装有30mL水的烧杯,并向水中加入植物油。
③将三组植物分别放入三个温度相同的密闭玻璃罩中,测得初始空气湿度值。
④调节玻璃罩内风扇的转速,A组无风,B组低风速,C组高风速。
⑤每隔20秒测量各装置内的空气湿度值。
⑥多次重复实验,统计并处理实验数据,结果如图乙所示。
(1)步骤②,在水中加入植物油的目的是 。
(2)玻璃罩内空气湿度值增加的越快来说明蒸腾作用速率 。
(3)根据图乙,无风组(A组)和低风速组(B组)的数据对比,可以得出的结论是 。
(4)图乙显示,强风组的蒸腾作用速率基本不变,未能继续上升。请结合植物蒸腾作用的原理,分析可能的原因 。
10.(2025·舟山模拟)兴趣小组的同学为探究种子的呼吸作用,设计并进行了如下实验。回答问题:
【实验1】如图甲所示为探究种子呼吸作用的实验装置。
小浙认为:可根据装置①、②实验前后质量的变化情况,判断种子是否进行了呼吸作用。
小江认为:可根据装置①、②中红色水滴的移动情况,判断种子是否行进了呼吸作用。
(1)将种子消毒后再进行实验,其目的是 。
(2)组内同学讨论后一致认为小浙的观点错误的,基于的理由是 。
(3)【实验2】同学们在实验1的基础上进行了改进,实验装置如图乙所示,闭合开关S后小灯泡L会发光。其中0是一个固定点,活塞连接金属滑片AB(质量不计),金属滑片AB可绕O点转动,当活塞运动时,滑动变阻器R的阻值会发生改变。
乙装置可根据小灯泡亮度的变化来判断种子是否进行呼吸作用。若要使实验现象更明显, 可将O点向 (选填“左”或“右”)移。
(4)请你解释:乙装置中,随着种子呼吸作用的进行,小灯泡的亮度会如何变化,为什么 。
11.(2025·路桥模拟)车厘子营养丰富,但不易贮藏,采摘后易出现果皮褐变和腐烂变质等现象。因此车厘子的保鲜研究具有重要意义。小柯通过观察不同CO2浓度下车厘子的变化情况来探究最佳贮藏条件。
[实验操作]:随机选取颜色均匀、无病虫害和无机械损伤的车厘子果实4箱(每箱3kg)并标记为A、B、C、D。各箱气体比例分别为A组 B组 C组 其余成分为N2;D组未经处理。四箱车厘子均贮藏在4℃温度下,每5天随机选取30个果实测定相关指标。数据记录如下图所示:
(1)D组在本实验中的作用: 。
(2)分析图甲信息可得出本实验二氧化碳浓度为 时贮藏的车厘子品质最佳。
(3)果实中苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性与其褐变有关,结合分析图甲、乙信息可推测,苯丙氨酸解氨酶(PAL)对果实的褐变起 (选填“促进”或“抑制”)作用。
(4)实验中氧气含量不能为0,是为了防止其进行 产生酒精而影响品质。
12.(2025·金华模拟)某科学兴趣小组走进圣女果(俗称小番茄)种植大棚开展了一系列调查实践活动。
(1)栽培前,果农将浸泡后的种子放入纱布中,盖上湿毛巾,置于25~30℃的环境中一段时间。这是为种子萌发提供充足的空气、 和 等外界条件。
(2)如图为一天内圣女果植株光合作用和呼吸作用的强度变化曲线,植株积累有机物最多是 时(填图中的时间)。
(3)收获后,果农若要较长时间储存圣女果,仓库需具备的条件有 。(填序号)
①高温 ②适当低温 ③干燥 ④适宜的湿度
13.(2025·义乌模拟)鱼泵是一种为鱼塘、鱼缸补充氧气的设备。某兴趣小组的同学以“自制简易鱼泵”为主题开展项目式学习活动。如图是他们设计的装置图(固定装置已省略)。
(1)鱼泵补氧有利于鱼的 作用;
(2)请用化学方程式表示该装置的制氧原理 ;
(3)细化器中的微孔结构可将大气泡破碎为小气泡,据此推测鱼泵中安装此装置的目的是 ;
(4)在调节器保持不变的情况下,小组同学观察到一个有趣的现象:冬季与夏季的出氧速度存在差异。结合酶的特性进行分析,可能的原因是 。
14.(2025·普陀模拟)螺蛳粉是风靡全国的网红食品,其重要配菜是酸笋。小科同学对酸笋发酵很感兴趣,于是设计并进行了以下实验:
第一步 将新鲜竹笋洗净,切丝,煮熟。
第二步 对发酵罐体进行高温处理,然后★放置,其他条件相同且适宜。
第三步 A 组 B组 C组
用1%的食盐水腌制 用7%的食盐水腌制 用12%的食盐水腌制
实验结果 第3天酸化, 第11 天出现腐臭 第11天酸化,第30天出现腐臭 酸化不明显, 第60天出现腐臭
(1)该实验探究的目的是研究 对酸笋发酵快慢的影响。
(2)实验第三步要对发酵罐体进行高温处理的目的是 。
(3)第三步“★”表示的放置方式是 (选填“密封”或“敞开”)。
(4)根据实验结果分析,酸笋腌制如何实现迅速酸化并适当延长保存时间: 。
15.(2025·温州模拟)项目小组设计了一款生态鱼缸,如图所示,请根据其设计回答以下问题:
表1净水材料的颗粒过滤范围
净水材料 ①过滤棉 ②瓷砂 ③石英砂
过滤范围 5μm 0.03 mm 0.5~32 mm
注意:1mm=1000 μm
(1)鱼缸中净水材料如表1所示,则净水材料中a、b、c应分别为 (填序号)。
(2)鱼缸中放水草除有观赏作用外,还利用水草的 作用产生O2,供给鱼类呼吸。
(3)从生态系统的成分分析,该鱼缸中还需加入 。
16.(2025·温州模拟)可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分,一般人的眼睛可以感知的电磁波的波长在380~780 nm。为了探究红(622~770 nm)、黄(577~597 nm)、绿(492~577 nm)等不同颜色的光对植物光合作用的影响,某校生物学兴趣小组把生理状况相似,等量且适量的天竺葵分别放在3个封闭的容器中,容器大小相同且二氧化碳含量充足。用相同强度的不同颜色的光照射一段时间后,分别比较容器中的氧气变化量,结果如下表所示。
容器 植物 光的颜色 光的波长/nm 温度 氧气变化量/%
1号 天竺葵 红 622~770 25 +++
2号 天竺葵 黄 577~597 +
3号 天竺葵 绿 492~577 25 一
(注:氧气的变化量=实验后的氧气含量—实验前的氧气含量;“+”代表增加,“一”代表减少)
(1)根据实验设计的原则,2号容器内的温度应设置为 ℃。
(2)该兴趣小组认为红光照射更有助于天竺葵的光合作用。据表分析,其依据是 。
(3)3号容器中的氧气含量不增反降的原因是 。
(4)根据上述实验判断,用红光照射的处理是否有利于各种植物的光合作用,并说明理由:
17.(2025·温州模拟)小科用如图装置进行“探究植物光合作用是否需要二氧化碳”实验。烧杯甲中装有二氧化碳释放剂;烧杯乙中装有等体积的冷却至常温的沸水。将透明轻质塑料瓶底部打孔,装入等质量、生长状况相同的金鱼藻,然后分别浸至甲、乙烧杯底部,盖上瓶盖,放在阳光下观察。
(1)烧杯乙中,使用冷却至常温的沸水的目的是 。
(2)一段时间后,甲中的塑料瓶上浮,乙中的塑料瓶仍然在底部。请解释甲上浮的原因 。
(3)与课本中的实验方案相比,你认为哪一方案更合理,请说明理由 。
(4)小科为继续探究“植物光合作用是否需要光照”实验。他选择哪两组实验进行对比 。
18.(2025·浙江模拟)学校科学兴趣小组在学校农场蔬菜种植技术研究中,发现给不同植物补光时会用不同的色光,却很少用绿光。于是该兴趣小组开展了如下探究:
【提出问题】光的颜色是否会影响光合作用的强弱
【猜想假设】光的颜色会影响光合作用的强弱。
【设计实验】
步骤一:称取200克生长旺盛不带土的佛甲草,放入透明的塑料袋内,通入一定体积人体呼出的气体,袋内放置了一个氧气浓度传感器并密封 (如图甲),置于室温为22℃的暗室中;
步骤二:先用4000勒克斯光照强度的LED蓝光灯保持45厘米的距离照射塑料袋5小时,每隔1小时测得氧气体积分数并记录;
步骤三:接着换用同样光照强度的LED红光灯和绿光灯保持同样距离依次照射塑料袋5小时,重复上述实验,将测得数据制作成图乙曲线。
【分析与结论】
(1)本实验可以根据 (填“氧气体积分数”或“氧气体积分数变化快慢”)判断光合作用的强弱。
(2)选不带土佛甲草的目的是避免 对实验结果造成影响。
(3)小组同学根据图乙得出结论:除CO2外其他条件都相同时,蓝、红、绿三种色光对佛甲草光合作用强度影响由大到小依次为 。
[交流评价]
小组同学有困惑:CO2是光合作用的原料,随着 CO2浓度降低,植物光合作用强度越来越弱。但本实验中CO2浓度在不断下降,但对佛甲草的光合作用强弱却无影响。在老师指导下小组同学查到了以下资料:①查得光合作用强弱与CO2浓度关系如图丙;②CO2在人体呼出气体中的体积分数约为4%,在空气中约0.03%。
(4)请结合图丙解释本实验中CO2 浓度对佛甲草光合作用强弱无影响的原因可能是 。
19.(2023·浙江模拟)今年世界睡眠日的主题为:良好睡眠,健康之源!
(1)科研人员通过比较不同睡眠状况的幼鼠生长情况,探索充足睡眠对青少年生长发育的意义。结果如图甲和图乙所示:实验发现睡眠不足组的幼鼠体重明显偏低,原因是该组幼鼠垂体分泌的 少,从而导致生长缓慢。
(2)为研究睡眠不足对智力的影响,科研人员选取20名健康青年志愿者,分别在睡眠不足和正常作息状态下进行同一项智力训练,记录他们实验前后该项智力测试得分,结果如下表所示:
组别 实验前得分 24小时后得分 56小时后得分
睡眠不足组 69 71 75
睡眠正常组 69 73 82
①为了排除偶然性及个体差异,智力测试得分应该取该组成员的 。
②根据实验数据,可得出的结论是 。
20.(2025·诸暨二模)为了探究快走、慢跑等有氧运动能否改善高脂饮食对血糖的影响。现提供某品系小鼠若干只、高脂饲料、普通饲料、血糖测定需要的仪器或材料,进行相关实验。
小明的实验过程为:将20只生理状态基本相同的雄性小鼠分成两组,按照图1所示方案进行实验,最后测定甲、乙两组小鼠的空腹血糖,计算相对含量,结果如图2。
(1)图1甲、乙两组中,对照组为 组,依据图2,可得出结论为: 。
(2)小明的实验没有正常情况下小鼠空腹血糖作为对照,不能确定高脂饮食是否引起血糖升高。于是小华增加了一组实验,过程为:选取10只生理状态与甲、乙两组基本相同的雄性小鼠, ,而后测定小鼠的空腹血糖,计算出相对含量为1.0。最终得出高脂饮食能够引起血糖升高的结论。
(3)健康的生活方式有助于维持血糖正常水平,请你根据上述两位同学的实验结果提出维持血糖正常水平的措施: (答出一点)。
21.(2024·杭州模拟)为研究治疗糖尿病的方法、某研究人员进行了相关实验。过程如下:将15只猕猴进行适应性饲喂2周后,随机分为甲、乙两组,后续处理如表所示:
过程 甲组: 糖尿病模型组 (10只) 乙组: 正常组(5只)
创建糖尿病模型 饲喂 高糖、高脂的饲料喂养4周 ____ ____
处理 静脉注射糖尿病诱导剂 不做处理
采血 3天后空腹采血, 每周2次, 连续12周 空腹采血 (同甲组)
探索治疗方法 处理 A组: 5只猕猴注射适量的干细胞悬液 B组: 5只猕猴注射等量的生理盐水 不做处理
采血 注射后第1、6周空腹采血 空腹采血(同甲组)
(说明:糖尿病诱导剂的主要作用是破坏猕猴体内的胰岛细胞。)
(1)该实验应选用15只 的猕猴。
(2)该实验的目的是 。
(3)实验中起对照作用的是乙组(正常组)和 组。
(4)请将表格中 处补充完整: 。
(5)实验中主要检测的血液指标是血糖和 等物质的含量变化。
22.(2025·镇海区模拟)为了探究环境温度对菜豆种子萌发的影响,小金同学设计了如下实验:①选用籽粒饱满、均匀一致的菜豆种子60粒,将种子随机平均分成3组,分别放入三个垫有二层湿滤纸的培养皿内。②用记号笔在每个培养皿上做好标记(如图所示),然后将三个培养皿分别放到4℃、25℃、40℃的培养箱中恒温培养7天。③……。请回答下列问题:
(1)写出实验步骤③
(2)除温度外,请再列举2个影响实验结果的其它变量 。
(3)培养皿垫二层湿滤纸的目的是 。
(4)有同学说上述实验材料过于浪费,每个培养皿只需要放一粒菜豆种子就可以了。你是否同意这个说法并说明理由 。
23.(2025·杭州模拟)水对生命活动起着重要的作用,为了研究种子发芽与水的关系,某校同学进行了以下探究实践。
(1)在“种子发芽需要水”的假设下,有同学设计了以下两个实验方案:
方案I 方案Ⅱ
取两粒绿豆,一粒每天浇水,一粒不浇水。 取40粒绿豆,随机平均分成两组,一组每天浇水,一组不浇水。
你认为哪个方案更加合理 请说明理由。 。
(2)在方案讨论过程中,有同学提出,如果用雨水浇灌种子,更符合自然界的种子发芽情况,还能进一步探究不同酸度的雨水对种子发芽的影响。于是改进了实验方案,用不同pH的溶液模拟雨水浇灌绿豆种子,设计了下表中的6组实验。实验2中的蒸馏水在整个实验中的作用是 。
(3)同学们配制了不同pH的溶液,实施了6组实验,记录发芽时间和发芽率如下表。
实验编号 1 2 3 4 5 6
浇灌情况及pH 不浇水 蒸馏水 稀硝酸 稀硝酸 稀硝酸 稀硝酸
发芽时间 不发芽 第4天 第4天 第4天 第4天 不发芽
发芽率% 0% 100% 100% 93% 57% 0%
其中实验 与实验 对照,可以得出种子发芽需要水。
(4)根据实验数据,你认为酸雨(pH<5.6)对绿豆种子的发芽率是否有影响 请说明理由 。
24.(2025·浙江模拟)微塑料污染成为全球性环境问题。某兴趣小组为研究不同浓度微塑料溶液对植物生长的影响,选择绿豆种子进行实验。实验步骤如下:
I.将微塑料颗粒研磨成粉末,配制成浓度分别为0%(清水)、0.05%、0.1%、0.2%的溶液。
Ⅱ.选取经发芽率测试合格的同一批次、饱满无破损并消毒后的绿豆种子40粒,随机分为A、B、C、D四组,每组10粒。
Ⅲ.将种子放入垫有滤纸的培养皿中,分别加入等量对应浓度的微塑料溶液,置于25℃恒温培养箱中。
IV.每天观察记录每组种子萌发总数(胚根突破种皮视为萌发)及第5天后的平均根长,连续观察5天。实验结果如下表,请回答:
组别 微塑料溶液浓度 第1天萌发总数 第2天萌发总数 第3天萌发总数 第4天萌发总数 第5天萌发总数 平均根长 (cm)
A 0% 2 5 8 10 10 5.2
B 0.05% 1 3 6 8 9 4.1
C 0.10% 0 1 3 5 7 2.8
D 0.20% 0 0 0 1 2 1.3
(1)实验设置的对照组是 组。
(2)将绿豆种子置于“25℃”恒温箱中培养的原因是 。
(3)兴趣小组认为微塑料会阻碍植物根系的正常发育,并影响植物生长。结合表分析,其依据是: 。
(4)结合实验结果分析,若微塑料随雨水进入农田,除农作物根系发育受抑制外,可能还会造成哪些生态危害 (写出一种)。
25.(2025·拱墅模拟) 野生华重楼分布于我国西南高海拔林区阴湿环境,是云南白药等中成药的关键原料。因过度采挖、种子休眠期长及自然出苗率低等原因,其野生资源濒临枯竭。为解决资源保护与药用需求矛盾,发展人工栽培技术成为关键路径。为此,科研人员开展了如下实验:
实验一:利用遮阴网对华重楼进行人工遮阴栽培,比较不同遮阴度下,华重楼叶绿素相对含量和净光合速率,结果如图甲所示。
实验二:探究华重楼种子不易萌发的原因,其实验思路及结果如下:
①取华重楼种子的种皮,研磨、过滤并稀释,制成不同浓度的种皮提取液。
②用等量的不同浓度的种皮提取液和蒸馏水分别浸泡白菜和小麦种子。
③为浸泡后的白菜和小麦种子提供适宜的环境条件,48小时后统计其萌发率,结果如下表。
蒸馏水 华重楼种皮提取液浓度(g/mL)
0.02 0.04 0.06 0.08
白菜种子萌发率 (%) 97.78 100.00 96.67 94.44 25.56
小麦种子萌发率(%) 50.00 58.00 46.00 44.00 35.33
(1)根据实验一的结果,建议选择遮阴度为70%的条件进行人工栽培,原因是 。
(2)设置“蒸馏水”组别的目的是 。据实验二的结果推测,华重楼种子不易萌发的原因可能是 。
(3)为了解决华重楼种子不易萌发的问题,小乐提出可将其嫩茎切成碎片培育成胚状体,再用营养物质等将其包裹起来,制成如图乙所示的人工种子,进行播种。则人工种子的胚状体与天然种子中的 功能相近。
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