备考集训42 科学解答说理专题
1．如图所示，下列坐标图表示一生长着大量绿藻的池塘一天内池水中二氧化碳浓度的变化情况(晴天日出、日落时间分别为6：00和18：00)。请用所学知识解释曲线变化的原因。
解：池塘中二氧化碳的浓度主要与植物的光合作用和呼吸作用强度有关，光合作用吸收二氧化碳，呼吸作用释放二氧化碳。光合作用进行的条件是有光，而呼吸作用随时都能进行。6～18时为白天有光，植物能进行光合作用，不断消耗二氧化碳，也能进行呼吸作用，释放二氧化碳，但光合作用的强度大于呼吸作用的强度，所以二氧化碳的浓度逐渐降低，从18时到次日6时为黑夜时间无光，植物不能进行光合作用，只进行呼吸作用，不断释放二氧化碳，所以二氧化碳的浓度逐渐升高。
2．如图所示是种子进行呼吸作用及植物进行光合作用的实验装置。瓶内是潮湿的将要萌发的种子，密封完好的塑料罩内是生长旺盛的绿色植物。如果将瓶内的玻璃管口堵塞，种子的呼吸作用和植物的光合作用均将__减弱__(填“增强”或“减弱”)，
原因是__缺氧导致种子的呼吸作用减弱，提供给植物的二氧化碳减少，所以植物的光合作用也减弱(或氧气与二氧化碳不流通，所以种子的呼吸作用和植物的光合作用均因缺乏所需的原料导致减弱)__。
3．科学课上，老师将一只生鸡蛋放入盛有稀盐酸的烧杯中，鸡蛋壳表面很快产生气泡，不一会儿，还出现了非常有趣的一幕：原来沉在烧杯底部的鸡蛋慢慢浮了上来，接近液面后又慢慢往下沉，如此，鸡蛋不断地在液体中上浮、下沉。请你用所学的科学知识对上述“有趣的一幕”作出合理的解释。
解：浸在液体中的物体，受到浮力和重力的作用。其上浮还是下沉决定于浮力和重力的大小：当浮力小于重力时，物体下沉；当浮力大于重力时，物体上浮。当鸡蛋放入稀盐酸中时，鸡蛋的重力大于受到的浮力，因此鸡蛋下沉；鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，与稀盐酸接触后立即发生化学反应：CaCO3 ＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，生成的二氧化碳会附着在鸡蛋壳表面形成气泡，鸡蛋受到的浮力增大，大于重力，鸡蛋上浮；接近液面时，气泡破裂，二氧化碳气体逸入空气中，鸡蛋的重力又大于受到的浮力，又向下沉。如此不断循环，即出现了不断地上浮与下沉。
4．如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器上标有“2 A 20 Ω”字样。以下四个图像中，能正确表示当开关S闭合后，通过小灯泡L的电流I与滑动变阻器连入电路的电阻R的关系的是__D___，请写出你的选择理由：___L与R串联，根据I＝U/R，可知当滑动变阻器阻值增大时，电路中的电流减小，A、B不符合要求；当变阻器连入电路的阻值是20_Ω时，电路电流不可能为0，所以C不符合__。
5．食盐水中含有杂质CaCl2和Na2SO4，依次加入过量BaCl2和Na2CO3溶液后过滤，滤液中含有的溶质为__NaCl、Na2CO3__，并说出你的推断过程。
解：当该食盐水中加入过量的氯化钡溶液时硫酸钠被完全反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，加入过量的碳酸钠溶液后，氯化钙及过量的氯化钡被反应，生成氯化钠、碳酸钡沉淀、碳酸钙沉淀。沉淀被过滤后，溶液中存在氯化钠和过量的碳酸钠。有关反应方程式：
Na2SO4＋BaCl2===BaSO4 ↓＋2NaCl
Na2CO3＋BaCl2===BaCO3 ↓＋2NaCl
Na2CO3＋CaCl2===CaCO3 ↓＋2NaCl
6．近两年，酵素具有的各种神奇功效成了热门话题。酵素在科学上称作酶，它是生物体内起催化作用的蛋白质。XX瘦身果蔬粉部分说明书如下所示。
产品名称：XX瘦身果蔬粉
产品成分：多种酵素
服用方法：每日一次，每次一袋，
40 ℃以下温水冲饮
产品功效：能直接分解人体多余脂肪，
具有减肥瘦身功效
(1)“40 ℃以下温水冲饮”是因为酶(酵素)的活性受__温度__的影响；
(2)产品的功效真实吗？请结合酶的相关知识分析说明。
解：不真实，因为酵素是酶，酶是蛋白质，口服后进入消化道，会被分解成氨基酸，失去催化的功能。因此，口服该产品不能直接分解人体脂肪，没有减肥瘦身功效。
7．用如图所示实验装置研究甲状腺激素对小白鼠的新陈代谢是否有促进作用，装置可以满足实验所需的条件。实验步骤如下：
①将数只生理状况相同、健康的小白鼠平均分为甲、乙两组，分别放入两个装置中饲养。
②甲组喂食普通的饲料，乙组喂食等量的添加了甲状腺激素的同种饲料，一段时间后测量并记录两装置中的红色液柱的移动距离。
(1)两个实验装置中红色液柱都向__左__(填“左”或“右”)移动，移动的原因是__小白鼠呼吸消耗氧气，产生二氧化碳，二氧化碳被氢氧化钠吸收，使瓶内气压小于外面大气压__。
(2)装有乙组小白鼠的装置中红色液柱的移动距离较大，由此得出初步结论：__甲状腺激素对小白鼠的新陈代谢有促进作用__。
8．在实验条件受限制的情况，创造性地设计实验能解决一些实际问题。
(1)小柯测量食盐水密度，能找到的器材有：两个相同的透明杯子、清水(ρ水＝1克/厘米3)、食盐水、记号笔和托盘天平。因为没有量筒，液体体积无法直接测量，小柯想到借助于V食盐水＝V水的方法，用天平测得m1＝52.0克、m2＝132.0克、m3＝141.6克，利用三个数据完成了食盐水密度的测量。他的测量过程与方法如图所示。
结合实验图解，ρ食盐水＝___1.12__克/厘米3。
(2)一株幼苗上下倒置，它的根会重新定向而向下生长，茎会弯曲向上生长。根、茎的重新定向可能与重力有关。如何找到证据来支持这一假说呢？19世纪的科学家难以找到无重力的实验环境。英国植物学家奈特把几株蚕豆幼苗沿不同方向绑在木板上，木板以每分钟150转的速度旋转，制造了一个方向由中心向外的“人造重力”，抵消地球重力对植物生长的影响。创造性的实验设计为后人的进一步研究提供了证据。奈特实验从开始到结束，旋转木板上的幼苗状况变化如图所示。
请你描述奈特实验的现象，并根据所学的科学知识作出合理解释。
现象：蚕豆幼苗的根向着旋转木板由于转动产生的“人造重力”方向生长，蚕豆幼苗的茎背着旋转木板由于转动产生的“人造重力”方向生长。解释：由于木板旋转产生的“人造重力”，蚕豆幼苗的根和茎上的生长素分布不均，导致根与茎弯曲生长。
课件24张PPT。第42讲 科学解答说理专题能应用科学知识原理解答实验现象和生活现象，能设计或评价实验方案，对科学原理进行证明等都属于科学解答的范畴。常见的解答题类型有：
1．应用原理解释生活现象、实验现象；
2．对图像、表格等信息的分析与解释；
3．科学探究的实验设计与评价。应用原理解释生活现象、实验现象 应用原理解释生活、实验现象主要有以下要素：
1．简述科学原理。解答过程中必须简述相关的科学原理，以及对相关原理的理解。含相关的物理公式、化学方程式等。
2．分析相关信息。对解答题中呈现的信息结合科学原理进行简要阐述，阐述要求有一定的逻辑。
3．描述相关结论。结论的描述不仅符合科学原理，而且必须渗透相关的科学思想与方法。1．取A、B两个密闭的玻璃钟罩，在A、B钟罩内分别放入完全相同的蜡烛，且在B钟罩内再放入一盆植物，将两个钟罩放在阳光充足的地方，同时点燃钟罩内的蜡烛(如图)。结果发现B钟罩内的蜡烛比A钟罩内的蜡烛燃烧时间长得多，请用所学知识加以解释。解：可燃物的燃烧需要充足的氧气，植物光合作用吸收二氧化碳释放氧气，当光照充足时光合作用强于呼吸作用。钟罩内氧气浓度的变化是蜡烛能否继续燃烧的原因。氧气充足时蜡烛能继续燃烧，氧气不足蜡烛就会熄灭。钟罩内的蜡烛燃烧，消耗氧气释放了二氧化碳。在A钟罩内随着氧气浓度的降低，二氧化碳浓度的增加，蜡烛很快熄灭；在B钟罩内蜡烛燃烧产生的二氧化碳成为植物光合作用的原料被吸收，且光照充足时光合作用强于呼吸作用，所以能为蜡烛继续燃烧补充氧气，所以B钟罩内的蜡烛比A钟罩内的蜡烛燃烧时间长得多。对图像、表格等信息的分析与解释 对图像表格等信息的分析与解释，主要包括的解答要素有：
1．简述相关的知识原理；2.描述对知识的理解；3.解释图像变化的原因；4.说出合理的结论。2．血糖平衡对保持人体健康有重要意义。一个正常人在早晨进食前，血糖含量约为5 mmol/L，进食后1 h血糖含量出现较大幅度上升，达到约7.5 mmol/L，进食后2 h血糖含量又下降到约5 mmol/L，并基本维持在这个水平(会有微小波动)。请你把这个人从开始进食到饭后3 h血糖含量的变化曲线绘在图中相应的位置上，并解释血糖含量出现一定幅度上升或下降的原因。进食后1小时血糖含量出现较大幅度上升，是因为食物的消化吸收(吸收葡萄糖进入血液)；进食后2小时血糖含量又下降到正常水平，是因为胰岛素分泌增加(促进血糖合成糖元，促进血糖氧化分解)，使血糖含量下降。3．无风的夜晚，在竹子的竹壁上钻孔有水流出，而晴朗的白天在竹壁上钻孔却没有水流出。无论晴朗的白天还是无风的夜晚，将竹子斜剖开(如图)，发现竹子内的空心部分都没有水。竹壁中有丰富的导管，竹子的根系非常发达且有很强的吸水能力。
为什么无风的夜晚在竹壁上钻孔会有水流出，而晴朗的白天不会出现这种现象？请根据以上信息并结合所学知识作出解释。
示例：竹子的根具有很强的吸水能力，根吸收的水经导管运输到叶，主要通过蒸腾作用散失，晴朗的白天蒸腾作用强，水分散失快，因此导管中水分积累少；而无风的夜晚，竹子蒸腾作用弱，水分散失慢，根吸收的水在导管中积累多。
【解析】答题要点：①根的吸水能力；②水分的运输；③水分主要通过蒸腾作用散失；④无风的夜晚与晴朗的白天蒸腾作用强弱的比较；⑤导管中水分的积累。科学探究的实验设计与评价 科学探究的实验设计与评价主要包括：
(1)实验步骤的描述；
(2)实验过程的评价；
(3)探究结论的描述。4．实验桌上有三个完全相同的烧瓶，烧瓶内装有质量相等的煤油、型号相同的温度计和阻值相等且不变的电阻丝R，如图所示。另外，还有满足实验要求的电源、滑动变阻器和开关各一个，电流表和停表各一块，导线若干。请利用上述实验器材，设计一个实验证明：“保持电阻阻值不变，在相同时间内通过电阻的电流越大，电流通过电阻产生的热量越多”。实验设计中可用煤油升高的温度Δt的大小表示电流通过电阻丝R产生热量的多少。请画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表格。【解答】实验电路图如图所示。实验步骤：
(1)电流表调零，观察各温度计待三个烧瓶内的煤油初温相同，记为t0；
(2)按电路图连接电路，断开开关S，将滑动变阻器的滑片P移到最大阻值处；
(3)闭合开关S，调节滑片P使电流表示数为I1，同时按下停表，经过时间t之后，读取此时温度计的示数为t1，将I1和t1记入表格；
(4)断开开关S，拆掉烧瓶甲，然后把烧瓶乙串联接入电路中，将滑动变阻器的滑片P移到最大阻值处；
(5)再闭合开关S，调节滑片P使电流表示数为I2，同时按下停表，经过时间t之后，读取此时温度计的示数为t2，将I2和t2记入表格；(6)仿照步骤(4)和(5)，拆掉烧瓶乙，然后把烧瓶丙串联接入电路中，读取此时电流表的示数I3和温度计的示数t3，将I3和t3记入表格。
实验数据记录表格：1．将一个底部封闭的薄壁金属管固定在支架上，管中装一些酒精，然后用塞子塞紧管口。把一根橡皮条缠在管子上并迅速来回拉动，很快会观察到塞子被酒精蒸气顶出(如图所示)。请解释塞子被顶出的科学原理。解：橡皮条缠在管子上迅速来回拉动时，橡皮条对管子做功，管子的内能增加，温度升高。热量从管子传递到管子内的酒精中，酒精大量汽化，管子内的气体受热膨胀。管内的气体对塞子做功，管内气体的内能转化为塞子的机械能，使塞子被顶出。2．下图是用盐酸和氢氧化钠进行中和反应时，反应过程中溶液的pH变化曲线。向盐酸中加入的氢氧化钠溶液质量为mg时，分析所得溶液中含有的离子，并说明原理。解：加入mg氢氧化钠溶液时所得溶液中含有的离子是H＋、Na＋、Cl－；化学原理即反应方程式，氢氧化钠溶液与盐酸恰好反应时需要n克，由于m甲：黎明前，将同处一环境中的甲株用黑网罩上，乙株暴露，光照数小时后，用碘蒸气处理叶片，比较二者蓝色的深浅。
乙：黎明前，选取天竺葵上的一片叶，部分区域双面夹上黑纱布条，其余区域暴露，光照数小时后，用碘蒸气处理，比较两类区域蓝色的深浅。
解：乙方案更合理。因为探究光照强度对光合作用效率的影响，变量是光照强度，其他变量应控制相同。甲方案用不同的植株进行实验，变量较多。而乙方案用同一植株同一片叶的不同部位进行对照实验，变量控制更合理。1．上课时，老师演示了“过氧化氢制取氧气”的实验。可学生分组实验又是采用高锰酸钾制取氧气，小科对此产生了疑问，老师解释说：“从某个角度分析，每一种制取氧气的方法都有其各自的特点和长处”。请你对这两种制取氧气的方法进行分析比较，从三个不同角度说出它们的差异和优势。2．如图为发光点S和竖直放置的平面镜的位置情况。根据光的反射定律完成下列两小题：
(1)在图中用光路图作出发光点S的像点S′。
(2)推导证明S′点和S点到平面镜距离相等。解：(1)甲 乙 (2)如图甲所示，NN′为法线，SO′为垂直于镜面的入射光线，
OM为入射光线SO的反射光线，
根据光的反射定律可得：∠MON＝∠SON
又∵∠S′ON′＝∠MON(对顶角相等)
∴∠S′ON′＝∠SON
∵法线NN′与镜面垂直
∴∠S′OO′＝∠SOO′
又∵OO′为△S′OO′和△SOO′的公共边
∴Rt△S′OO′≌Rt△SOO′
∴S′O′＝SO′
