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专题实验5——乙醇的生物合成及其应用

专题实验5——乙醇的生物合成及其应用
专题实验5——乙醇的生物合成及其应用

专题实验5——乙醇的生物合成及其应用

乙醇是无色、透明、易挥发的液体,与水可以混溶,也是非常好的有机溶剂,在染料,香料,医药等工业中应用广泛,可用作溶剂、防腐剂、消毒剂(70%~75%的乙醇)、燃料等。

乙醇是酒的主要成分,可以饮用。少量乙醇有兴奋神经的作用,大量乙醇有麻醉作用,可使人体中毒,甚至死亡。

早在我国古代就已发明了从淀粉发酵制酒的方法,直到现在仍然是生产乙醇的重要方法。淀粉发酵后的发酵液经蒸馏可制得白酒;经分馏可得到95.5%的工业乙醇;经简单加工可制成固体酒精;无水乙醇可以用其它方法连续处理得到;无水乙醇的纯度可用测折光率鉴定;以无水乙醇为原料可合成乙酸乙酯;进一步可合成乙酰乙酸乙酯。

实验72 白酒的酿造和工业酒精的制备

一、实验目的

1. 了解酿酒的原理,学习酿酒的方法,掌握白酒酒精度的测定方法;

2. 掌握用白酒制工业酒精的原理和方法;

3. 巩固蒸馏、分馏、测密度和酒精度等多种基本操作。

二、实验原理

1. 酿酒原理

主反应

淀粉(米)

曲或酒饼

nC 6H 12O 6(糖化)

nC 6H 12O 6

酵母菌2C 2H 5OH CO 22+(发酵) 发酵最适宜温度为28-30℃.

主要副反应 C 6H 12O 6

酵母菌有氧时+6O 26CO 26H 2O

+

酒药,也称(曲,酒饼),是一种保存微生物的固体培养基。在干燥条件下微生物处于休眠状态,活性可保持不变,制曲酿酒技术是我国独特的创举和发明。我国的曲药是糖化和发酵同时进行的,曲药中富含曲霉、酵母菌和少量细菌等多种微生物。曲霉能分泌大量淀粉酶,使淀粉糖化和液化,为下一步的发酵作好物质准备;酵母菌产生酒化酶,使糖发酵产酒;发酵条件控制得好、消毒严格,可避免细菌的大量繁殖,防止酒酸败。造成酸败的主要菌是乳酸菌和醋酸菌。

由于酵母菌在高浓度酒精下不能继续发酵,所得到的酒醪或酒液酒精浓度一般不会超过20%。发

酵成熟的酒醅经蒸馏,把酒醅中的酒精、水、高级醇、酸类等有效成分蒸发为酒汽,酒汽经冷凝,收集即得一定浓度的白酒(实际中酒头部分往往单独贮存,用于勾兑)。白酒再经过分馏可提高酒精浓度即得工业酒精。

2. 分离原理

三、实验用品

实验装置

1. 蒸馏装置(见图1-32)

2. 分馏装置(见图1-34)

药品米饭,酒曲

四、实验步骤

1.米饭用饭盒盛取半斤米饭,质量要求外观蒸透,熟而不粘,内无生心即可。

2.冷却用扬渣或晾渣的方法,使米饭迅速冷却,使之达到微生物适宜生长的温度,若气温在5~10℃时,品温应降至30~32℃,若气温在10~15℃时,品温应降至25~28℃,夏季要降至品温不再下降为止。扬渣或晾渣同时还可起到挥发杂味、吸收氧气等作用。

3.拌醅扬渣之后,拌入酒曲并迅速搅拌均匀。酒曲的用量视其糖化力的高低而定,一般为酿酒主料的8~10% 。为了利于酶促反应的正常进行,在拌醅时应加适量清凉水(工厂称加浆),控制入池时醅的水分含量为58~62%。

4.入窖发酵均匀拌入酒曲后把饭扒平,从饭的中央挖一小井,盖好缸盖,保温发酵。约24小时(夏天气温高时间短,冬天气温低时间长些)后,启开缸盖,这时可闻到酒香味,饭层高度下降,小井中涌出香气四溢的酒液,谓之酒娘。继用杓子翻动酒娘糟,再盖上缸盖,2~3天后,注入无菌水(凉开水)约200mL,浸泡酒娘槽2~3天。

5.蒸馏制白酒

把酒醅转入250mL园底烧瓶中,装上蒸馏装置,加热蒸出大部分液体,馏出液即为白酒。蒸馏过程中每蒸出10mL(可用量筒作接液瓶)馏出液称重,计算密度,再查表得酒精度(体积百分数),至酒精度低于30%时即可停止蒸馏,分别记录白酒的量及其对应的酒精度。同时记录每蒸出10mL馏出液的温度变化值。

6.工业酒精制备

记录整个过程的温度变化及制得工业酒精总量并测量其密度,换算成乙醇的含量(质量百分数),计算回收率。

五、注意事项

1.入窖时醅料品温应在18 – 20 ℃(夏季不超过26℃),入窖的醅料既不能压的紧,也不能过松。

2.发酵过程主要是掌握品温,并随时分析醅料水分、酸度、酒量、淀粉残留量的变化。发酵时间的长短,根据各种因素来确定,有3 - 5天不等。一般当窖内品温上升至36 - 37 ℃时,即可结束发酵。

3.通常在入缸后,夏天为16 – 20 h,冬天需24h。品温至34 - 37 ℃,这时可闻到香味,饭层高度下降,并有糖化液流入穴内,糖化率达到70%—80%。这时应立即加水。若过早加水,则由于酶系形成不充分,会影响出酒率:如果延长培菌糖化时间,则出酒率也较低。且成品酒酸度过高而风味差。

4.发酵好坏可用“黄水”判断:

黄水现酸味:说明温度过高。收率抵。

黄水现甜味:发酵不完全,收率低。

黄水现苦味:说明曲量太大,用水不足,卫生差,收率低。

黄水现馊味:卫生差,质量差。

黄水现涩味:糖化发酵好的标志,这种母糟产酒质量好,出酒率高。

5.酿酒过程关键是干净.杀菌消毒重要,不然可能酿成醋。

思考题

1.蒸馏和分馏有什么异同?

2.为什么不能用蒸馏的方法制备工业酒精?

3.通常白酒中乙醇的含量用什么浓度表示?工业酒精中乙醇的含量又用什么浓度表示?

注释此方法测定的密度精度不高,若要测得高精度的密度可用比重瓶法。见化学实验基本操作技术:密度的测定。

实验73 无水乙醇的制备

一、实验目的

1. 学习实验室用氧化钙制备无水乙醇的方法;

2. 掌握无水回流、无水蒸馏等常规无水操作;

3. 了解常用有机溶剂的纯化方法和检验方法。

二、实验原理

通过蒸馏或分馏得到的工业酒精是乙醇和水形成的恒沸混合物,其沸点78.8 ℃、约含95 %的乙醇,其中5 %的水,只能通过化学法或物理吸附方法(如分子筛法或阳离子交换树脂脱水法)除去。

本实验采用化学方法(氧化钙法):用氧化钙与95 %工业酒精中的水反应从而脱去水,通过无水蒸馏操作制得无水乙醇。

Ca(OH)2

CaO +H2O

无水CuSO4法

无水乙醇检验方法:干燥KMnO4法

测折光率

三、实验用品

实验装置

1. 带干燥管的回流装置(见图1-6 c)

2. 蒸馏装置(见图1-32)

药品95 %的工业酒精,氧化钙,氢氧化钠,无水氯化钙,无水硫酸铜。

四、实验步骤

1.加热回流除水在50mL圆底烧瓶中,加入20mL95%工业酒精,慢慢放入8g小颗粒状的生石灰和约0.1 g氢氧化钠。装上回流装置,冷凝管上接有盛有无水氯化钙干燥管,加热回流约1 h。

2.蒸馏回流毕,改为蒸馏装置。将干燥的三角烧瓶作接受器,接引管支口上接装有无水氯化钙的干燥管,加热蒸馏。最初蒸出的乙醇可能由于仪器中所附的少量水份而含有少量的水,故蒸出3mL 乙醇时,暂停加热,换另一干燥的接受瓶,收集流出液,即得无水乙醇,称量溜出液总量,计算收率。

3.检验乙醇的纯度用无水CuSO4等方法检验乙醇是否有水份(与未提纯95%乙醇或工业酒精比较)。

五、注意事项

1. 本实验中所用仪器均需彻底干燥。由于无水乙醇具有很强的吸水性,所以在操作过程中和存放时必须防止水分浸入。

2. 加入的生石灰应为小颗粒状的,否者会发生爆溅。

思考题

1. 在有机实验中,什么情况下需要使用回流反应装置?又在什么情况下需要使用蒸出反应装置?图7-2的四种回流装置各用于哪种反应情况?

2. 为什么工业酒精用蒸馏或分馏的方法都不能得到无水乙醇?

实验74 折光率的测定

一、实验目的

1.了解阿贝折光仪的构造和折光率测定的基本原理;

2.掌握用阿尔折光仪测定液态有机化合物折光率的方法。

二、基本原理

1.基本原理

折光率测定的原理及折光仪的基本操作(见第一部分:7.4)

2.测定折光率的意义

折光率是液体有机化合物重要的特性常数之一,测定折光率的主要用途为:测定所合成的已知化合物折光率与文献值对照,可作为鉴定有机化台物纯度的一个标准;合成未知化合物,经过结构及化学分析确证后,测得的折光率可作为一个物理常数记载;将折光率作为检测原料、溶剂、中间体及最终产品纯度的依据之一,一般多用于液体有机化合物。

折光率是食品生产中常用的工艺控制指标,通过测定液态食品的折射率.可以鉴别食品的组成,确定食品的浓度,判断食品的纯净程度及品质。例如,蔗糖溶液的折光率随浓度增大而升高。通过测定折光率可以确定糖液的浓度及饮料、糖水罐头等食品的糖度,还可以测定以糖为主要成分的果汁、蜂蜜等食品的可溶性固形物的含量。

各种油脂具有其一定的脂肪酸构成,每种脂肪酸均有其特定的折光率。含碳原子数目相同时不饱和脂肪酸的折光率比饱和脂肪酸的折光率大得多;不饱和脂肪酸分子量越大,折光率也越大;酸度高的油脂折光率低。因此测定折光率可以鉴别油脂的组成和品质。

正常情况下,某些液态食品的折光率有一定的范围,如正常牛乳乳清的折光率在正1.34199~

1.34275之间,当这些液态食品因掺杂、浓度改变或品种改变等原因而引起食品的品质发生了变化时,折光率常常会发生变化。所以测定折光率可以初步判断某些食品是否正常。如牛乳掺水,其乳清折光率降低,故测定牛乳乳清的折光率即可了解乳糖的含量,判断牛乳是否掺水。

3. 影响折光率测定的因素

化合物的折光率与它的结构及入射光线的波长、温度、压力等因素有关。通常大气压的变化的影响不明显,只是在精密的测定工作中,才考虑压力因素。所以,在测定折光率时必须注明所用的光线和温度,常用n t D表示。D是以钠光灯的D线(589 nm)作光源,常用的折光仪虽然是用白光为光源,但用棱镜系统加以补偿,实际测得的仍为钠光D线的折射率。t是测定折射率时的温度。例如n20D=1.3320表示20℃时,该介质对钠光灯的D线折光率为1.3320。

一般地讲,当温度增高1℃时液体有机化合物的折光率就减少3.5×10-4~5.5×10-4,某些有机物,持别是测定折光率时的温度与其沸点相近时,其温度系数可达7×10-4。为了便于计算,一般采用4×10-4

为其温度变化系数。这个粗略计算,当然会带来误差,为了精确起见,一般折光仪应配有恒温装置。表4-7是不同温度下纯水和乙醇的折光率。

表4-7 不同温度下纯水和乙醇的折光率

温度/℃18 20 24 28 32

水的折光率 1.33317 1.33299 1.33262 1.33219 1.33164

乙醇的折光率 1.36129 1.36048 1.35885 1.35721 1.35557

提供测定折光率的样品,应以分析样品的标准来要求,被测液体的沸点范围要窄,若其沸点范围过宽,测出的折光率意义不大。例如折光率较小的A,其中混有折光率较大的液体B,则测得折光率偏高。

三、实验用品

仪器阿贝折光仪

药品重蒸蒸馏水,自制无水乙醇,市售无水乙醇

四、操作要点和说明

1. 准备

将阿贝折光仪置于靠窗口的桌上或白炽灯前,但避免阳光直射,用超级恒温槽通入所需温度的恒温水于两棱镜夹套中,棱镜上的温度计应指示所需温度,否则应重新调节恒温槽的温度。

2. 清洗

松开锁钮,打开棱镜,滴1-2滴丙酮在玻璃面上,合上两梭镜,待镜面全部被丙酮湿润后再打开,用擦镜纸轻擦干净(或以脱脂棉球蘸取丙酮擦净棱镜表面,挥干丙酮)。

3. 校正

用重蒸蒸馏水较正。打开梭镜,滴1滴蒸馏水于下面镜面上,在保持下面镜面水平情况下关闭棱镜,转动刻度盘罩外手柄(棱镜被转动),使刻度盘上的读数等于蒸馏水的折光率(n20 D=1.33299,n25D=1.3325)调节反射镜使入射光进入棱镜组,并从测量望远镜中观察,使视场最明亮,调节测量镜(目镜),使视场十字线交点最清晰。转动消色调节器,消除色散,得到清晰的明暗界线,然后用仪器附带的小旋棒旋动位于镜筒外壁中部的调节螺丝,使明暗线对准十字交点,校正即完毕。

4. 试样折光率的测定

①用丙酮清洗镜面后,滴加l~2滴自制无水乙醇(或被测液体)于进光棱镜磨砂面上,迅速闭合两块棱镜,如样品很易挥发,可用滴管从棱镜间小槽中滴入;

②转动刻度盘罩外手柄(棱镜被转动),使刻度盘上的读数为最小;

③调节反光镜.使镜筒内视野最亮。再调节目镜,使视场十字线交点最清晰;

④由目镜观察,转动棱镜旋钮使刻度盘上的读数逐渐增大,使视野出现明暗两部分;

⑤旋转色散补偿器旋钮,使彩色光带消失,得到清晰的明暗界线;

⑥旋转棱镜旋钮.使明暗分界线在十字线交叉点重合;

⑦从读数镜筒中读取折射率。

测定完毕打开棱镜,用丙酮擦净棱镜表面及其他各机件。在测定水溶性样品后,用脱脂棉吸水洗净,若为油类样品,须用乙醇或乙醚、二甲苯等擦拭。若不在恒温下测定,应测量样液温度,并用温度变化系数校正。

用同样的方法测定市售分析纯无水乙醇的折光率进行比较。

五、实验注意事项

1.每次加样前,用乙醇或丙酮洗净镜面。一般在磨砂面上放一块擦镜纸,滴上丙酮,合上镜面浸润片刻,再用擦镜纸擦净。不能用纸来回揩擦,而是要用擦镜纸贴在棱镜面上,用中指轻轻按住,吸下溶有污物的丙酮。重复几次后,敞开镜面,让溶剂挥发。

2. 要特别注意保护棱镜镜面,滴加液体时防止滴管口划镜面。

3. 不能测量带有酸性、碱性或腐蚀性的液体。

4.测试完毕,也要用丙酮洗净镜面,待干燥后才能合笼棱镜。拆下连接恒温槽的胶皮管,棱镜夹套内的水要排尽。

思考题

1.物质的折光率与哪些因素有关?

2.阿贝折光仪的校正有哪些方法?

3. 测定折光率有什么意义?

实验75 乙酸乙酯的制备

一、实验目的

1.熟悉和掌握酯化反应的特点;

2.掌握合成乙酸乙酯的原理和方法;

3.掌握液-液萃取、液体有机化合物的洗涤、干燥等操作技术;

4.掌握分液漏斗的使用,进一步掌握蒸馏基本操作。

二、实验原理

浓硫酸催化下,乙酸和乙醇生成乙酸乙酯

COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O

CH

酸催化条件下的酯化反应为一可逆过程,本实验通过使反应物乙醇过量的方法,使平衡向产物一方移动,以达到提高产率的目的。

三、实验用品

实验装置

1. 回流装置(见图1-6 a)

2. 蒸馏装置(见图1-32)

试剂无水乙醇,冰醋酸,浓硫酸,饱和Na2CO3溶液,饱和食盐水、饱和CaCl2溶液、无水MgSO4四、实验步骤

在50 mL圆底烧瓶中,加入9.5 mL无水乙醇,6.1mL冰醋酸,摇动下慢慢加入2.5 mL浓硫酸并混合均匀,加入几粒沸石,装上回流冷凝管,加热回流0.5 h。稍冷后,改为蒸馏装置,蒸出粗产物。直至不再有粗产物为止(蒸馏温度不超过85 ℃)。

将粗产物用适量的饱和Na2CO3溶液中和,直至不再有二氧化碳气体产生(或调节至石蕊试纸不再显酸性),然后将混合液转入分液漏斗,静置后分去下层水相,有机层依次用等量的饱和食盐水及饱和CaCl2溶液洗涤,最后用等量水洗一次。有机层用无水MgSO4干燥,然后蒸馏,收集73 – 78 ℃馏份,产量约4.4 g。测定产物的折光率。

纯乙酸乙酯为无色有香味的液体,沸点为77.06 ℃,n20D 1.3727。

五、实验注意事项

1.仪器需干燥,加浓硫酸以及冰醋酸试剂时要注意安全。

2.反应温度不宜过高,否则会发生副反应,产生过多的副产物—乙醚。

3.使用饱和食盐水洗涤是必要的,基主要目的是除去残留的CO32-,以避免在使用CaCl2洗涤时产生CaCO3沉淀,而不易除去,影响操作。

4. 乙酸乙酯、乙醇和水能形成一个三元共沸体系,沸点为70.2℃,其共沸组成为乙酸乙酯82.6%,乙醇8.4%和水9.0%。

思考题

1.酯化反应有什么特点,本实验如何创造条件使酯化反应尽量向生成物方向进行?

2.本实验有哪些可能副反应?

3.如果采用醋酸过量是否可以,为什么?

4.结合本人的实验,指出本实验方法尚存在那些不足之处?应如何改进?

实验76 乙酰乙酸乙酯的合成

一、实验目的

1.了解 Claisen 酯缩合反应的机理和应用;

2.熟悉在酯缩合反应中金属钠的应用和操作;

3.掌握无水操作及减压蒸馏等操作。

二、实验原理

含α-活泼氢的酯在强碱性试剂(如 Na ,NaNH 2,NaH ,三苯甲基钠或格氏试剂)存在下,能与另一分子酯发生 Claisen 酯缩合反应,生成β-羰基酸酯。乙酰乙酸乙酯就是通过这一反应制备的。

2CH

3COOEt CH 3CCH 2COOEt O

+C 2H 5OH

通常以酯和金属钠为原料,并以过量的酯为溶剂,真正的催化剂是钠与乙酸乙酯中残留的少量乙醇作用产生的乙醇钠,随着反应进行,由于乙醇不断生成,反映能不断进行,直至金属钠消耗完毕。但作为原料的酯中含醇量过高又会影响产品的产率,故一般要求酯中含醇量在3%以下。

乙酰乙酸乙酯与其烯醇式是互变异构(或动态异构)现象的一个典型例子,它们是酮式和烯醇式平衡的混合物,在室温时含 92% 的酮式和 8% 的烯醇式。单个异构体具有不同的性质并能分离为纯态,但在微量酸碱催化下,迅速转化为二者的平衡混合物。

三、实验用品

实验装置

1. 带干燥管的回流装置(见图1-6 c )

2. 减压蒸馏装置(见图1-37)

试剂 乙酸乙酯,Na ,二甲苯,50%醋酸,饱和NaCl ,无水Na 2SO 4

四、实验步骤

在干燥的50mL 圆底烧瓶中加入1.25g 清除掉表面氧化膜的金属钠,立即加入6mL 干燥的二甲苯,装上冷凝管,加热使钠熔融。拆去冷凝管,用磨口玻塞塞紧圆底烧瓶,抱在毛巾中用力振摇使金属钠分散成尽可能小而均匀的小珠。待二甲苯冷却至室温后倾出二甲苯后,迅速放入12.5ml 精制过的乙酸乙酯,立即装上带有氯化钙干燥管的回流冷凝管,反应即刻开始。反应液处于微沸,若不反应可温热促进反应开始后即移去热源。若反应过于激烈则用冷水稍微冷却。回流约2h 直至所有金属钠全部作用完为止,得橘红色溶液,有时析出黄白色沉淀(均为烯醇盐)。

反应混合液稍冷后边震荡边加入50%醋酸,至反应液呈弱酸性pH=5~6(固体溶完);反应液转入分液漏斗,加等体积饱和氯化钠溶液,振摇,静置后分出乙酰乙酸乙酯层,用无水硫酸钠干燥。

干燥澄清后粗产物倾倒入干燥的圆底烧瓶中,先在沸水浴上蒸去未作用的乙酸乙酯,然后将剩余液移入25mL 圆底烧瓶中,用减压蒸馏装置进行减压蒸馏。减压蒸馏时须缓慢加热,待残留的低沸点物质蒸出后,再升高温度,收集乙酰乙酸乙酯。产量约2g(理论产量按金属钠计算)。

表4-8 乙酰乙酸乙酯沸点与压力的关系

压力/mmHg* 760 80 60 40 30 20 18 14 12 10

5 1.0 0.1 沸点/℃ 181 100 97 92 88 82 78 74 71 67.3 54 28.5 5

* 1mmHg=1Torr =133.322Pa

纯乙酰乙酸乙酯的沸点为180.4℃,折光率 =1.4199。

附:乙酰乙酸乙酯的性质试验:

1.取1滴乙酰乙酸乙酯,加入1滴FeCl 3溶液,观察溶液的颜色(淡黄→红)。

2.取1滴乙酰乙酸乙酯,加入1滴2,4-二硝基苯肼试剂,微热后观察现象(澄黄色沉淀折出)。

五、实验注意事项

1. 本实验要求无水操作。

2. 钠珠的制作过程中间一定不能停,且要来回振摇,不要转动。

3. 乙酸乙酯的精制:在分液漏斗中将普通乙酸乙酯与等体积的饱和氯化钙溶液混合并激烈振荡,洗去其中所含的部分乙醇。经2 - 3次洗涤后的酯层用高温烘焙过的无水碳酸钾干燥,最后经蒸馏取76~78℃的馏分。如用分析纯的乙酸乙酯则可直接使用。

4. 一般要求金属钠全部消耗掉,但极少量未反应的金属钠并不妨碍进一步操作。

5. 这种黄色固体为部分析出的乙酰乙酸乙酯钠盐。

6. 用醋酸中和时,开始有固体析出,继续加酸并不断振荡,固体会逐渐消失,最后得到澄清的液体。如尚有少量固体为溶解,可加少许水使其溶解。但应避免加入过量的醋酸,否则会增加酯在水中的溶解度而降低产量。

7. 乙酰乙酸乙酯在常压蒸馏下很易分解,其分解产物为―去水乙酸‖,故应采用减压蒸馏。 H C H C O C HC C OCH 2CH 3H O O H 3C O C CH 3C H 3CH 2C C C C HC C O H 3C H O O C CH 3O +2CH 3CH 2OH

烯醇式 酮式 去水乙酸

思考题

1.Claisen 酯缩合反应的催化剂是什么?本实验为什么可以用金属钠代替?

2.为什么用醋酸酸化,而不用稀盐酸或稀硫酸酸化?为什么要调到弱酸性,而不是中性?

3.加入饱和食盐水的目的是什么?

4.乙酰乙酸乙酯沸点并不高,为什么要用减压蒸馏的方式?

5.为什么可用FeCl 3溶液来检验乙酰乙酸乙酯?

实验77 固体酒精的制备

一、实验目的

1.了解固体酒精的用途和制备原理;

2. 掌握固体酒精的制备方法。

二、实验原理

固体酒精是将工业酒精(乙醇)中加入凝固剂使之成为胶冻状,点燃时无烟尘,无毒,无异味,火焰温度均匀,温度可达到600 ℃左右。因使用、运输和携带方便,安全性高,广泛应用于餐饮业、旅游业和

野外作业等场合的一种理想的方便燃料.。

近几年来,出现了各种使工业酒精固化的方法。这些方法的差别主要是选择了不同的固化剂。目前,所使用的固化剂主要有:醋酸钙、硝化纤维、乙基羧基乙基纤维素、高级脂肪酸等。另外,从固化条件上来看,有一步法和两步法之区别。将各种添加剂投入到一份酒精溶液中进行溶解和冷却固化,称之为一步法;将不同添加剂分别投入到两份酒精溶液中,再进行混合固化,称之为两步法。一种好的固体酒精应该具有易点燃,燃烧热值高、无黑烟、无异味,燃烧后残渣少,储存时即使在夏季也不软化、不分离出液体酒精等特点。另外作为一种燃料,成本不能过高。考虑到燃烧时的安全性,最好在燃烧过程中始终保持固体状态。

以硬脂酸为固化剂制备固体酒精所涉及的主要化学反应式为:

C17H35COOH + NaOH =C17H35COONa + H2O

反应生成的硬脂酸钠是一个长碳链的极性分子,室温下在酒精中不易溶。在较高的温度下,硬脂酸钠可以均匀地分散在液体酒精中,而冷却后则形成凝胶体系,使酒精分子被束缚于相互连接的大分子之间,呈不流动状态而使酒精凝固,形成了固体状态的酒精。

酒精在燃烧时火焰基本无色,而固体酒精由于加入了NaOH,钠离子的存在使燃烧时的火焰为黄色。若加入0.5%的硝酸铜,固体酒精的各项指标基本不受影响,但燃烧时火焰变为蓝色。可以选择不同的盐类,加入到固体酒精中去得到不同颜色的火焰,增加燃烧时的美感。

本实验以硬脂酸钠为凝固剂,采用两步法制备工艺,在60℃时进行反应,酒精:硬脂酸:氢氧化钠的最佳质量比为92.5:6.5:1时,可以制得性能优良的固体酒精。

三、实验用品

实验装置

搅拌器、温度计、回流冷凝管、100mL三口烧瓶、水浴锅、一次性水杯(作模具)

图4-10 搅拌回流装置

试剂95%工业酒精,10%氢氧化钠溶液,工业级硬脂酸,10%硝酸铜溶液,1%酚酞酒精溶液

四、实验步骤

1.一般固体酒精的制法

向装有搅拌器和回流冷凝管的100 mL三口烧瓶中加入3.3g硬脂酸、41 g 95 %工业酒精,在水浴上加热搅拌至约60 ℃,并保温至固体溶解为止;硬脂酸固体溶解后加入0.5 g氢氧化钠,立即塞好塞子并保温至固体全部溶解为止;在水浴上在加热回流15 min,使反应完全,移去水浴,待物料稍冷而停止回流时,趁热倒进模具,自然冷却后得均匀一致、几乎透明的固体酒精。

2.彩色固体酒精的制备

在装有搅拌器和回流冷凝管的100 mL三口烧瓶中,分别加入2.5 g工业硬脂酸、50 mL工业酒精和

1滴酚酞溶液,水浴加热,搅拌,回流。维持水浴温度在70 ℃左右,直至硬脂酸全部溶解后,立即滴加事先配好的10 %氢氧化钠溶液与工业酒精1:1的混合溶液,滴加速度先快后慢,滴至溶液颜色由无色变为浅红又立即褪掉为止。继续维持水浴温度在70℃左右,搅拌,回流反应10min后,一次性加入2.5mL10%硝酸铜溶液再反应5min后,停止加热,冷却至60℃,再将溶液倒入模具中,自然冷却后得嫩蓝绿色的固体酒精。

固体酒精外观:半透明固体,均匀一致,无液体渗出。熔点:52℃,可以保证在夏季储存不软化,不流淌。燃烧状态:燃烧时仍呈固体状态,不流淌,无黑烟,无异味。

五、实验注意事项

1.酒精易燃,避免明火。

2. 硬脂酸固体溶解要完全。

思考题

1. 固体酒精燃料性能如何评价?

2. 制备固体酒精,常用的固化剂有那些?

3. 提高固体酒精产品质量有什么措施和方法?

高中生物实验专题练习

高中生物专题训练·生物实验 生物 1.(2012石家庄第一次质检)下列有关实验设计的叙述中正确的是() A.实验材料的数量、温度和时间等变量都应保持相同 B.各种实验中都必须设置空白对照组,确保单一变量 C.数据测量时应力求精确,因而需要多次测量求平均值 D.探究实验设计中,实验结果总是与提出的假设一致 [答案] 1 2.(2013年山东潍坊高三模拟考试)下列哪项是以下实验共有的() ①低温诱导植物染色体数目的变化 ②观察植物细胞的质壁分离和复原 ③观察植物细胞的有丝分裂 ④观察和在细胞中的分布 A.使用显微镜观察 B.实验材料不需要保持活性 C.使用盐酸 D.需染色处理 [答案] 2 3.(2013江苏,9,2分)一个班级分组进行减数分裂实验, 下列操作及表述正确的是() A. 换用高倍镜时, 从侧面观察, 防止物镜与装片碰擦 B. 因观察材料较少, 性母细胞较小, 显微镜视野应适当调亮 C. 为观察染色体不同层面的精细结构, 用粗准焦螺旋调节焦距 D. 一个视野中, 用10×物镜看到8个细胞, 用40×物镜则可看到32个细胞

[答案] 3 4.(2013福建,4,6分)下列为减少实验误差而采取的措施, 错误的是() 5.(2013江苏无锡高三期末)(5分)有人在1980年对栖息于岩石地带原来生活在一起的大、小两个种的鬣蜥作了相互移走的实验。四年实验中,其中两年气候干旱,鬣蜥的食物短缺;另两年气候湿润,食物极为丰富。实验者将实验分成六组,每组都有一定数量的大、小鬣蜥。实验过程及结果如下: (1)如果只在A组与B组间比较,在干旱年份,将大鬣蜥移走后,小鬣蜥的体重、种群密度比B组明显增加。据此分析,大、小两种鬣蜥的种间关系可能是,再将C组与B组比较后,可以排除两种鬣蜥间有关系。 (2)从实验来看,大鬣蜥的竞争能力强于小鬣蜥,判断理由是。 (3)在湿润年份,将大鬣蜥移走后,小鬣蜥的体重、种群密度与E组差别不大,出现这种情况的原因是。 (4)B、E两组在实验中都起对照作用。根据实验过程的气候条件分析,两组中小鬣蜥种群密度较大的是组。 [答案] 5.(1)竞争和捕食捕食 (2)将大鬣蜥移走对小鬣蜥的影响较大,将小鬣蜥移走对大鬣蜥的影响较小

高中生物实验设计专题复习

2017高中生物实验设计专题复习 1 实验设计的一般程序: 明确实验目的;分析实验原理;选择材料用具;设计实验步骤;预测实验结果; 观察收集数据;分析推理得出结论。 2 实验设计遵循的原则: ⑴单一变量原则 ? ①自变量与因变量 自变量是实验中由实验者操纵的因素或条件,而因变量是指由实验变量而引起的变化结果,二者之间是前因后果的关系。实验的目的就在于获得和解释前因与后果。 例:关于“唾液淀粉酶水? 解淀粉”的实验中,“低温(冰块)、适温(37℃)、高温 (沸水)就是实验变量,而这些变量引起的实验变化结果就是反应变量。该实验旨在获得和解释温度变化(自变量)与酶的活性(因变量)的因果关系。 ②无关变量与额外变量 无关变量是指实验中除实验变量外的影响实验结果与现象的因素或条件。由无关变量引起的变化结果就叫额外变量。它们之间也是前因后果的关系。但它们的存在对实验与反应变量的获得起干扰作用。例如:“唾液淀粉酶实验”中,除实验变量(温度)外,试管的洁净程度、唾液的新鲜程度、淀粉浓度、温度处理的时间长短等等就属于无关变量。如无关变量中的任何一个或几个对三组实验不等同、不均衡,就会产生额外变量,影响实验的真实结果。实验变量,或称自变量,指实验假设中涉及的给定的研究因素。反应变量,或称因变量,指实验变量所引起产生的结果或结论。而其他对反应变量有影响的因素称之为无关变量,观察其对实验结果的影响。 强调:不论一个实验有几个实验变量,都应确定一个实验变量对应观测一个反应变量,这就是单一变量原则,它是处理实验中的复杂关系的准则之一。 ⑵对照性原则? 对照实验是指除所控因素外其它条件与被对照实验完全相等的实验。 ①空白对照 空白对照是指不做任何实验处理的对象组。如,在“唾液淀粉酶催化淀粉”的实验中,实验组滴加了唾液淀粉酶液,而对照组只加了等量的蒸馏水,起空白对照。 ②条件对照 条件对照是指虽给对象施以某种实验处理,但这种处理作为对照意义的,或者说这种处理不是实验 假设所给定的实验变量意义的,或不是所要研究的处理因素。即虽给对照组施以部分实验因素,但不是所研究的实验处理因素;这种对照方法是指不论实验组还是对照组的对象都作不同条件的处理,目的是通过得出两种相对立的结论,以验证实验结论的正确性。例,“动物激素饲喂小动物”实验,其实验设计方案是:甲组:饲喂甲状腺激素(实验组);乙组:饲喂甲状腺抑制剂(条件对照组);丙组:不饲喂药剂(空白对照组)。显然,乙组为条件对照。该实验既设置了条件对照,又设置了空白对照, 通过比较、对照,更能充分说明实验变量---甲状腺激素能促进蝌蚪的生长发育。 ③自身对照 自身对照是指实验与对照在同一对象上进行,即不另设对照。如“植物细胞质壁分离和复原”实验,则是典型的自身对照。自身对照,方法简便,关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异,实验处理前的对象状况为对照组,实验处理后的对象变化则为实验组。 ④相互对照 相互对照是指不另设对照组,而是几个实验组相互对比对照。如“植物激素与向光性向重力性实验”和“温度对唾液淀粉酶活性的影响的实验”中,所采用的都是相互对照,较好地平衡和抵消了无关变量的影响,使实验结果具有说服力。 ⑶等量原则 对照实验设置的正确与否,关键就在于如何尽量去保证“其它条件的完全相等”。具体来说有如下四个方面: ①所用生物材料要相同即所用生物材料的数量、质量、长度、体积、来源和生理状况等方面特点要尽量相同或至少大致相同。 ②所用实验器具要相同即试管、烧杯、水槽、广口瓶等器具的大小型号要完全一样。 ③所用实验试剂要相同即试剂的成分、浓度、体积要相同。尤其要注意体积上等量的问题。 ④所用处理方法要相同如:保温或冷却:光照或黑暗;搅拌或振荡都要一致。有时尽管某种处理对对照实验来说,看起来似乎是毫无意义的,但最好还是要作同样的处理。

高中生物实验设计专题复习考试

高三生物实验专题 理科综合下生物学科高考在纲对实验能力的要求: 1?能独立完成“生物知识和内容表”所列实验。包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合的运用。(教材基 础实验)。 2?具备验证简单生物学事实的能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。(验 证实验) 3?具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。(探究实验) 4?能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修改。(评价和修改) 近年来,生物高考试题中的实验及实验设计已成为一种稳定的重要题型,每年都作为大 题出现。有关实验方面的内容,是许多考生的弱点,应引起充分重视。这类题目有一定难度,学生在高考中得分率很低。但是万变不离其宗,要得高分,实验的复习,应该立足于对基本实验方法、实验技能、实验思维的强化和巩固着手,培养学生的实验分析、实验设计等实验能力。如何进行实验设计? 一、实验设计的基本方法: (1)了解题目要求;(2)明确实验目的;(3)分析实验原理;(4)熟悉实验器材;(5)确定实验思路;(6)设计实验步骤;(7)预测实验结果;(8)得出实验结论。 二、如何运用基本方法分析实验题: ㈠了解题目要求题目给出了哪些条件?给出了什么样的材料用品?要求回答什么问题? ㈡明确实验目的实验的最终目的是要解决什么问题?明确实验目的关键在明确题目中的实验是验证型还是探究型的。验证型实验有明确的结果,通过实验加以验证,结论往往只有一个;探究型实验的现象和结果是未知的或不确定的,结论也往往有多个。实验目的是解实验题的方向,原理阐述、步骤设计、结果预测、实验分析、实验结论等都需要围绕实验目的进行,否则无异于南辕北辙。实验的结论要和实验的目的相对应。验证性实验的结论也就是实验的目的。 ㈢分析实验原理 实验原理是实验中关键步骤的理论基础,要分析实验中用哪些基本科学理论知识(源于学习过的基本概念、原理和规律等)。为实验步骤的设计,实验结果的预测,分析实验得出结论提供科学的理论依据,也就是联系所学的理论知识,这样才能做到有理有据。 ㈣分析实验器材认真分析所提供的仪器、药品、试剂等,从中选出实验的必备条件。实验的器材也会给实验变量的确定和对照实验的设计以及实验步骤的设计提供启示。高考时,为让考生的试验设计及分析能有一定的范围,命题者往往通过给出实验用具来进行限制,同时,有些命题背景学生并不熟悉,命题者会通过给出实验用具加以提示。因此,分析实验用具往往是解题的突破口,可以让实验题的解答(尤其是实验步骤的描述)严密不丢分。解题时,可将实验用具可以分为三类:生物材料;一般用具和药剂;特殊用具或药剂。在分析实验用具的过程中,会使考生的实验设计逐渐清晰明了。 ㈤确定实验设计的思路根据实验的目的、原理而进行的思维过程,构建实验设计的基本框架,是实验设计的蓝图。 ㈥设计实验步骤 设计实验步骤要遵循实验设计的基本原则,要应用题目中所给的条件,并分析这些条件起什么作用和

最新人教版八年级生物上册实验探究题专题练习

八年级生物上册实验探究题 1、为探究环境因素对蚯蚓生活的影响,有人设计了下面实验:在甲瓶中放入湿润的肥沃土壤, 在乙瓶中放入烘干的肥沃土壤,然后在甲、乙两瓶中同时各放入5条大小及生活状况相同的 蚯蚓,回答下列问题: 1)乙瓶中的蚯蚓蠕动减弱,一段时间后就不动了,这一实验说明环境中水分这一因素影响蚯蚓的生活。2)蚯蚓的呼吸依靠湿润的体壁来完成。 3)在本实验中设置乙瓶的作用是进行对照。 4)依照上述实验,设计一个说明土壤中农药对蚯蚓的生存有影响的实验。 2、我们常听说“饭前便后要洗手”,是不是我们的手上分布有很多的细菌呢?请你根据所提供材 料,完善如下实验方案,回答相关问题。材料用具:两套装有牛肉汁培养基的培养皿(已高 温灭菌)、无菌棉棒、透明胶带、标签纸、放大镜。 实验步骤:①在两个培养皿上分别贴上标签纸,注明A,B。 ②用无菌棉球擦拭没洗过的手心,在A培养基上轻轻涂抹,为实验组,B套不做任何处理, 为对照组,这个过程叫做接种。(此操作在无菌条件下进行) ③用透明胶带将两套培养皿密封,放在温暖的地方培养 ④每隔一定时间用放入镜进行观察,记录观察结果。分析讨论: (1)为什么要设置B组?与A组形成对照实验 (2)为什么要用无菌棉球接种?避免棉球上的菌类污染培养基 (3)两套培养皿和培养基在接种前为什么要进行高温处理?杀死培养皿和培养基中的细菌或真菌的孢子。 (4)预期结果:A培养基上长出了许多菌落,B培养基上没有菌落 3、家庭制作甜酒有如下工序:①将酒曲粉末与糯米饭拌匀②将糯米饭放入容器中压实后挖一 个坑,淋一些凉开水③用凉开水将糯米饭冲淋一次,冷却到30℃④用水将糯米浸泡一 昼夜,淘洗干净⑤将容器盖好,用毛巾包裹起来置于温暖的地方⑥将糯米倒入蒸锅中 蒸熟(以上容器、毛巾等都要求消毒),回答下列问题: 1)请写出制作工序的先后顺:④→⑥→③→①→②→⑤(用代号加箭头表示 2)酒曲含有的主要菌种是酵母菌。 3)酿好的甜酒表面有气泡出现,这是由什么气体引起的?二氧化碳 4)有人按工序制作甜酒,几天后,发现甜酒没制作出来,糯米饭反而发霉了,请分析可能的原因有哪些?容器不干净或容器没有盖好,有杂菌进入等 5)将糯米蒸熟后要用凉开心冲淋一次,放置到30℃左右再加入酒曲的原因是防止高温将酵母菌杀死并为酵母菌的生活提供适宜的温度 6)在制作甜酒的过程中,要尽量少打开容器,其原因是防止其他细菌和真菌的污染。 7)将米饭放入容器中压实后挖一个凹坑的目的是:提供氧气,使酵母菌大量繁殖。 4、根据“观察蚯蚓”的实验回答问题: 1)蚯蚓的身体呈长圆筒形,蚯蚓身体靠近环带的一端是前端,从蚯蚓的前端到环带 共有13 个体节。 2)用手指触摸蚯蚓腹面,有粗糙不平的感觉,这是因为蚯蚓腹面生有许多刚毛。蚯蚓的刚毛有协助运动的作用。 3)蚯蚓在糙纸上运动比在光滑的玻璃板上运动速度要快,因为在光滑的玻璃板上 刚毛不能发挥作用。 4)在实验过程中,要经常用湿棉球轻擦蚯蚓体表,使体表保持湿润,目的是维持蚯蚓

(推荐)高中生物实验专题-实验汇总-复习

[19个教材实验分类汇总] 分类教材实验考纲要求 显微观察类(1)观察DNA、RNA在细胞中的分布 (2)用显微镜观察多种多样的细胞 (3)观察线粒体和叶绿体 (4)观察植物细胞的质壁分离和复原 (5)观察细胞的有丝分裂 (6)观察细胞的减数分裂 1.了解显微镜的基本构造,熟练掌握显微镜 的基本操作,特别是高倍镜的使用 2.掌握临时装片制作等相关的操作技能,并 能了解这些实验所需材料的特点、试剂的作用 3.能对相关实验的现象和结果进行分析,以 及对相关实验进行恰当评价并设计完善实验 方案 验证鉴定类(1)检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋 白质 (2)叶绿体色素的提取和分离 1.理解实验原理,明确相关试剂的作用 2.学会对实验结果进行正确的分析和评价 调查模拟类(1)模拟探究细胞表面积与体积的关 系 (2)通过模拟实验探究膜的透性 (3)调查常见的人类遗传病 1.掌握模拟实验和调查实验的实验目的,开 展实验的步骤及方案,并对实验的结果进行分 析和判断 2.掌握调查、建立模型与系统分析等科学的 研究方法

(4)模拟尿糖的检测 (5)土壤中动物类群丰富度的研究3.掌握对遗传病的遗传方式、发病率和种群丰富度等实验结果和数据的分析、处理的技能 探究设计类(1)探究影响酶活性的因素 (2)探究酵母菌的呼吸方式 (3)低温诱导染色体加倍 (4)探究植物生长调节剂对扦插枝条 生根的作用 (5)探究培养液中酵母菌数量的动态 变化 (6)探究水族箱(或鱼缸)中群落的演 替 1.学会从实验目的中寻找相关的实验变量 2.学会依据原理来制定对实验结果进行检测 的方案设计 3.学会分析实验中设置的对照实验,以及设 置的目的和要求 4.学会分析每个实验中的单一变量以及无关 变量 5.学会预测相应的实验结果和对实验结果进 行分析并得出结论 第1讲扎牢实验基础——4大类教材实验汇总让你“以不变应万变” - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -考点一显微观察类实验- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 一、抓牢主干知识——学什么 列表比较六个显微观察类实验(填表) 实验名称观察方式观察对象细胞状态染色剂常用实验材料

高考生物实验设计题及答案

高考生物实验设计题及答案 1.(16分)某研究性学习小组在同学拟对“低温是否会使物质的跨膜运输速率降低”这一问题进行探究,他们选择下列材料用具设计了相关实验。假如你是该研究小组的成员,请作出你的假设、完善实验方案并回答问题:(1)你的假设是:。 (2)实验方案: 材料用具:大烧杯、带刻度的长颈漏斗、玻璃纸、清水、适宜浓度的蔗糖溶液、冰块 实验步骤: ①取两个相同的带刻度的长颈漏斗,在漏斗口外密封上一层玻璃纸,将漏斗分别倒扣在两个相同的大烧杯中,并分别 编号为A、B。 ② 。 ③对A、B两组装置进行不同处理:A组放在室温条件下(25℃),B组 。 ④两组装置同时开始实验,几分钟后观察记录 。 (3)根据你的假设和设计的实验方案,预期的实验现象是 。 2.科学家通过研究发现:脱落后能抑制碗豆核酸、蛋白质的合成,促进叶片衰老。而细胞分裂素则抑制叶绿素、核酸和蛋白质 的降解,抑制叶片衰老。所以在生产中可利用细胞分裂素作保鲜剂。请你设计一个实验证明细胞分裂素有延缓叶片衰老的作用。 ①实验原理:叶片衰老最明显的特点是叶绿素逐渐丧失而失去绿色,离体叶片很快就会出现衰老的特点,因此,可通 过用细胞分裂来处理离体叶片,记录叶片失绿变黄所需的时间来证明。 ②实验步骤: 第一步:选取同种植物的相同叶片随机分成两组,分别标记为甲组、乙组。 第二步:在甲组叶片涂上一定浓度的细胞分裂素,乙组叶片。 第三步:记录甲、乙叶片失绿变黄所需的时间。 ③实验结果预测: 。 ④实验结论:。 3.(17分)大部分普通果蝇身体呈褐色(YY),具体纯合隐性基因的个体yy呈黄色.但是,即使是纯合的YY品系,如果用含有银盐的饲料饲养,长成的成体也为黄色.这种现象称为“表型模写”,是由环境造成的类似于某种基因型所产生的表现型。 (1)对果蝇基因组进行研究,应测序哪几条染色体______________________. (2)用15N对果蝇精原细胞的一个染色体上的DNA分子进行标记,在正常情况下,n个这样的精原细胞减数分裂形成的精子中,含15N的精子数为______________. (3)已知果蝇白眼为伴X隐性遗传,显性性状为红眼(A).现有一对亲本杂交,其子代中雄性全部为白眼,雌性全部为红眼,则这对亲本的基因型是____________. (4)从变异的类型看,“表型模写”属于________________,理由是_______________. (5)现有一只黄色果蝇,你如何判断它是否属于“表型模写”? ①请写出方法步骤: 第一步:。 第二步:。 第三步:。 ②结果预测及结论: 。 4.请将下列实验步骤及结果补充完整。 实验目的:验证有机磷杀虫剂对乙酰胆碱酯酶的活性具有抑制作用。 材料用具:两个相同的甲图装置、适宜的放电装置、有机磷杀虫剂、任氏液(青蛙专用生理盐水)、培养皿等。 实验步骤: 第一步:将两个装置编号1、2,并分别将装置中青蛙的“神经一腓肠肌”标本放入盛有等量任氏液的两个培养皿中。 第二步:同时用电极分别刺激两个“神经—腓肠肌”标本的神经,指针都向左偏转,然后恢复。 第三步: 第四步: 实验结果:

高中生物实验专题-实验汇总--复习

[系统图示] [19个教材实验分类汇总] 分类 教 材 实 验 考 纲 要 求 显微观察类 (1)观察DNA 、RNA 在细胞中的分布 (2)用显微镜观察多种多样的细胞 (3)观察线粒体和叶绿体 (4)观察植物细胞的质壁分离和复原 (5)观察细胞的有丝分裂 (6)观察细胞的减数分裂 1.了解显微镜的基本构造,熟练掌握显微镜 的基本操作,特别是高倍镜的使用 2.掌握临时装片制作等相关的操作技能,并能了解这些实验所需材料的特点、试剂的作用 3.能对相关实验的现象和结果进行分析,以及对相关实验进行恰当评价并设计完善实验方案 验证鉴定类 (1)检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质 (2)叶绿体色素的提取和分离 1.理解实验原理,明确相关试剂的作用 2.学会对实验结果进行正确的分析和评价 调查模拟类 (1)模拟探究细胞表面积与体积的关 系 (2)通过模拟实验探究膜的透性 (3)调查常见的人类遗传病 (4)模拟尿糖的检测 (5)土壤中动物类群丰富度的研究 1.掌握模拟实验和调查实验的实验目的,开 展实验的步骤及方案,并对实验的结果进行分析和判断 2.掌握调查、建立模型与系统分析等科学的研究方法 3.掌握对遗传病的遗传方式、发病率和种群丰富度等实验结果和数据的分析、处理的技能 探究设计 (1)探究影响酶活性的因素 (2)探究酵母菌的呼吸方式 1.学会从实验目的中寻找相关的实验变量 2.学会依据原理来制定对实验结果进行检测

类(3)低温诱导染色体加倍 (4)探究植物生长调节剂对扦插枝条 生根的作用 (5)探究培养液中酵母菌数量的动态 变化 (6)探究水族箱(或鱼缸)中群落的演替的方案设计 3.学会分析实验中设置的对照实验,以及设置的目的和要求 4.学会分析每个实验中的单一变量以及无关变量 5.学会预测相应的实验结果和对实验结果进行分析并得出结论 第1讲扎牢实验基础——4大类教材实验汇总让你“以不变应万变” - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -考点一显微观察类实验- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 一、抓牢主干知识——学什么 列表比较六个显微观察类实验(填表) 实验名称观察方式观察对象细胞状态染色剂常用实验材料 观察DNA和RNA 在细胞中的分布 染色观察核酸死 甲基绿、 吡罗红 人的口腔上皮细胞 观察线粒体线粒体活健那绿人的口腔上皮细胞 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂染色体死 龙胆紫溶 液(或醋酸 洋红液) 洋葱根尖 低温诱导染色体加倍染色体死 改良苯酚 品红染液 洋葱根尖 观察叶绿体 原色观察叶绿体活 无 菠菜叶(稍带叶肉的下 表皮)、藓类的叶 观察植物细胞的质壁分离与复原紫色大液 泡 活 成熟植物细胞,如紫 色洋葱鳞片叶外表皮 三、掌握方法技巧——怎么办

高中生物探究性实验设计专题

高中生物探究性实验设计专题 一、背景叙述 高中生物实验分两种类型,验证性实验和探究性实验(包括研究性课题),由于后者更能体现探究能力、实验设计能力和运用生物学知识和方法分析和解决实际问题能力;更能体现科学态度、科学精神和创新意识,是高考中为高校选拔人才的较好材料,近年来一直被沿用。由于缺乏实验设计的有关理论知识,平时的练习也偏少,因此,遇到这类题型,就会感到茫然。为解决这一问题,现将有关实验设计的基本理论、实验设计的思路方法和常见的类型作一介绍,以期增加理论知识,提高分析问题和解决问题的能力之目的。 二、基本内容 探究性实验一般包括:课题、假设、设计实验、预期、完成实验、观察并记录结果(有时需收集数据)、分析结果(数据)并推导结论七个基本内容。 (一)提出课题 人们对事物作缜密观察以后,常常由于好奇心或想作进一步的了解而提出问题,虽然任何人都能提出问题,但只有意义的问题才值得探讨,课题即为实验的题目,是实验要达到的具体目标,例如“蚯蚓如何借肌肉的收缩和舒张而移动身体?” (二)假设 科学方法的第三步是假设。假设,也称假说或猜测,指用来说明某种现象但未经证实的论题,也就是对所提出的问题所做出的参考答案。假设一般分为两个步骤:第一步,提出假设,即依据发现的事实材料或已知的科学原理,通过创造性思维,提出初步假定;第二步,做出预期(推断),即依据提出的假设,进行推理,得出假定性的结论;例如,新编高中生物的“动物激素饲喂小动物的实验”,其假设是:“甲状腺激素对动物的生长发育有影响”;其预期结果是:“用适量的甲状腺激素饲喂蝌蚪,将促使蝌蚪的生长发育加速”。实验预期是较具体的推断。

高中生物实验专项练习题

实验练习 一、选择题 1、将鉴定下列化合物的 试剂及其颜色反应用直 线连接起来。 2.使用丹III染色,能 显示细胞中脂肪的存在, 这是因为该染色剂 A、易于进入细胞 B、 亲水而疏脂C、颜色特 别鲜艳D、亲脂而疏水 3.使用斐林试剂鉴定可溶性还原糖时,必须将斐林试剂的甲液和乙液 A、分别加入样液中 B、混匀后再加入样液 C、加热后再加入样液 D、同时加入样液中4.将马铃薯块茎与浸软的花生种子分别徒手切片,在载波片中央滴少许染液,再把这两种材料的切片分别浸在碘液里制成临时装片后,用显微镜观察切片上被碘染色的淀粉粒。结果应该是 A、马铃薯切片中有更多的蓝黑色颗粒 B、花生切片中显示更多的蓝黑色颗粒 C、两种材料的切片中均术见蓝黑色颗粒 D、难以分辨出两种切片碘染色后的差别 5.现有下列生物材料:①苹果②黄豆种子③梨④花生种子⑤蛋清⑥马铃薯块茎。 最适于用来鉴定还原性糖的有 A、①③⑥ B、①②③ C、①③ D、③④ 6.青苹果汁遇到碘酒溶液变成蓝色,熟苹果汁则能还原银氨溶液(即发生银镜反应),这说明 A、青苹果中只含淀粉,不含其他糖类 B、熟苹果中只含糖类,不含淀粉 C、苹果转熟时单糖聚合成淀粉 D、苹果转熟时淀粉水解为单糖 7.将面团包在纱布中在消水中搓洗,鉴定粘留在纱布上的粘稠物质和洗出的白浆分别用的试剂是: A、碘液、丹III溶液 B、双缩脲试剂,碘液 C、亚甲基兰溶液、丹III溶液 D、碘液、斐林试剂 8.在低倍镜下,发现视野有一污点,移动装片后,污点位置不变;转换高倍镜后污点消失,由此可以判断污点的位置在: A、目镜 B、高倍物镜 C、低倍物镜 D、装片 9.下列材料中不能用于观察叶绿体的是: A、气孔保卫细胞 B、幼嫩黄瓜果肉细胞 C、幼嫩茎皮层细胞 D、根毛细胞10.当已在低倍镜下看到某一目标后,想换高倍镜对其进一部观察,正确的操作应该是 A、先在低倍镜下将目标移到视野中央,再转换高倍镜,然后边观察边用粗准焦螺旋调整焦距 B、不用将目标移到视野中央即转换高倍镜,然后边观察边用细准焦螺旋轻轻调整焦距 C、先将目标在低倍镜下移到视野中央,再转换高倍镜,然后边观察边用细准焦螺旋调整焦距 D、先转换高倍镜,然后边搜寻目标边用粗细推焦螺旋调整焦距,直到看清物象为止。 11.用显微镜观察同一叶片的下列标本,看到叶绿体数量最多的是 A、栅栏组织叶肉细胞 B、叶表皮细胞 C、海绵组织叶肉细胞 D、叶脉细胞 12、①—⑦是显微镜各部分结构名称:①目镜②粗准焦螺旋③细准焦螺旋④物镜⑤反光镜⑥转换器⑦遮光器。在显微镜下观察玻片标本时,则:(1)若物象不清楚,应调节(2)若光线不足应调节

高三生物专题复习生物实验设计教案

生物实验设计 一. 教学内容 生物实验设计 二. 学习重点 了解有关高考生物实验设计的题型,一般的解题方法。 三. 学习过程 (一)考试说明 要求考生能掌握《教学大纲》中规定的实验,包括了解实验目的、实验原理和实验步骤,会控制实验条件和使用实验仪器,会观察和分析实验现象,解释实验结果(数据),并得出实验结论;能够根据要求设计简单的实验方案。 所谓设计型实验题,就是题目要求学生设计实验原理,选择实验器材,安排实验步骤,设计数据处理的方法及分析实验现象,主要考查学生是否理解实验原理和学会分析实验结果,是否具有在不同情况下迁移知识的能力。 (二)生物高考实验设计基本题型 1. 续写实验步骤的题型 这类题目的题干中已经提供了比较多的信息,基本上划定了答题的模式,目的明确,前面的方法步骤等信息已为续答作了铺垫,只要明确题目中的实验变量和反应变量,然后设计对照组,再根据有关原理分析,一般就能比较正确地写出答案。 2. 评价和纠正给定的实验步骤的题型 试题中既有合理成分,又有不合理成分,干扰因素较多,要求在吸取原有设计的合理成分的基础上,提出自己的实验设计思路。这表面上是考查对实验设计的分析与评价能力,实质上是全面检测设计生物学实验方案的能力,同时还考查考生的科学态度和科学精神方面的水准。 3. 独立设计实验方案的题型 这类题型是与研究性学习相配套的,要求学生要具有严谨的科学态度,对实验过程有所体验,考查的过程性要求主要体现在课题的选择及理由阐述、研究方法的理解和运用、研究成果的类型选择等。题目有一定的开放性,便于考生发挥个性特长。 (三)生物实验设计题应对策略 1. 生物高考实验设计的三种题型虽然在形式上有一定的差异,但在答题中却有共同点,先要认真研究课题,找出其中的实验变量和反应变量,其次是构思实验变量的控制方法和实验结果的捕获手段,最后再选择适宜的实验材料,在注意实验步骤关联性的前提下表达实验的方法步骤。在实验方法和步骤设计中最重要的是把握好变量控制。 2. 重视课本实验的复习。考试说明明确提出了,要求“理解所学实验的实验内容,包括实验原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技术”。这一要求,在2003年高考中也得到了体现,如第33题,考查的就是对课本实验的理解。 3. 挖掘课本知识点中所蕴含的实验因素。生物学的每一个知识结论都是在观察、实验的基础上得出的,都包含培养实验能力的基点,在平时的复习中要注意多挖掘知识结论中所蕴含的科学思想和方法。例:生长素的发现过程中,涉及生长素产生的部位、感光的部位、反应

高中生物实验设计解题技巧

实验设计题解题技巧 实验设计题的能力要求高,难度较大,学生往往感到比较困难。从解题技巧的角度来看,总体上可以分以下几步进行: (1)明确实验目的→(2)分析实验原理→(3)找准实验中的变量→(4)设计实验步骤→(5)预期结果与分析→(6)得出实验结论。 (一)明确实验目的 1.确定实验类型 根据实验目的的不同,可把实验分为验证性实验和探究性实验两大类型。验证性实验是已知原理,现象和结论的前提下,通过具体的实验来证明相应的生物学现象的实验方法。探究性实验是在不明实验结论的情况下,用己有的实验条件,通过控制实验变量来探究研究对象的未知属性,以及与其他因素的关系,依据实验现象推测出结论的实验方法。 例如:为了验证甲状腺激素的生理作用,以大白鼠的耗氧量和活动量为观察指标,根据给出的实验材料和用具,设计实验步骤,预测实验结果,并作出分析。验证性实验在题干中往往会出现“验证”或“证明”等字样。探究性实验的题干中往往会出现“探究”字样。 2.明确实验目的 无论是探究性还是验证性实验,题目都会告诉我们要做什么,即要你探究什么或验证什么,这就是实验目的。解题时,一定要明确实验目的,也就是要明确该实验是要验证什么生物学事实或现象,或探究什么未知属性以及与其他因素的关系。 例如:为了探究光的有无对植物根吸收矿质元素的影响,请根据所给材料和用品设计实验。可能用到的主要材料和商品;缺N的“完全培养液”,适宜浓度的NaNO3溶液,测定溶液中离子含量的有关器材,生长状况一致的蕃茄幼苗。本实验的目的是? (二)分析实验原理 弄清题目让我们做什么(也就是弄清实验目的)后,接着就要想做这件事的理论基础是什么,即实验原理。实验原理有的包含在实验题干的叙述中,有的需要联系课本中的生物学理论知识提取出相关的实验原理,也就是说书本知识是我们做题的依据和支撑。实验原理是选择实验材料、药品,设计实验步骤和预期实验结果的

生物实验设计练习题

实验设计练习题 1、观察发现,植物都表现出顶端优势现象。对这一现象的假设是:顶 芽产生的生长素向下运输,大量积压在侧芽部位,侧芽部位生长素浓 度较高,使侧芽的生长受到抑制。试将下列验证实验补充完整。 实验器材:剪刀、富含生长素的琼脂小块(或羊毛脂)、不含生长 素的琼脂小块(或羊毛脂)、两株长势良好大小相同的植株(见右图)。 (1)实验目的:验证顶芽部位较高生长素对侧芽的抑制作用 (2)实验步骤: ①用剪刀同时剪去A、B植株的顶芽; ②A株:在A株去顶芽的切口上放一不含生长素的琼脂小块(或 羊毛脂);; ③B株:在B株去顶芽的切口上放一富含生长素的琼脂小块(或羊毛脂);; ④:过一段时间后观察侧芽的发育情况 (3)预期实验结果及其原因: A株:A株去顶芽后,其侧芽部位的生长素浓度明显降低,侧芽发育成侧枝; B株:B株去顶芽后,由于放置了富含生长素的琼脂小块(或羊毛脂),生长素向下运输,使侧芽部位的生长素浓度较高,抑制了侧芽的生长。 2 .某同学学完《元素及其化合物》后,还从网上了解糖类的其他生理功能。科学家观察发现,有一种俗称"熊虫"的动物,若进入"隐生状态"(这时它的代谢几率几乎可降至0),能耐受零下271℃的冰冻数小时,据研究,熊虫进入隐生状态时,它们的体内会大量产生一种叫做海藻糖的双糖。 根据上述资料,有人认为"熊虫体液中的海藻糖可以保护组织细胞,使组织细胞避免受到因低温造成的损伤"。 请设计一实验方案,用于探究题中假设的真实性。(操作时只要定性即可) (1)设计实验的目的是:_探究熊虫产生的海藻糖是否能保护组织细胞,使组织细胞避免因低温造成损伤。 (2)为了确保实验的科学性和准确性,用于实验的材料,从化学组成来看,应该___不含海藻糖_,从生理功能来看,应该__不能合成海藻糖。该实验需要大量的实验材料,可以将取自同一动物个体的组织或器官经过动物细胞培养_技术获得。 (3)简述实验操作: ①取经动物细胞培养获得的同种动物细胞适量,等分成甲、乙两组(2分) ②向甲组细胞的培养液中添加一定量的熊虫产生的海藻糖;乙组细胞的培养液中不加 ③将甲乙两组细胞均控制在零下271 ℃的条件下冰冻数小时 ④观察并记录两组细胞的生活状况 (4)写出实验的预期结果及相应结论

高中生物实验设计专题-知识归纳

高中生物实验设计专题 一、高考生物实验考试大纲 (1)能独立完成所列生物实验,包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用。 (2)具备验证简单生物学事实的能力,并对实验现象和结果进行解释、分析和处理。 (3)具备对一些生物学问题进行初步探究的能力,包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。 (4)能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。 二、生物实验设计的科学性分析 实验能力是“教学大纲”要求学生掌握的一项基本能力。就是能使用恰当的方法验证简单的生物学事实,并对结果进行解释和分析。此能力要求包括两方面的内容:一是能够设计简单的实验,验证简单的生物学事实;二是能对实验现象、实验结果作出正确的解释和分析。 实验能力也是高考“考试说明”要求学生掌握的一项基本能力(设计和完成实验的能力)。此能力要求也包括两方面的内容:一是独立实验的能力(大纲规定学生实验和教师演示实验),即理解实验原理、目的、要求、材料、用具;掌握实验的步骤、控制实验条件、使用有关仪器、安全问题处理;观察现象、分析数据、得出结论;常规实验非常规做法。二是能根据要求灵活运用已学过的自然科学理论、实验方法和仪器,设计简单的实验方案并处理相关的实验问题。用理、化、生三科实验中所学的知识去解决实际问题。实验所占比分为30%(基本不变,也可能在25%左右)。 实验设计是较高的能力要求,除要具备一定的知识基础外,还需要具有一定的创造能力。所设计的实验是建立在科学的基础上的,还应具有一定的观察和发现问题的能力。要提高这方面的能力,必须改变过去“背实验”的方法,亲自动手做实验,熟悉实验的操作步骤,弄清实验的原理,能运用所学知识对实验现象进行分析,以此来验证或探究某一结论。只有这样,才能促进实验能力的提高,促进科学思维的形成和发展,才能真正对实验的知识、内容进行举一反三。 1.实验设计的基本内容 1.1 实验名称是关于一个什么内容的实验。 1.2 实验目的要探究或者验证的某一事实。 1.3 实验原理进行实验依据的科学道理。 1.4 实验对象进行实验的主要对象。 1.5 实验条件根据实验原理确定仪器和设备;要细心思考实验的全过程。 1.6 实验方法与步骤实验采用的方法及必需(最佳)操作程序。每一步骤都必须是科学的;能急时对仪器、步骤进行有效矫正。 1.7 实验测量与记录对实验过程及结果应有科学的测量手段与准确客观的记录。 1.8 实验结果预测及分析能够预测可能出现的实验结果并分析导致的原因。 1.9 实验结论对实验结果进行准确的描述并给出一个科学的结论。 2.实验设计的基本原则 2.1 科学性原则 所谓科学性,是指实验目的要明确,实验原理要正确,实验材料和实验手段的选择要恰当,整个设计思路和实验方法的确定都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则。如:淀粉酶水解淀粉的顺序问题。 2.2 单一变量原则 (1)变量:或称因子,是指实验过程中所被操作的特定因素或条件。按性质不同,通常可分为两类:

高中生物实验设计专题练习

高中生物实验设计专题练习 1.以下是某同学关于酶特性的实验操作步骤,请根据要求回答:

(1)若该实验的目的是验证酶作用的专一性,则步骤4可以选用_________或_____两种不同类别的酶。 (2)如果按上述步骤进行操作,分析A、B可能出现的现象及原因 (3)该实验步骤中存在明显的缺陷,请写出正确的操作步骤(注:可直接用上表步骤中的数字表示,需增加的步骤用文字表述): 2.探究酸碱度对酵母菌酒精发酵酶促反应速度的影响 实验用具:烧杯、注射器8支、带有橡皮塞抽去空气的试管4支、干酵母粉、蔗糖、配制好的pH分别为5、6、7、8的缓冲液 实验步骤:①用开水配制10%蔗糖溶液100mL,冷却到室温(26℃)后,加入4克干酵母粉,10min后……依次完成步骤②③④⑤,观察并记录。 实验记录:产生2mL气体体积量(以针筒推柄上升的mL数为产气量,见下图)

所需要的时间如下表: pH p H=5 p H=6 p H=7 p H=8 时间 (s)876 7. 5 (1)完成实验步骤: ②_______________③_______________ ④_______________⑤_______________ (2)实验结论: (3)回答问题: ①实验过程中为什么要等到蔗糖溶液冷却后再加入干酵母粉?

②为什么要用注射器吸取溶液注入试管内? 3.同学甲从一本《植物生理学》中查到“幼嫩叶片可产生生长素,生长素可阻止叶柄脱落”的结论。于是他设计了一个实验,想证实该结论。他设计的实验步骤为: 第一步:取一盆生长状况良好的植物,去掉幼叶的叶片(如图所示); 第二步:观察幼叶叶柄的脱落情况。 同学乙在仔细研究了甲的实验设计方案后,向他提出了两点意见。请你用所学的生物学知识,把同学乙提出的意见补充完整: (1)在去掉幼叶的同时,还必须_________因为_________。 (2)应增加一个对照实验,对照设置为:取同一品种、生长状况相同的植物;然后_________,观察幼叶叶柄的脱落情况。以此对照实验来说明_________。 4.苍耳是短日照植物,短日照可诱导短日植物开花,用3株苍耳(每株均有两个分枝A和B),A枝持续光照,B枝给于短日照并改变叶的数目,下面图表为实验处理及其结果。

(完整版)高中生物验证性实验和探究性实验专题

高一生物探究性实验专题 一、背景叙述 高中生物实验分两种类型,验证性实验和探究性实验,由于后者更能体现探究能力、实验设计能力和运用生物学知识和方法分析和解决实际问题能力;更能体现科学态度、科学精神和创新意识,每次考试都有相当比重。由于探究实验知识教材中并没有系统的整理,使同学们在做这方面题时感到无所是从。为解决这一问题,现将有关实验设计的基本理论、实验设计的思路方法和常见的类型作一介绍,以期增加理论知识,提高分析问题和解决问题的能力之目的。 二、高一生物必修一分子与细胞中所涉及的实验 实验1使用高倍显微镜观察几种细胞 实验2检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质 实验3观察DNA和RNA在细胞中的分布 实验4体验制备细胞膜的方法 实验5用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 实验6比较过氧化氢在不同条件下的分解 实验7绿叶中色素的提取和分离 实验8细胞大小与物质运输的关系 探究1植物细胞的吸水和失水 探究2影响酶活性的条件 探究3探究酵母菌细胞呼吸的方式 探究4环境因素对光合作用强度的影响 三、探究实验的基本内容 探究性实验一般包括:提出问题、作出假设、设计实验、进行实验并观察并记录结果(有时需收集数据)、分析结果得出结论和表达和交流六个基本内容。 (一)提出问题 人们对事物作缜密观察以后,常常由于好奇心或想作进一步的了解而提出问题,虽然任何人都能提出问题,但只有意义的问题才值得探讨,问题即为实验的题目,是实验要达到的具体目标,例如“探究植物细胞在什么条件下吸水和失水”“探究影响酶活性的条件”“酵母菌在有氧还是无氧条件下产生酒精”“光照强度对光合作用的影响” (二)作出假设 根据已有的知识和经验,对提出的问题作出尝试性的回答,也就是作出假设。假设一般分为两个步骤:第一步,提出假设;第二步,做出预期(推断)。一个问题常有多个可能的答案,但通常只有一个是正确的。因此,假设是对还是错,还需要加以验证,即依据假设或预期,设计实验方案,进行实验验证。 (三)设计实验 A、实验原则: 1、单一变量原则 实验过程中可以变化的因素称为变量。按性质不同,通常可分为三类:自变量、因变量和无关变量 自变量,指实验中人为改变的变量。因变量,指实验中随着自变量的变化而引起的变化和结果。通常,自变量是原因,因变量是结果,二者具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种前因后果。例如,在“温度对酶活性”的实验中,所给定的低温(冰块)、适温(37℃)、高温(沸水浴)就是实验变量。而由于低温、适温、高温条件变化,唾液淀粉酶水解淀粉的活

高中生物细胞的增殖练习题

细胞的增殖练习 一.选择题 1.高等动物器官的大小主要决定于 ( ) A.细胞体积的大小, B.细胞数量的多少 C.细胞体积的大小和数量的多少 D.细胞大小一般无明显差别 2.下列叙述正确的是 ( ) A.细胞只能适度增大,不能无限增大 B.细胞越小越好 C.生物细胞的大小可以各种各样 D.细胞越大越好 3.在一个细胞周期中 ( ) A、分裂间期占有的时间长 B、分裂间期占有的时间短 C、分裂期占有的时间长 D、分裂间期和分裂期占有的时间相当 4.关于植物细胞有丝分裂中期叙述不正确的是 ( ) A.染色体的形态较稳定,数目较清晰 B.每条染色体都有两条染色单体 C.每条染色体的着丝点都排列在细胞中央的赤道板位置上 D.每条染色体中只有一个DNA分子 5.细胞核中每条染色体着丝点分裂为两个,一条染色体的两条染色单体彼此分开的时期是A.前期 B,中期 C,后期 D.末期 ( ) 6.植物有丝分裂期中,不具有姐妹染色体的是 ( ) A.前期 B.中期 C.后期 D.末期 7.动物细胞中心粒倍增的时期是 ( ) A.分裂间期 B.分裂前期 C.中期 D.后期 8.生物有丝分裂使细胞的亲代和子代保持遗传性状的稳定,这是因为 ( ) A.子代细胞和亲代细胞的染色体上的遗传物质DNA不变 B.分裂间期染色体和DNA自我复制一次 C.分裂后期染色体和DNA分子平均分配了一次 D.分裂期细胞平均分裂了一次 9.动物细胞的无丝分裂中 ( ) A.一般是细胞核先延长,中部凹陷缢裂为两个细胞核 B.一般是整个细胞先延长,中部凹陷缢裂为两个细胞 C.有纺锤丝的出现 D.也有染色体的出现 10.人体皮肤受伤后,伤口处细胞分裂促使伤口愈合,这种细胞分裂是 ( ) A.无丝分裂 B.有丝分裂 C.减数分裂 D.分裂生殖 11.在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的过程中,你观察时,处于哪一个时期的细胞最多A.分裂中期 B.分裂后期 C.分裂前期或分裂末期 D.分裂间期( ) 12.洋葱根尖细胞染色用龙胆紫溶液或醋酸洋红液,主要是因为 A.易使细胞染色 B.细胞质着色 ( ) C.细胞壁着色 D.染色体着色 13.有丝分裂中“丝”指的是 ( ) A.染色质丝 B.染色体 C.姐妹染色体 D.纺锤丝 14.细胞既不能无限长大,也不能无限小,细胞最小的限度是由什么决定的 ( )

高考生物实验设计专题复习

第Ⅲ部分——实验设计 一、典型高考试题分析 实验设计题是近年高考的常见试题。我们应对这些典型实验设计的高考试题进行分析,把握其命题规律、题型特征和答题要求。 例1.(2009广东36)(8分) 小王发现黑暗中生长的大豆幼苗比阳光下生长的大豆幼苗高得多。请设计一个实验方案,探究不同光照强度对大豆植株高度的影响,并预测实验结果。 实验材料和用具:大豆种子(200粒)、光照培养箱(光照强度范围0-10000 Lux,温度、湿度等均可自行设定)、培养皿、直尺等。 (1)实验方案: (2)实验结果预测: 例2:(2010广东29)(16分) 假设你去某饲料研究所进行课外实践活动,需要完成以下任务: (1)选用恰当的试剂检测某样品中是否含有蛋白质。提供的试剂有:①碘液,②苏丹Ⅲ溶液,③双缩脲试剂,④斐林试剂。你选用的试剂应该是;蛋白质与相应试剂反应后,显示的颜色应为。 ①实验组6中,Ⅰ应该为,原因是; Ⅱ应该为,原因是; ②要直观和定量地反映小鼠的生长情况,可以测量小鼠的和。

例3:(2011广东29)(16分) 中国的饮食讲究“色香味“,颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素,他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验. I.提取叶绿素 Ⅱ.探究pH对叶绿素稳定性的影响 取一些叶绿素粗产品,配成一定浓度的溶液,于室温(约25℃)下进行实验。 方法和结果如下表。 实验组号叶绿素溶液 (mL) 调pH至 处理时间 (min) 溶液颜色 ① 3.0 Y 10 绿色 ② 3.0 7.0 10 绿色 ③ 3.0 6.0 10 黄绿色 ④ 3.0 5.0 10 黄褐色注:叶绿素被破坏后变成黄褐色 根据所学知识和实验结果,请回答: (1)提取食用叶绿素的X应该为_________________________,原因是________ _________________________________________________________________。(2)表中Y应该为____________,原因是________________________________ ________________________________________________________________。(3)若用作食品色素,天然叶绿素色素不适用于 ....食品,否则___________ (4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素,请你提供检测方法并写出主 要步骤__________________________________________________________ 例4.(2009福建26)8分 右图表示的是测定保湿桶内温度变化实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况。材料用具:保温桶(500mL)、温度计活性干酵母、质量浓度0.1g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。 实验假设:酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多。(1)取A、B两装置设计实验如下,请补充下表中内容: 装置方法步骤一方法步骤二方法步骤三 A 加入240ml的葡萄糖溶 液 加入10g活性干酵母① B 加入240ml煮沸后冷却 的葡萄糖溶液 ② 加入石蜡油,铺满液 面 (2)B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是,这是控制实验的变量。(3)要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量,还需要增加一个装置C。请写出装置C 的实验步骤: 装置方法步骤一方法步骤二方法步骤三 C③④加入石蜡油,铺满液面

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