浅谈高中生物实验部分的复习

浅谈高中生物实验部分的复习作者：洪正树文章来源：本站原创点击数：1288更新时间：2008-1-1814:41:03|【字体：小大】在近年来的生物高考中都免不了实验考查，而且实验题所占的分值逐年有所增加的趋势，这就要求我们在高考复习的迎考阶段务必重视实验内容的复习和训练。那么，该如何进行复习呢？下面谈一点我个人的复习打算，供作参考，不足之处还望指正。从近年来出现的全国各地生物高考实验题内容和命题特点看，实验考查要求的是考生：（1）能根据实验题目用文字描述实验现象和结果；（2）能根据实验材料分析、解释实验现象和实验结果；（3）能对简单实验进行设计验证；（4）能在广泛的空间内进行开放性的实验设计及结果分析；（5）具有实地考察、搜集资料、整理数据和分析处理数据的能力；（6）能把相关的理化知识和生物知识，综合分析和解决问题，具有一定的综合能力。而这其中的实验设计对考生来讲恐怕是最难的。因此，我着得有必要从如下几个方面对高中生物实验部分进行复习与指导。一、常见试剂、药品的种类和作用通过这一标题，将课本上的及平时做题中见到的一些试剂、药品加以归纳（归纳中将课本上的实验进行复习）。旨在使学生了解其配制的方法、作用、使用的注意事项等，对学生分析实验试题、选取试剂药品设计实验等大有帮助。现举例介绍如下：1、斐林试剂配制：1）甲液质量浓度为0.1g/ml，取10gNaOH溶于蒸馏水，稀释至100ml2）乙液质量浓度为0.05g/ml，取5gCuSO4溶于蒸馏水，稀释至100ml临用时将甲、乙液等量混合作用：鉴定还原性糖：C6H12O6、果糖、麦芽糖、乳糖等。还原性糖与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。如用于鉴定组织液中有否还原性糖、糖尿病人尿成分分析、酶专一性探索等。2、班氏尿糖定性试剂配制称取17.4克无水硫酸铜（CuSO4）溶解于100毫升热蒸馏水中，冷却后，稀释到150毫升。称取柠檬酸钠173克及无水碳酸钠（Na2CO3）100克，加蒸馏水600毫升，加热使之溶解，冷却后，稀释到850毫升。把硫酸铜溶液倾入柠檬酸钠及碳酸钠溶液中，搅匀后即为班氏尿糖定性试剂。用细口瓶贮存备用（为了防止氢氧化铜沉淀的生成，故加入柠檬酸钠。柠檬酸钠是一种亲水性掩蔽性络合物形成剂，它能与铜离子形成可溶性络盐）。使用方法同斐林试剂，所不同的是班氏试剂可长期使用。3、双缩脲试剂配制：A液：质量浓度为0.1g/ml，取10gNaOH溶于蒸馏水，稀释至100mlB液：质量浓度为0.01g/ml，取1gCuSO4溶于蒸馏水，稀释至100ml使用时，先加A液，后加B液作用：鉴定蛋白质，蛋白质与双缩脲试剂发生作用，可产生紫色反应。也可用于鉴定多肽。4、苏丹Ⅲ配制：取0.1g苏丹Ⅲ，溶解在20ml95%酒精中作用：鉴定脂肪，脂肪可以被苏丹Ⅲ染成橘黄色（或被苏丹Ⅳ染成红色）。5、质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精溶液的混合液（1：1）。用于洋葱根尖的解离，即使组织中的细胞相互分离开来。能杀死细胞固定。6、质量浓度为0.01g/mL的或0.02g/mL龙胆紫溶液（或醋酸洋红溶液）配制：是将龙胆紫溶解在质量分阶段数为2%的醋酸溶液中配制而成作用：使细胞核内的染色体着色，便于观察。7、质量浓度为0.3g/ml的蔗糖溶液观察成熟植物细胞质分离时用。经此处理细胞仍具活性。8、质量浓度为0.1mg/ml的亚甲基蓝溶液配制：将亚甲基蓝溶于蒸馏水中配制而成作用：（1）用于观察根对矿质元素离子的交换吸附观察；（2）用于检测水中细菌情况，根据亚甲基蓝褪色情况，判断水质被细菌污染情况。是活体染色剂。9、丙酮是有机溶剂，在叶绿体中色素提取时，用于溶解叶绿体中的色素。可用酒精替代，不过提取色素时将绿叶放入酒精中隔水加热10、层析液配制：由20份石油醚（在60~900C下分馏出来的）、2份丙酮和1份苯混合而成。是一种脂溶性很强的有机溶剂，叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同：溶解度高的随层析液在滤纸上扩散很快；溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。代用品：93号汽油、四氯化碳11、SiO2、CaCO3加入少许SiO2是为了研磨得充分；加入少许CaCO3是为了防止在研磨时叶绿体中的色素受到破坏。12、碘液配制：取2gKI，溶解在5ml蒸馏水中，再加1gI，待溶解后用蒸馏水稀释至300ml。溶液在光亮处容易变成紫色，必须保存在暗色玻璃瓶里。作用：用来测定淀粉，淀粉遇碘后，形成紫色的复合物。13、二苯胺DNA遇二苯胺（沸水浴）会染成蓝色。配制：称取1.5g二苯胺，溶于100mL冰醋酸中，再加1.5mL浓硫酸，用棕色瓶保存。临用前，在10mL的上述溶液中再加入0.1mL体积分数为0.2%的乙醛溶液。14、NaOH：用于吸收CO2（验证光合作用需要CO2）或改变溶液的pH,15、Ca(OH)2：鉴定CO2（验证呼吸作用产生CO2）。16、NaHCO3：提供CO2等。二、实验的基本理论简介由于高中生物教材中没有就实验的基本理论作介绍。通过这部分内容的介绍，使学生懂得诸如“假设”、“单一变量”、“对照组与实验组”等一些基本概念以及实验设计中如何确定单一变量排除其它因素的干扰和设立实验对照组的重要性。（一）假设与假设验证原则假设：指用来说明某种现象，但未经证实的论题。假设分三步：第一步提出假设，即依据发现的事实材料和已知的科学原理，通过创造性思维，提出初步假定；第二步作出预期（或推断），即依据提出的假设，进行推理，得出假定性的结论。第三步验证假设，即依据假设和预期，设计实验方案，进行实验验证。结果，假设或被否定，或被修正，或被证实。如果假设得到证实，预期得以实现，则假设（或假说）转化为科学理论，故假说是科学发展的基本表式。（二）变量与单一变量原则1、变量：亦称因子，指实验操纵控制的特定因素或条件。变量分为实验变量与反应变量。实验变量也称自变量，指实验中由实验者所操纵，给定的因素或条件。反应变量，亦称因变量或反变量，指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。通常实验变量是原因，反应变量是结果，二者有因果关系，实验的目的即在于捕获解释这种前因后果。无关变量与额外变量。无关变量，亦称干扰变量，指实验中由于无关变量引起的变化和结果。显然，额外变量会对反应变量起干扰作用。如“唾液淀粉酶水解淀粉的实验”。除了实验变量（低温、高温、适温）以外，试管洁净程度、唾液新鲜程度和稀释浓度、可溶性淀粉浓度、试剂溶液的剂量和浓度、实验操作程序、温度处理的时间长短等，都属于无关变量，要求低温、适温、高温3组实验是等同、均衡、稳定的；如果无关变量中的任何一个或几个因素或条件，对3个实验组的给定不等同，不均衡、不稳定，则会在实验结果中产生额外变量，出现干扰，造成误差。实验的关键之一在于控制无关变量和减少额外变量。2、单一变量原则是处理实验中的复杂变量关系的准则之一。有两层意思：一是确保“单一变量”的实验观测，即不论一个实验有几个实验变量，都应做到一个实验变量对应观测一个反应变量；二是确保“单一变量”的操作规范，即实验实施中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。例如，上述实验遵循单一变量原则，第一在观测上要做到：低温处理观测记录低温下的变化和结果，适温处理观测记录适温条件下的变化和结果，高温处理观测记录高温下的变化和结果，反应变量不能混淆；第二在操作上要做到：对3个实验一要在预先的低温、适温、高温条件下做实验处理，常见的是先在常温（譬如25度）下做处理再放到低温、适温、高温条件中进行观测，这样就混入“常温”这个无关变量及额外变量。总之，实验设计，实施的全过程都应遵循单一变量原则。（三）对照与实验对照原则对照是实验控制的手段之一，目的仍在于消除无关变量对实验结果的影响。实验对照原则是设计和实施实验的准则之一。通过设置对照对比，既可排除无关变量的影响，又可增加实验结果的可信度和说服力。通常，一个实验总分为实验组和对照组。实验组，是接受实验变量处理的对象组；对照组，亦称控制组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象。至于哪个作为实验组，哪个作为对照组，一般是随机决定的。这样，从理论上说，由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的、被平衡了的，故实验组与对照组两者之差异，则可以定为是来自实验变量的效果，这样的实验结果是可信的。按对照的内容和形式上的不同，通常有以下对照类型。1、空白对照指不做任何实验处理的对象组。如“生物组织中可溶性糖的鉴定”实验。向甲试管溶液加入试剂，而乙试管溶液不加试剂，一起进行沸水浴，比较它们的变化。这样，甲为实验组，乙为对照组，且乙为典型的空白对照。通过对照能明白地对比和衬托出实验组的变化和结果，增加说服力。2、自身对照指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照。如观察“植物细胞质壁分离和复原”实验，则是典型的自身对照。关键是要看清楚实验处理前后同一对象变化的差异，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。3、条件对照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。例如“动物激素饲喂小动物”实验，采用等组实验。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）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。4、相互对照指不另设对照组，而是几个实验组相互对照。在等组实验法中，若不设空白对照，则大都是运用相互对照。如“植物激素与向性实验”的等组实验中，5个实验组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。（四）捕获解释与真实客观原则观察实验的实质即在于捕获事实和解释事实，捕获，即捕捉、记录实验中的事实，现象和数据，用术语说，即捕捉、记录由实验变量而带来的反应变量。解释，即论证，说明实验中的自变量与因变量的因果关系，从而得出结论，进行讨论。真实客观原则是科学实验所必须遵循的基本准则，即实验中的捕获解释一定要实事求是，一切从实际出发，使获得的材料（事实、现象、数据）尽可能地反映客观事物的本来面目，不能主观臆造，不能凭空胡诌，不能片面武断。所谓事实即客观事实和经验事实。三、实验设计实验设计是生物实验复习的重中之重。在近年的高考实验设计题中的有给出实验用具、材料、药品、实验的目的，要求根据所给器材设计实验方案的；有只给出实验目的，实验器材自选，实验方案自己设计的；有分析己有的实验设计方案中不科学性的；对已有的实验设计进行补充和完善的；既有实验设计改错，又需进行补充完善的综合类设计题的等。教师必须多方举例加以说明，逐步加以引导。（一）实验设计的基本原则和基本内容1、实验设计的基本原则：（1）科学性：指设计实验时必须有充分的科学根据，即设计实验时要以前人的实验、公式或自已的实验为基础，不能凭空设想。（2）严谨性：欲使实验设计完整、无漏洞，必须注意严谨性。如在某些实验中要设计对照实验（包括某一处理前的正常对照或对照组），这样便于实验前后对比或组间对比，得出明确的结论。有些实验则要建立在严谨的推理基础之上。（3）实验条件的一致性：实验中，除欲处理的因素外，其它诸实验条件必须保持前后一致，不能在实验过程中随意变动。（4）可重复性：重复、随机和对照是保证实验结果正确性的三大原则。实验设计中必须注意实验的可重复性。只有足够的实验次数，才能判断结果的可靠性。（5）器材的选择：实验设计中，要依据实验设计的目的、原理及实验要求选择恰当的实验用具和材料。（6）采用恰当的方法表达和处理实验结果。2、实验设计的基本内容（1）实验题目。（2）实验目的：本实验最后要达到的目的。（3）实验原理：实验的依据与思路。（4）材料用具。（5）实验假设：即对可见现象提出的一种可检测的解释。符合事实——假设成立提出假设——寻找证据不符合事实——假设不成立（6）实验预期：即在检测一个假设之前，先提出实验的预期结果。如果预期没有实现，则说明假设不成立；如果预期得到实现，则假设成立。（7）实验：根据实验目的和提出的假设，来具体设计实验的方法步骤。在实验的方