- 增进对科学探究的理解和提高探究的能力
- + 科学探究的基本环节
- 提出问题
- 提出猜想和假设
- 制定探究方案
- 获取事实与证据
- 解释、检验与评价
- 表达与交流
- 科学探究所需要的基本技能
- 生命系统的构成层次
- 生物的新陈代谢
- 生命活动的调节
- 生命的延续和进化
- 人、健康与环境
- 常见的物质
- 物质的结构
- 物质的运动与相互作用
- 地球在宇宙中的位置
- 人类生存的地球
- 当代社会重大课题
- 科学、技术、社会、环境
材料一:国际微生物学界有一个科赫法则,主要包括:I.在每一病例中都出现相同的微生物;Ⅱ.要从宿主中分离出这样的微生物,并在培养基中培养出该微生物;Ⅲ,上述培养出的微生物接种到健康宿主中,同样的疾病会重复发生;Ⅳ.从试验发病的宿主中能再度分离培养出这种微生物。如果进行上述 4个步骤,并得到确实的证明,就可以确 认该微生物即为该病害的病原体。
材料二:沃伦和马歇尔猜想幽门螺杆菌可能是引起胃溃疡的原因。为此,他们进行探究:
①在 100例胃溃疡患者中,都找到了幽门螺杆菌。②从胃溃疡病人中分离培养出幽门螺杆菌。③无胃溃疡症状的马歇尔当众吞下从胃溃疡病人中分离培养出幽门螺杆菌的培养液,出现胃溃疡症状,用抗生素类药物治疗,恢复健康。④招募 100名健康志愿者进行 大规模的试验,将从患胃溃疡病人中分离培养的幽门螺杆菌接种到部分志愿者,出现了胃溃疡症状。回答下列问题。
(1)马歇尔用自己吞下幽门螺杆菌培养液,出现胃溃疡症状的行为,想证明科赫法则的第_________步骤,体现了科学家为科学献身精神。
(2)当时医学界有很多人都不认同马歇尔自己喝培养液的行为与观点。推测他们的理由是________。
材料二:沃伦和马歇尔猜想幽门螺杆菌可能是引起胃溃疡的原因。为此,他们进行探究:
①在 100例胃溃疡患者中,都找到了幽门螺杆菌。②从胃溃疡病人中分离培养出幽门螺杆菌。③无胃溃疡症状的马歇尔当众吞下从胃溃疡病人中分离培养出幽门螺杆菌的培养液,出现胃溃疡症状,用抗生素类药物治疗,恢复健康。④招募 100名健康志愿者进行 大规模的试验,将从患胃溃疡病人中分离培养的幽门螺杆菌接种到部分志愿者,出现了胃溃疡症状。回答下列问题。
(1)马歇尔用自己吞下幽门螺杆菌培养液,出现胃溃疡症状的行为,想证明科赫法则的第_________步骤,体现了科学家为科学献身精神。
(2)当时医学界有很多人都不认同马歇尔自己喝培养液的行为与观点。推测他们的理由是________。
某中学开展科学课外活动,探究“小麦种子在萌发开始的5天中淀粉酶的活性变化”。具体设计如下,请你对有关步骤进行补充并预测和分析结果。
材料用具:小麦种子若干、研钵、石英砂、漏斗、纱布、试管若干、清水、蒸馏水、1%淀粉液、碘液;
(1)实验步骤:
①种子萌发培养方法:从所有小麦干种子中选出状态相同的种子若干,并平分成5等份。第一天用清水浸泡其中一份,放在温度等条件适宜的环境中培养,以后每天在同一时间按相同的方法浸泡一份直至第5天泡完。注意每天浸泡和培养的各种条件均相同。待最后一次浸泡的种子刚萌发时(这时第一天浸泡培养的种子已经处于萌发的第五天),分别将萌发1至5天的种子分别收集起来并编号1(萌发1天)、2(萌发2天)、3(萌发3天)、4(萌发4天)、5(萌发5天)。
②小麦淀粉酶滤液的制备方法:依次取等量萌发1—5天的种子分别放入研钵中,再加入石英砂和等量蒸馏水,然后在常温下轻轻研磨并分别过滤,收集滤液,分别放入5支试管内并编号为1~5。
③取6只洁净试管,编号为A、B、C、D、E、F。向每支试管加入2ml淀粉液,再________________________________ ,向B~F中分别加入1~5号滤液各1 mL。
④震荡6只试管,并将6只试管的下半部浸在35℃温水中,保温5分钟。
⑤分别向A至F 6支试管中加入一滴碘液并对比颜色。
(2)预测结果并分析:
①若A中蓝色最深,B—F5支试管中反应液蓝色________,说明种子萌发后1—5天淀粉酶活性逐渐增强。
②若A中蓝色最深,B—F5支试管中反应液蓝色一样并都比A浅,说明________________________。
材料用具:小麦种子若干、研钵、石英砂、漏斗、纱布、试管若干、清水、蒸馏水、1%淀粉液、碘液;
(1)实验步骤:
①种子萌发培养方法:从所有小麦干种子中选出状态相同的种子若干,并平分成5等份。第一天用清水浸泡其中一份,放在温度等条件适宜的环境中培养,以后每天在同一时间按相同的方法浸泡一份直至第5天泡完。注意每天浸泡和培养的各种条件均相同。待最后一次浸泡的种子刚萌发时(这时第一天浸泡培养的种子已经处于萌发的第五天),分别将萌发1至5天的种子分别收集起来并编号1(萌发1天)、2(萌发2天)、3(萌发3天)、4(萌发4天)、5(萌发5天)。
②小麦淀粉酶滤液的制备方法:依次取等量萌发1—5天的种子分别放入研钵中,再加入石英砂和等量蒸馏水,然后在常温下轻轻研磨并分别过滤,收集滤液,分别放入5支试管内并编号为1~5。
③取6只洁净试管,编号为A、B、C、D、E、F。向每支试管加入2ml淀粉液,再________________________________ ,向B~F中分别加入1~5号滤液各1 mL。
④震荡6只试管,并将6只试管的下半部浸在35℃温水中,保温5分钟。
⑤分别向A至F 6支试管中加入一滴碘液并对比颜色。
(2)预测结果并分析:
①若A中蓝色最深,B—F5支试管中反应液蓝色________,说明种子萌发后1—5天淀粉酶活性逐渐增强。
②若A中蓝色最深,B—F5支试管中反应液蓝色一样并都比A浅,说明________________________。
某化学活动兴趣小组的同学进行木炭还原氧化铜的探究实验,生成物是红色固体和无色气体。他们通过查阅资料后,得知氧化亚铜(Cu2O)为红色固体,因此,猜测生成物里有CO和Cu,还可能有CO和Cu2O。又知Cu2O能和常见的酸(HNO3除外)反应生成Cu2+和Cu。为此,请你和他们一起进行如下探究。
(1)探究气体中是否有CO气体:
甲同学设计的方案是:将气体干燥后,再通过灼热的氧化铜,未反应完的气体直接排放到空气中。
乙同学设计的方案是:将气体通过足量的氢氧化钠溶液后,干燥,再点燃。
①甲同学实验后如果有________ 色固体生成,说明一定含有CO气体;
②上述两种方案中可选用的一种气体干燥剂是_________ ;
③从空气污染的角度考虑,你认为上述两种方案中______ 同学的方案更好,你的理由是________________________ 。
(2)探究红色固体中是否有Cu2O:
①在如下方法中:
a.上网查询 b.实验 c.请教老师
猜想你认为最能解决实际问题的方法是______ (填字母序号)。
②请你设计一个简便的实验方案,检验红色固体中是否有Cu2O。
(1)探究气体中是否有CO气体:
甲同学设计的方案是:将气体干燥后,再通过灼热的氧化铜,未反应完的气体直接排放到空气中。
乙同学设计的方案是:将气体通过足量的氢氧化钠溶液后,干燥,再点燃。
①甲同学实验后如果有
②上述两种方案中可选用的一种气体干燥剂是
③从空气污染的角度考虑,你认为上述两种方案中
(2)探究红色固体中是否有Cu2O:
①在如下方法中:
a.上网查询 b.实验 c.请教老师
猜想你认为最能解决实际问题的方法是
②请你设计一个简便的实验方案,检验红色固体中是否有Cu2O。

观察蚯蚓:
(1)有一些问题引起小明的兴趣:蚯蚓有没有眼睛呢?蚯蚓有没有嗅觉?为弄清这些问题,小明做了如下几个实验:
实验一:先抓来3条大小不同的蚯蚓,放在一张湿纸上,然后用树叶、铅笔、红领巾分别在它们前面晃动,结果发现它们毫无反应。
实验二:找来几根葱、几块黄瓜和几块萝卜,并排放在蚯蚓前,几分钟后它们都钻到葱下面去了。
实验一说明了蚯蚓 眼睛,实验二说明蚯蚓 嗅觉。(填“有”或“没有”)
(2)小明按如下的方法观察蚯蚓的习性,他先在塑料盒内放一些干土,然后在盒的一侧加入适量的水,使盒中的土一半是干的,而另一半是湿的。再在干土和湿土的分界处放10来条蚯蚓,过一段时间后,分别数出干土和湿土中蚯蚓的数目。写出小明设计的这个实验要研究的问题: 。
(3)爱因斯坦说:“提出一个问题比解决一个问题要重要。”除了上面探究的问题外,你还想探究有关蚯蚓的什么问题呢? 。
(1)有一些问题引起小明的兴趣:蚯蚓有没有眼睛呢?蚯蚓有没有嗅觉?为弄清这些问题,小明做了如下几个实验:
实验一:先抓来3条大小不同的蚯蚓,放在一张湿纸上,然后用树叶、铅笔、红领巾分别在它们前面晃动,结果发现它们毫无反应。
实验二:找来几根葱、几块黄瓜和几块萝卜,并排放在蚯蚓前,几分钟后它们都钻到葱下面去了。
实验一说明了蚯蚓 眼睛,实验二说明蚯蚓 嗅觉。(填“有”或“没有”)
(2)小明按如下的方法观察蚯蚓的习性,他先在塑料盒内放一些干土,然后在盒的一侧加入适量的水,使盒中的土一半是干的,而另一半是湿的。再在干土和湿土的分界处放10来条蚯蚓,过一段时间后,分别数出干土和湿土中蚯蚓的数目。写出小明设计的这个实验要研究的问题: 。
(3)爱因斯坦说:“提出一个问题比解决一个问题要重要。”除了上面探究的问题外,你还想探究有关蚯蚓的什么问题呢? 。
分析资料:
人类征服疟疾的历程
疟疾是世界上最严重的疾病之一。早在两千年前,疟疾就在世界各地流行。许多科学家都想找出引发疟疾的原因,以便能更好的预防和减少这种病的发生。当时,科学家们观察居住在沼泽地区人群的患病情况,提出假设:疟疾是由于沼泽的水被污染而引起的。同时,设计了让人直接喝沼泽地里污水的实验。结果喝污水的人没有患疟疾,假设被否定了。科学家们又经过长期的探索,到了19世纪后半叶,发现疟原虫是疟疾的致病“凶手”。有些科学家还发现,在疟疾的发病区,抽干沼泽地里的水,这个地区患疟疾的人就大大减少了,甚至消失了。科学家们就思考:引起人体患疟疾的疟原虫和沼泽地里的水有什么关系呢?直到本世纪初,一位意大利科学家通过大量观察提出了一个新的假设:蚊子传播了疟疾。蚊子在水中繁殖,如果抽干了沼泽地里的水,就可以消灭蚊子的幼虫,消灭了蚊子就可以消灭疟疾。又过了若干年,一位英国医生设计了一个巧妙的实验来验证这个假设。他让蚊子去叮咬体内有疟原虫的麻雀,再解剖发现在蚊子的唾液腺里有大量的疟原虫。这样人类终于开始明白了人体患疟疾的原因,并且制定了一系列治疗和预防疟疾的方法。
(1)根据以上材料:科学家们提出的问题是:引起人体患疟疾的疟原虫和沼泽地里的水有什么关系呢?对此问题科学家们作出的假设: ,然后设计实验进行探究。
(2)疟疾实际上是由 引起的,在显微镜下看它类似于变形虫的结构,属于是一种 生物。(选填“单细胞”或“多细胞”)
(3)蚊子的唾液腺属于 (选填“细胞”、“组织”、“器官”或“系统”)
人类征服疟疾的历程
疟疾是世界上最严重的疾病之一。早在两千年前,疟疾就在世界各地流行。许多科学家都想找出引发疟疾的原因,以便能更好的预防和减少这种病的发生。当时,科学家们观察居住在沼泽地区人群的患病情况,提出假设:疟疾是由于沼泽的水被污染而引起的。同时,设计了让人直接喝沼泽地里污水的实验。结果喝污水的人没有患疟疾,假设被否定了。科学家们又经过长期的探索,到了19世纪后半叶,发现疟原虫是疟疾的致病“凶手”。有些科学家还发现,在疟疾的发病区,抽干沼泽地里的水,这个地区患疟疾的人就大大减少了,甚至消失了。科学家们就思考:引起人体患疟疾的疟原虫和沼泽地里的水有什么关系呢?直到本世纪初,一位意大利科学家通过大量观察提出了一个新的假设:蚊子传播了疟疾。蚊子在水中繁殖,如果抽干了沼泽地里的水,就可以消灭蚊子的幼虫,消灭了蚊子就可以消灭疟疾。又过了若干年,一位英国医生设计了一个巧妙的实验来验证这个假设。他让蚊子去叮咬体内有疟原虫的麻雀,再解剖发现在蚊子的唾液腺里有大量的疟原虫。这样人类终于开始明白了人体患疟疾的原因,并且制定了一系列治疗和预防疟疾的方法。
(1)根据以上材料:科学家们提出的问题是:引起人体患疟疾的疟原虫和沼泽地里的水有什么关系呢?对此问题科学家们作出的假设: ,然后设计实验进行探究。
(2)疟疾实际上是由 引起的,在显微镜下看它类似于变形虫的结构,属于是一种 生物。(选填“单细胞”或“多细胞”)
(3)蚊子的唾液腺属于 (选填“细胞”、“组织”、“器官”或“系统”)
当你肚子疼到医院里看病时,通常医生问你哪里疼,有无拉肚子,是否感觉疲劳;然后用手去触摸一下;并叫你去化验血液、大便等。医生采取这些行动直接目的是为了()
A.建立假设 | B.获取事实和证据 |
C.提出问题 | D.制定计划 |
海鲜馆里有一道菜叫“西施舌(一种软体动物)炒九层塔(一种香料植物)”,有媒体报道称九层塔含有“黄樟素”。为了研究“黄樟素”是否致癌,小明进行了如下探究:①他假设微量黄樟素会导致癌症;②他准备了两组老鼠,一组长期喂食含有微量黄樟素的食物,另一组喂正常食物;③一年后两组老鼠都没患癌症。对此,请回答下列问题:
(1)小明提出的问题是:___________________?
(2)步骤①属于科学探究的基本过程中的 。
(3)步骤②采用的是科学实验中常用的_________方法。
(4)本实验结果______假设(填“符合”或“不符合”)
(1)小明提出的问题是:___________________?
(2)步骤①属于科学探究的基本过程中的 。
(3)步骤②采用的是科学实验中常用的_________方法。
(4)本实验结果______假设(填“符合”或“不符合”)
小柯同学在学习了酶的知识后了解到了酶的催化作用要受到温度、酸碱度(pH)的影响。联系到前面学习的知识,小柯同学又提出了自己的一个猜想:酶的催化作用可能会受到重金属离子的影响。结合猜想小柯进行了如下探究:
(查阅资料)重金属指密度大于5克/厘米3的金属(一般指密度大于4.5克/厘米3的金属)。
(设计实验)取试管4支,编号,按下表分别加入试剂,摇匀,迅速置于37℃的水浴中,10分钟后取出,冷却后分别加入碘液3滴,观察其颜色变化。
(实验结论)酶的催化作用要受到重金属离子的影响。
根据小柯同学的探究过程回答下列问题:
(1)小柯同学提出猜想的依据是:酶是一种______________,遇到重金属离子会变性,从而丧失活性。
(2)比较上述实验中的1号和2号试管及观察到的现象,你可得出的结论是:___________________。
(3)在看了小柯的设计及实验后,同桌的小温认为凭上述实验还不足以证明小柯的猜想。小温提出应该将实验中的CuSO4溶液更换成CuCl2溶液才更有说服力。如果你也同小温一起探究,你还可以建议小柯作怎样的更换?____________________________________________________。
(4)随着工业的不断发展,重金属污染越来越严重,重金属中毒事件也越来越常见,因此了解一些必要的急救措施对我们来说很重要。若有人误食被电镀厂废水[含铬(Cr)、镍(Ni)、镉(Cd)]污染的食物而急性中毒,为解毒,下列四种供选物质中你不应该选择的是_________。
①鸡蛋清 ②鲜豆浆 ③鲜牛奶 ④糖水
(查阅资料)重金属指密度大于5克/厘米3的金属(一般指密度大于4.5克/厘米3的金属)。
(设计实验)取试管4支,编号,按下表分别加入试剂,摇匀,迅速置于37℃的水浴中,10分钟后取出,冷却后分别加入碘液3滴,观察其颜色变化。
编号 | 0.25%淀粉溶液(ml) | 蒸馏水(ml) | 1%NaCl 溶液(ml) | 1%CuSO4溶液(ml) | 唾液溶液(ml) | 加入碘液3滴后现象 |
1 | 3 | 2 | — | — | — | 变蓝色 |
2 | 3 | 1 | — | — | 1 | 不变蓝 |
3 | 3 | — | 1 | — | 1 | 不变蓝 |
4 | 3 | — | — | 1 | 1 | 变蓝色 |
(实验结论)酶的催化作用要受到重金属离子的影响。
根据小柯同学的探究过程回答下列问题:
(1)小柯同学提出猜想的依据是:酶是一种______________,遇到重金属离子会变性,从而丧失活性。
(2)比较上述实验中的1号和2号试管及观察到的现象,你可得出的结论是:___________________。
(3)在看了小柯的设计及实验后,同桌的小温认为凭上述实验还不足以证明小柯的猜想。小温提出应该将实验中的CuSO4溶液更换成CuCl2溶液才更有说服力。如果你也同小温一起探究,你还可以建议小柯作怎样的更换?____________________________________________________。
(4)随着工业的不断发展,重金属污染越来越严重,重金属中毒事件也越来越常见,因此了解一些必要的急救措施对我们来说很重要。若有人误食被电镀厂废水[含铬(Cr)、镍(Ni)、镉(Cd)]污染的食物而急性中毒,为解毒,下列四种供选物质中你不应该选择的是_________。
①鸡蛋清 ②鲜豆浆 ③鲜牛奶 ④糖水
2011年2月13日多家电视台纷纷播放了一段“鞭炮扔进排污管,窨井盖被炸飞”的视频,这引起某兴趣小组同学的思考。
(提出问题)排污管里究竟有哪些气体?
(查阅资料)
Ⅰ:排污管排放污水中的有机物在一定条件下发酵可能会产生CO、CO2、H2S、CH4等气体
Ⅱ:H2S气体能与CuSO4溶液反应生成黑色沉淀。
(作出猜想)已知排污管里气体至少含有上述气体中的三种成分,他们的猜想如下:
猜想一:有CO、CO2、H2S; 猜想二:有CO、CO2、CH4; 猜想三:有CO、H2S、CH4;
猜想四:有CO、CO2、H2S、CH4; 猜想五……
(实验验证):兴趣小组同学通过如下的实验探究排污管里气体的成分。
(1)①你作出的猜想五是_______;
②你认为简单而可行的收集排污道中气体的方法是______。
(2)兴趣小组同学共同设计了如图所示的装置并进行探究(夹持仪器已省略)。

①装置C中NaOH溶液的作用是______; 如果装置A有明显变化,则猜想___不成立;如果装置B有明显变化,则猜想______不成立。
②如果猜想一是正确的,则装置A中的现象是________,装置B中的现象是澄清石灰水变浑浊;同时还要验证气体燃烧后的产物,其操作方法是迅速把烧杯倒过来,向烧杯内加入_______(填物质名称)后振荡。
③如果要验证排污管中的气体是否有CH4,如图所示的装置有不足之处,还需要加一个干燥装置,该装置应放置在________两装置之间(用字母表示)。
(提出问题)排污管里究竟有哪些气体?
(查阅资料)
Ⅰ:排污管排放污水中的有机物在一定条件下发酵可能会产生CO、CO2、H2S、CH4等气体
Ⅱ:H2S气体能与CuSO4溶液反应生成黑色沉淀。
(作出猜想)已知排污管里气体至少含有上述气体中的三种成分,他们的猜想如下:
猜想一:有CO、CO2、H2S; 猜想二:有CO、CO2、CH4; 猜想三:有CO、H2S、CH4;
猜想四:有CO、CO2、H2S、CH4; 猜想五……
(实验验证):兴趣小组同学通过如下的实验探究排污管里气体的成分。
(1)①你作出的猜想五是_______;
②你认为简单而可行的收集排污道中气体的方法是______。
(2)兴趣小组同学共同设计了如图所示的装置并进行探究(夹持仪器已省略)。

①装置C中NaOH溶液的作用是______; 如果装置A有明显变化,则猜想___不成立;如果装置B有明显变化,则猜想______不成立。
②如果猜想一是正确的,则装置A中的现象是________,装置B中的现象是澄清石灰水变浑浊;同时还要验证气体燃烧后的产物,其操作方法是迅速把烧杯倒过来,向烧杯内加入_______(填物质名称)后振荡。
③如果要验证排污管中的气体是否有CH4,如图所示的装置有不足之处,还需要加一个干燥装置,该装置应放置在________两装置之间(用字母表示)。
“肯德基”等快餐店的烤薯条对马铃薯的淀粉含量有一定的要求,而淀粉含量与马铃薯的密度之间又存在对应关系,见下表:
(1)分析上表提供的信息,你可得出的结论是: 。
(2)小明想通过测量家中马铃薯的密度,分析它的淀粉含量。他测量马铃薯样品的质量、体积的示意图如下图所示:

根据图中数据,算得小明家的马铃薯的密度是 。
所含淀粉的百分比(%) | 14 | 18 | 22.5 | 26.5 | 29 |
马铃薯的密度(g/cm3) | 1.08 | 1.10 | 1.12 | 1.14 | 1.16 |
(1)分析上表提供的信息,你可得出的结论是: 。
(2)小明想通过测量家中马铃薯的密度,分析它的淀粉含量。他测量马铃薯样品的质量、体积的示意图如下图所示:

根据图中数据,算得小明家的马铃薯的密度是 。