按照实验过程来设计的实验试题，从认知层次的角度分析，一般都属于较高的认知层次。要求学生根据已学过的生物学知识，对实验的基本原理、实验目的、实验步骤等有较为深刻的理解；要求学生能够从新的题目情境中收集处理信息，通过推理、想象，最后用恰当的文字、图或表的形式予以正确表达。在生物复习的过程中，教师如何帮助学生收集信息、处理信息、迁移知识是提高学生解实验题能力的关键。

1．根据实验结果提出合理解释

　　 设计这类题目的：理论知识一般是以高中生物教材上的有关理论为知识背景，但实验的材料、实验的方法和步骤往往是书本外的，题目的情境设置很新颖。但只要撩开新情境的面纱，抓住实验的基本原理和实验结果，结合所学的理论知识，就不难得出正确的答案。

如：在淀粉块上的5个圆点位置，分别用不同的方法处理如图12-1所示：将该实验装置放入37℃恒温箱中，保温处理24小时后，用碘液冲浸淀粉一琼脂小块，其结果记录于表12-2。

图12-1

表12-2　　　　　　 实验结果记录

　　 请你仔细分析后回答下列问题：

(1)你对圆点A和B的颜色变化的解释是___________。

(2)圆点D的颜色变化与圆点C一致，你的解释是_____________。

(3)你认为圆点E应呈现_______色，其理由是蔗糖酶__________。

(4)上述实验装置要放入37℃恒温箱中进行保温处理，你提出两个理由加以解释：①______________；②_______________。

答案　 (1)强酸和强碱使唾液淀粉酶失活 　(2)面包霉分泌淀粉酶 　(3)蓝色 　不能催化淀粉水解　 (4)利于面包霉生长 　提高酶的活性

3．综合运用层次的实验题

　　 这类题目难度一般较大。要求学生根据实验原理和实验目的，设计实验步骤，或根据实验原理设计实验步骤、预测实验结果，或对实验结果提出合理的解释等，这类题目不仅仅考查学生对生物学知识掌握和理解的程度，对学生的文字表达能力也有较高的要求。

　　 如：(1999年广东高考试题)为验证pH值对唾液淀粉酶活性的影响，实验如下：

(1)操作步骤：

　　 ①在1-5号试管中分别加入0．5%的淀粉液2mL。

　　 ②加完淀粉液后，向各试管中加入相应的缓冲液3．00mL，使各试管中反应液的pH值依次稳定在5．00．6．20．6．80.7．40．8．00。

　　 ③分别向1-5号试管中加入0．5%唾液1mL，然后进行37℃恒温水浴。

　　 ④反应过程中，每隔1min从第3号试管中取出一滴反应液，滴在比色板上，加一滴碘液显色，待呈橙黄色时，立即取出5支试管，加碘液显色并比色，记录结果。

(2)结果见表12-1。

　　 请回答：

(1)实验过程为什么要选择37℃恒温？

(2)3号试管加碘液后出现橙黄色，说明什么？

(3)如果反应速度过快，应当对唾液做怎样的调整？

(4)该实验得出的结论是什么？

答案　 (1)在该实验中，只有在恒温的条件下，才能排除温度因素对结果的干扰；37℃是唾液淀粉酶起催化作用的适宜温度 　(2)淀粉已完全水解 　(3)提高唾液的稀释倍数 　(4)唾液淀粉酶的最适pH值是6．8，高于或低于此pH值时，酶的活性逐渐降低

2．理解层次的实验试题

　　 一般要求学生根据实验的基本原理，进行科学的推理，才能导出正确的实验步骤或实验结果。

　　 如：(1995年上海高考试题)将制作的装片在显微镜下观察时，发现细胞的透明度较大，为便于观察，应采取下列何种措施(A)

　　 A．用平面反光镜，缩小光圈　　　　　 B．用平面反光镜，放大光圈

　　 C．用凹面反光镜，缩小光圈　　　　　 D．用凹面反光镜，放大光圈

这道题目要求学生用显微镜的工作原理和显微镜的使用过程来综合分析，细胞的透明度太大，说明光线太强。学生能理解到这一点，就不难找到正确答案。

从设计实验试题的认知层次分析，一般分为3个层次：识记、理解和综合运用。

1．识记层次的实验试题

　　 一般都是以高中生物教材上的内容作为命题的基本素材，不要求考生有一个复杂的推理过程，只要求学生能在问题情境中识别它们即可。

　　 如：(1995年上海高考试题)通过纸层析法分离叶绿体色素，结果在滤纸条上出现4条色素带，从上而下依次为(A)

A．胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b

B．胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b、叶黄素

C．叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素

D．叶黄素、叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素

这道题只要求学生对已做过的实验结果进行回忆，即能找到正确的答案。

9．原子里具有相同质子数和不同中子数的同种元素的原子互称同位素。“同位”之意，是他们在元素周期表中共同占有一个位置。

　　 同位素这个概念是1913年由英国科学家索迪(1877-1956年)提出的。当时由于放射性元素的发现，在研究放射性元素的性质时，观察到有些放射性不同的元素，尽管它们的原子量各不相同，而化学性质却完全一样。如铀有原子量为234、235、238等多种放射性元素。同种元素的各种同位素虽然质量数不同，但它们的化学性质几乎完全相同。在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，各种同位素所占的原子百分比一般是不变的。同位素原子在许多方面有着广泛的应用。

　　 请根据上述材料，回答下列问题：

(1)1934年，科学家在用粒子轰击铝箔时，除探测到预料中的中子外，还探测到了正电子，更意外的是，拿走放射源后，铝箔虽不再发射中子，但仍继续发射正电子，而且这种放射性随时间衰减的规律跟天然放射性一样，也有一定的半衰期。

　　 ①写出粒子轰击铝箔()产生中子的核反应方程式，并说明与普通的化学反应式的本质区别。

　　 ②上述产生具有放射性的同位素叫做放射性同位素，写出其产生正电子的核反应方程式。

　　 ③简要说明放射性同位素的应用，并至少举出两个实际应用的例子。

(2)已知B有种同位素，分别为、，B元素的相对原子质量为10．8，列式计算把占B元素的质量分数？

(3)用CH₃COOH与H¹⁸OC₂H₅。在酸催化下发生酯化反应，¹⁸O对最后存在于哪种产物中？

　　 在2SO₂ +O₂2SO₃的可逆反应达平衡后，充分¹⁸O₂，问过一段时间重新建立平衡后，¹⁸O存在于哪些物质中？

(4)用³²P中标记噬菌体的DNA，侵染细菌后³²P可出现在(　　 )

　　 A．噬菌体残留的外壳中　　　　　　　 B．细菌的残体内

　　 C．全部子代噬菌体内　　　　　　　　 D．极少数子代噬菌体内

(5)现在从生物体内提取一个DNA分子和标记了放射性同位素³H的4种脱氧核苷酸，要在实验室合成新的DNA分子：

　　 ①合成新的DNA分子除上述物质外，还需要_________等。

　　 ②在合成的两个子代的DNA分子中，每个DNA都含有______条含³H的脱氧核苷酸链。

(6)放射性同位素的蜕变反应速度为 2．303lg＝kt

　　 其中：C_O为放射性物质的初浓度，C为某一指定时刻的浓度，t为反应所经历的时间，k为速度常数，单位为(时间)^-1。在蜕变反应中，反应物消耗一半(或反应物减少到初始浓度的一半)所需要的时间称为半衰期，利用放射性元素的半衰期可以确定岩石、古代动植物化石的“年龄”。

碳的放射性同位素¹⁴C在自然界树木中的分布基本保持为总碳量的1．01×10^-13%。某考古队在一山洞发现一些古代木头燃烧的灰烬，经分析¹⁴C的含量为总碳量的9.87×10^-15%，已知¹⁴C半衰期为5700年，试计算灰烬距今约多少年？

8．太阳是银河系中极为普通的一颗恒星，剧烈的热核反应使之不断地向外辐射能量。太阳辐射的能量绝大部分集中在紫外波段、可见光波段和红外波段，它们的能量分别占总辐射的9%、44%和47%。

　　 地球的大气层中，基本不变的成分为氧、氮、汤等，占大气总量的99．6%，可变气体成分主要有CO₂、水汽和臭氧等，这些气体的含量极小，但对大气物理状况的影响极大。

　　 大气臭氧层一般是指高度在离地面10-25km的大气层，其中臭氧的深度很低，将其折合成标准状态，其总累积厚度也不超过0.3cm，其含量虽小，但对地球上的气候和生物影响很大。

(1)大气压强P随距地面高度Z的增大而减小，经验公式为P_Z=P_O·e^-Z/8000，其中P_O为地表的气压值，e=2.718。若臭氧层集中在24km的高空处，设在该高处的温度为-50℃。试估算臭氧层的厚度。

(2)简要说明臭氧层对地球生物圈的意义。

(3)臭氧的生消可以简化如下的反应方程：高空大气中的一个重要的光化学反应是氧分子呼吸太阳辐射中波长＜0.24m的光子，离解为氧原子，即

　　 O₂+hv(＜0.24m＝→O+O

　　 由此可见形成一系列的反应，其中最重要的氧原子和氧分子在第三体(M)的参与下形成臭氧，其反应方程为____________。

　　 这里的M主要是氧原子或氮分子，它们在反应过程中同时满足能量守恒和动量守恒所必需的。

臭氧在＜0．18m的辐射作用下，能离解成氧分子和氧原子，其反应方程式为:

_____________________________________。

(4)人类的活动所产生的一些气体，能对大气中的臭氧起到破坏的作用。使其含量减少，将造成严重后果，直接威胁到人类的生活和生存。这些年来，屡有在南极或北极，甚至在西藏出现臭氧黑洞的报道，引起人们极大的关注。

　　 简要说明人类活动产生的哪些气体对大气臭氧层能起破坏作用。

(5)人类大量燃烧矿物放出大量CO₂，使大气中的CO₂浓度不断增加，这将对人类造成哪些后果？

7．每年6月5日定为“世界环境日”，从1972年开始，每年均由联合国环境规划署确定一个主题，开展“世界环境日”活动。其中关于水的主题：1976年是“水！生命的重要源泉”，1981年是“保护地下水和人类食物链，防止有毒化学品的污染”，可见水的重要性。

　　 水污染有两类：一类是自然因素造成的，如地下水流动把地层中某些矿物溶解，使某些地区水体盐分。微量元素浓度偏高或因植物腐烂中产生的毒物而影响了当地的水质。另一类是人为因素造成的，主要工业排放的废水。此外，还包括生活污染水、农田排水、降雨淋洗大气中的污染物以及堆积在地上的垃圾经降雨淋洗流人水体的污染物。

　 　水体污染物种类繁多，按照所造成的环境污染情况大体有以下几种类型：

　　 ①水体的富营养化及危害。

　　 某些工业废水、施用磷肥和氮肥的农田及生活污水(有含磷增净剂的洗涤剂)中，都含有氮和磷，它们并非有害元素，而是植物营养元素，引起藻类及浮游生物的迅速繁殖。导致水中氧气大量减少而使水生生物因缺氧而大量死亡、腐败，致使水质恶劣化。

　　 ②需氧物质污染及危害。

　　 生活污水、食品加工和造纸工业废水，含有糖、蛋白质、油脂、木质素等有机物；在石油的开采、储运、炼制及使用过程中，由于原油和各种石油制品进人环境。这些物质悬浮或溶解于污水中，经微生物的化学作用而分解，在分解过程中需要消耗氧气，因而被称为需氧污染物。这类污染物造成厌氧分解，产生恶臭(生成硫化氢、氨和硫醇等有难闻气味)，使水质进一步恶化。

　　 ③酸、碱、盐等无机物污染及危害。

　　 ④重金属污染及危害。

　　 污染水体的重金属有汞、镉、铅、铬、钒、钴、钡等。其中以汞的毒性最大，钢、铅、铬也有较大危害。

　　 重金属在工厂、矿山生产过程中随废水排出，进入水体后不能被微生物降解。经食物链富集，能逐级在较高级生物体内千百倍地增加含量，最终进入人体。1955年-1972年日本富士山县神通川蜮。日本三人金属矿业公司锌铅冶炼厂排放含镉废水，污染神通川。两岸居民和矿工出现怪病，患者腰、膝关节疼痛，随后遍及全身，最后骨骼萎缩，饮水不进，在衰弱中疼痛而死亡。

　　 请根据上述材料，回答下列问题：

(1)氮和磷等是生物体内的必须元素，而池塘中氮、磷含量过高，反而会引起富营养化而导致大量水生生物的死亡，请分析说明原因。

(2)水中的动植物尸体在微生物的分解下能产生出硫化氢、氨等难闻的气体，问这些物质主要来源于何种有机物。

(3)工业上为了处理含Cr₂O₇^2-离子的酸水，采用以下处理方法：

　　 ①往工业废水中加入适量的食盐。

　　 ②以铁作为阳极进行电解。

　　 ③鼓入空气。

　　 经一段时间后，使废水中含铬量降到可排放的标准。

　　 请用已学过的化学知识解释处理含Cr₂O₇^2-的工业废水的原因。

　　 注：Fe(OH)₃开始沉淀的pH值为2.7，沉淀完全的pH值为3.7。Fe(OH)₂开始沉淀的pH值为7.6，沉淀完全的pH值为9.6，并且Fe(OH)₂呈絮状，不易从溶液中除去。

(4)测定污水中Cr₂O₇^2-的含量，可以用(NH₄)₂Fe(SO₄)₂作为还原剂，采用适当的指示剂，对污水进行滴淀，若量取10．00mL污水，用0.0100mol/L的(NH₄)₂Fe(S₄)₂。滴定，其共用去(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液12．00mol。已知Cr₂O₇^2-在酸性溶液中作氧化剂时，被还原成Cr³⁺。

　　 ①写出 K₂Cr₂O₇与刚(NH₄)₂Fe(SO₄)₂在H₂SO₄存在下反应的化学方程式。

②计算污水中K₂Cr₂O₇的物质的量浓度。

6．图15-12表示制造啤酒的方法

图15-12

(1)简要回答下列问题：

　　 ①为什么原料放入沸水中混合？

　　 ②为什么要在混合物中加入糖？

　　 ③为什么要在混合物冷却后才把酵母加进去？

　　 ④说出酶母菌细胞所进行的化学过程的名称。

　　 ⑤酶母比水更稠浓，但在化学反应中它会上升到混合的顶部，解释为什么。

(2)两学生研究了发酵池中糖的作用，他们发现温度变化对气体体积产量的影响，他们在20℃温度下收集10分钟内放出来的气体体积，以后在不同温度下重复这样的测量。他们的记录结果在下表中示出：

①在图15-13中的方格纸上，用上列数据，画出一条光滑的曲线。

图15-13

②根据你制作的图，估计在45℃温度时，气体的生产率为_______mm³/10min。

(3)在一只盛有糖溶液的瓶中，加入酵母，以后的30天中混合物的变化情况在图15-14中示出。

图15-14

用图的信息回答下列问题：

　　 ①酵母量在什么时候达到最大值？

　　 ②为什么酵母量停止增加下去，说出两种理由。

(4)该学生又准备了一瓶酵母和糖的混合液，10天以后，加进去一种吞食酵母的原生虫，图15-15示出11天以前酵母细胞和原生虫的数量变化，请继续画出第11天以后到 30天为止的两条曲线。

图15-15

5．“法轮功”宣扬了一整套荒谬的思想观点，宣称人类即将面临“毁灭”；宣扬“法轮功”拯救人类社会的惟一大法，李洪志编了一套“宇宙观”，他说“人都是从宇宙各个空间掉下来的，因为当他不符合那一层宇宙的法的要求的时候，那么他只能掉下来……掉到宇宙的中心--。地球是宇宙的一个垃圾站。”他妄谈生命起源，鼓吹人是神造出来的，宣扬鼓吹生老病死是“业力”的回报，大谈只有修炼才能成为“超常人”，结果许多修炼者盲目听信此言而贻误病情死去。

　　 1999年7月，中共中央发出关于共产党员不准修炼“法轮大法”的通知，中华人民共和国民政部作出关于取缔法轮大法研究会的决定，公安部研究室发表了《李洪志其人其事》揭露了李洪志编造“法轮大法”和操纵“法轮功”组织腐蚀人们思想，扰乱公共秩序，破坏社会稳定的事实。

　　 根据上述材料，回答下列问题：

(1)从天文学知识可知，地月系只是太阳系中的组成部分，比太阳系高一级的形体系统叫________系；___________系为最高一级天体系统，这是目前人们所能观察到的宇宙部分，在太阳系的九大行星中，按距离太阳由近至远排列，地球居第___________位。

(2)目前，关于生命起源是通过__________过程的说法已经为广大学者所承认，并认为这个进行过程可以分为________________；________________；__________________；__________________4个阶段。

(3)李洪志在某次带功报告上吹：“一次我拿一根纯铝棒经意念发功后，经高能物理研究所测试，铝棒的成分都发生了变化，变成了铁，还有铜和金的成分……”，试从能量和核变化角度分析其荒谬之处。

(4)如何从哲学的角度认清“法轮功”是伪科学。