Question

某同学为验证土壤溶液中含有植物生活所需要的矿质元素，设计了如下实验：
①取肥沃的土壤100g，倒入烧杯，加200ml自来水，搅匀并煮沸10分钟，静置一段时间，倒出上清液（土壤浸出液），稀释备用；②取两个等大的茶色广口瓶A和B，A加入土壤浸出液适量，B加入等量的自来水；③在校园拔取两株植物幼苗，分别固定于A、B瓶中，使根浸于液体中（如图所示）；④置于暗室中培养；⑤定期向培养液中添加一定量的水，并通入空气；每周换一次新的液体．
预期三周后，A瓶的幼苗生长良好，B瓶的幼苗生长缓慢，叶色发黄．
请分析回答下列问题：
（1）指出以上实验设计3处不合理的地方，并改正
Ⅰ

 

；Ⅱ

 

；Ⅲ

 

．
（2）煮沸土壤溶液的目的是

 

．
（3）定期通入空气的目的是使根进行

 

，从而促进根对矿质元素的吸收．

Answer 1

考点：水和无机盐的作用的综合

专题：

分析：分析题干可知，本实验的目的是验证土壤溶液中含有植物生活所需要的矿质元素，实验的自变量应该是土壤浸出液，因变量是植物的生长状况，所用植物的生长发育情况、温度、光照条件等属于无关变量，无关变量应保持一致且适宜．

解答： 解：（1）步骤②中的对照实验，用自来水对照，由于自来水中可能含有多种矿质元素，因此不应该用自来水对照，应该用蒸馏水对照；步骤③在校园拔取两株植物幼苗，由于幼苗的生长发育状况属于无关变量应改为选取两株同种植物、长势均等的幼苗；步骤④置于暗室中培养，因为植物光合作用需要光照，没有光照，对照组和实验组的植物都不能正常生长，因此应改为置于适宜光照条件下培养．
（2）将土壤溶液煮沸的目的是进行灭菌，防止土壤中的微生物干扰实验结果．
（3）向培养植物的培养液中定期通入空气的目的是促进根细胞进行有氧呼吸，为通过主动运输吸收矿质元素提供充足的能量．
故答案因为：
（1）Ⅰ自来水应改为蒸馏水Ⅱ置于暗室应改为置于阳光下Ⅲ拔两株植物幼苗应改为选取两株同种植物、长势均等的幼苗 
（2）杀死微生物，以免影响根的活动
（3）有氧呼吸

点评：本题的知识点是矿质元素在植物生长发育中的作用，有氧呼吸的条件和意义，根据实验目的分析出实验的自变量、因变量、无关变量是解题的突破口，对实验变量的正确控制和实验设计的对照原则和单一变量原则的应用是解题的关键．