实验设计的关键——找准变量根据实验目的和要求，首先确定好四个变量即自变量、因变量、无关变量和额外变量四者之间的关系。变量，亦

Question

　实验设计的关键 —— 找准变量

根据实验目的和要求，首先确定好四个变量即自变量、因变量、无关变量和额外变量四者之间的关系。

变量，亦称因子，指实验操纵控制的特定因素或条件。按性质不同，通常有以下两类共 4 种变量：

(1) 实验变量与反应变量。实验变量，亦称自变量，指实验中由实验者所操纵、给定的因素或条件。反应变量，亦称因变量或应变量，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，二者具有因果关系。实验的目的即在于解释这种前因后果。

例如，在 “ 唾液淀粉酶水解淀粉 ” 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反应也随之变化，这就是反应变量，该实验即在于捕获解释温度变化 ( 实验变量 ) 与酶的活性 ( 反应变量 ) 的因果关系及其经验事实。

(2) 无关变量与额外变量。无关变量，亦称控制变量，指实验中除实验变量以外的影响实验变化和结果的因素或条件。额外变量，亦称干扰变量，指实验中由于无关变量所引起的变化和结果。显然，额外变量会对反应变量起干扰作用。

例如，上述实验中除实验变量 ( 低温、适温、高温 ) 以外，试管洁净程度、唾液新鲜程度和稀释浓度、可溶性淀粉溶液浓度、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等，均属于无关变量，要求对低温、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及条件，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。

为了研究酶的有关特性，取两支洁净的试管并编号为 A 、 B ，各注入 2 mL 体积分数为 3% 的 H ₂ O ₂ 溶液；再向 A 管滴入 2 滴 3.5% FeCl ₃ 溶液，向 B 管滴入 2 滴质量分数为 20% 的肝脏研磨液；堵住管口，轻轻振荡；用点燃但无火焰的卫生香检验；观察并记录结果。

(1) 本实验的主要目的是探索 ________________________________________ 。

(2) 如果两支试管的现象均不明显，从实验材料分析，原因可能是 ________________________________________________________________ 。

(3) 过氧化氢酶能催化 H ₂ O ₂ 的分解，产生的 [O] 能使溶于水的无色焦性没食子酸氧化生成橙红色沉淀。为了鉴定马铃薯块茎是否含有过氧化氢酶，设计了如下实验：

参照上图所给信息，回答下列问题。

①3 号试管内加入的物质是 _____________________________________________

________________________________________________________________

_________________________________________________________________ 。

② 设计 2 号试管作为对照的具体目的是 ________________________

______________________________________________________________

__________________________________________________________________ 。

③ 如果 2 号试管未产生颜色反应，则出现橙红色沉淀的是第 ______ 号试管。

Answer 1

(1) 酶的高效性 (
过氧化氢酶和 Fe ^{3 ＋} 催化效率的高低 )

(2)H ₂ O ₂ 溶液放置时间过长而分解

(3)①2 mL 焦性没食子酸溶液、 2 滴 H ₂ O ₂ 溶液、 2 mL 马铃薯块茎提取液　 ② 排除马铃薯块茎提取液中的其他物质对实验结果的影响　 ③3