1、国开电大自然科学基础单元自测练习国开电大自然科学基础单元自测练习 1-101-10 辅导资料辅导资料 第一章实践活动 实验： 用量筒测量形状不规则的固体物的体积 量筒通常是测量液体的体积的，但也可以用来测量形状不规则的固体物(如铁块、石块等)的体积。办 法是在大小合适的量筒中加入适量的水，放平后读出其体积，再放进被测固体物，使其沉底或用线悬 挂于水中，此时水面上升再读出其体积。两次体积之差，即为该固体物的体积。想一想这是根据什么 力学原理进行的。如果被测物体是浮在液面上的，测量该怎样进行？ 实验要求：1.阅读本实验，按实验所提及的办法来测量物体的体积。2.将实验的操作过程以视频或图 片的方式上
2、传到平台。3.思考实验中的问题，并将参考整理后提交。 参考：固体物沉入液体中会排出与固体物体积相同体积的液体。要用两个测量筒 AB，把固体物先用 相同液体浸润后放入 A 中，然后从 B 中向 A 中加入已知体积的液体 b，此时 A 中的体积读数为 a，固 体物体积 Va-b 第二章自测练习 1.关于物体内能的以下说法正确的是()。参考：做功和热传递对于改变物体内能是等效的 2.关于热现象下列说法正确的是()。参考：洒在地上的水变干了是吸热过程 3.关于物态变化，下列说法正确的是()。参考：霜的形成，属于凝华现象 4.下列物质中属于晶体的是()。参考：胆矾 5.下列有关晶体和非晶体的说法中正确的
3、是()。参考：晶体具有自范性，非晶体没有自范性 第三章自测练习 1.水平弹簧振子做简谐运动的周期为 T， 振子在 t1 时刻的动量为 p、 动能为 q， 下列说法正确的是()。 参考：在半个周期的时间内，弹簧的弹力的功一定为零 2.关于光的反射，下列说法错误的是()。参考：入射角大于反射角 3.蓝天上飘着白云，平静清澈的池塘中鱼自由游动。人向池塘中看去，好像鱼在白云中游动，关于人 看到的鱼和白云，下列说法正确的是()。参考：鱼是光折射形成的虚像，白云是光反射形成的虚像 4.下列光学仪器中能成倒立、缩小实像的是()。参考：照相机 5.把高 2cm 的发光棒立于焦距为 5cm 凸透镜前，在凸透镜后
4、的光屏上成了 4cm 高的像，物体离凸透镜 的距离可能是()。参考：7.5cm 第四章自测练习 1.下面关于点电荷的说法正确的是()。参考：当两个带电体的大小远小于它们间的距离时，可将这两 个带电体看成是点电荷 2.对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件才能在导体中产生恒定的电流？参考：导体两端加有恒 定的电压 3.有关磁感应强度的方向，下列说法正确的是()。参考：B 的方向与小磁针在任何情况下 N 极受力方 向一致 4.根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是()。参考：阻碍引起感应电流的磁通量的变化 5.电炉丝通电后热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不怎么热，这是因为()。参考：铜导线的电阻
5、小，因而产生的热量少，而电炉丝电阻大产生的热量多 第五章实践活动 实验水的硬度的测定 一实验目的 1.了解水硬度的概念、测定原理及方法 2.掌握滴定的基本操作及相关仪器的使用方法 二背景知识及实验原理 1.背景知识 水的硬度是指水中 Ca2+、Mg2+浓度的总量，是水质的重要指标之一。如果水中 Fe2+、Fe3+、Sr2+、 Mn2+、Al3+等离子含量较高时，也应计入硬度含量中；但它们在天然水中一般含量较低，而且用络合 滴定法测定硬度，可不考虑它们对硬度的贡献。有时把含有硬度的水称为硬水(硬度8 度)，含有少 量或完全不含硬度的水称为软水(硬度8 度)。水的硬度于健康少有危害。一般硬水可以饮
6、用，并且 由于 Ca(HCO3)2 的存在而有一种蒸馏水所没有的、醇厚新鲜味道；但是长期饮用硬度过低的水，会使 骨骼发育受影响；饮用硬度过高的水，有时会引起胃肠不适。通常高硬度的水，不宜用于洗涤，因为 肥皂中的可溶性脂肪酸遇 Ca2+、Mg2+等离子，即生成不溶性沉淀，不仅造成浪费，而且污染衣物。 近年来，由于合成洗涤剂的广泛应用，水的硬度的影响已大大减小了。但是，含有硬度的水会使烧水 水壶结垢，带来不便。尤其在化工生产中，在蒸汽动力工业、运输业、纺织洗染等部门，对硬度都有 一定的要求，高压锅炉用水对硬度要求更为严格。因为蒸汽锅炉若长期使用硬水，锅炉内壁会结有坚 实的锅垢，而锅垢传热不良，不仅
7、造成燃料浪费，而且易引起锅炉爆炸。因此，为了保证锅炉安全运 行和工业产品质量，对锅炉用水和一些工业用水，必须软化处理之后，才能应用。去除硬度离子的软 化处理，是水处理尤其工业用水处理的重要内容。通常对生活用水要求总硬度不得超过 4.45mmol/L， 低压锅炉用水不超过 1.25mmol/L；高压锅炉用水不超过 0.0178mmol/L。 硬度的单位有不同表示方法，分述如下：mmol/L：是现在硬度的通用单位。mg/L(以 CaCO3 计)， 因为 1molCaCO3 的量为 100.1g，所以 1mmol/L100.1mg/LCaCO3。德国硬度(简称度，单位DH)： 国内外应用较多的硬度单
8、位。 1 德国硬度相对于水中 10mg(CaO)所引起的硬度，即 1 度；1 度10mg/L(以 CaO 计)；1mmol/L(CaO) 56.1105.61DH 2.实验原理本实验采用配位滴定法进行测定。 配位滴定法是利用配合物反应进行滴定分析的容量分析 方法。最常用的配合剂是乙二胺四乙酸二钠盐，简称 EDTA，通常用 Na2H2Y 来表示。EDTA 可以与多种 金属离子形成 1:1 的螯合物。测定水的硬度时，EDTA 与钙、镁的反应为：Ca2+H2Y2-CaY： 2-+2H+Mg2+H2Y2-MgY：2-+2H+EDTA 与 Ca2+、Mg2+反应达到终点时溶液无明显颜色变化，需要另加 入
9、指示剂。 在配合滴定中，通常利用一种能与金属离子生成有色配合物的显色剂来指示滴定过程中金 属离子浓度的变化，成为金属离子指示剂。本实验选择铬黑 T 作指示剂。通常以 NaH2In 表示，在 pH9.010.5 的溶液中，以 HIn2-的形式存在，成呈蓝色。在含有 Ca2+、Mg2+的水中加入铬黑 T 指示 剂，与 Ca2+、Mg2+配合，具体反应为：Ca2+HIn2-(蓝色)CaIn：-(酒红色)+H+Mg2+HIn2-(蓝色) MgIn：-(酒红色)+H+用 EDTA 滴定时，EDTA 首先与游离的 Ca2+、Mg2+离子反应，接近终点时，由于 CaIn：-、MgIn：-配离子没有 CaY：
10、2-、MgY：2-配离子稳定，EDTA 会将 Ca2+、Mg2+离子从指示剂配 离子中夺取出来，即 CaIn：-(酒红色)+H2Y2-CaY：2-+HIn2-(亮蓝色)+H+MgIn：-(酒红色)+H2Y2- MgY：2-+HIn2-(亮蓝色)+H+当溶液由酒红色变为亮蓝色时，表示达到滴定终点。由于反应进行时生 成 H+，使溶液酸度增大，影响配合物稳定，也影响终点的观察，因此需要加入缓冲溶液，保持溶液 酸度在 pH10 左右。在 pH10 的(NH3H2O-NH4Cl)缓冲溶液中，铬黑 T 与水中 Ca2+、Mg2+形成紫红 色络合物，然后用 EDTA 标准溶液滴定至终点时，置换出铬黑 T 使
11、溶液呈现亮蓝色，即为终点。根据 EDTA 标准溶液的浓度和用量便可求出水样中的总硬度。 三实验仪器及药品 1.酸式滴定管(25mL)，移液管(100mL2 支)，锥形瓶(250mL3 个)2.10mmol/LEDTA 标准溶液：称取 3.725gEDTA 钠盐(Na2-EDTA2H2O)，溶于水后倾入 1000mL 容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度。3.铬黑 T 指示剂：称取 0.5g 铬黑 T 与 100g 氯化钠 NaCl 充分研细混匀，盛放在棕色瓶中，塞紧。4.缓冲溶液 (pH10)Mg-EDTA 盐全部溶液：称取 0.78g 硫酸镁(MgSO47H2O)和 1.179gEDTA 二纳(Na
12、2-EDTA2H2O)溶 于 50mL 水中， 加 2mL 配好的氯化铵的氨水溶液和 0.2g 左右铬黑 T 指示剂干粉。此时溶液应显紫红色 (如果出现蓝色， 应再加少量硫酸镁使变为紫红色。 称取 16.9gNH4Cl 溶于 143mL 浓氨水中， 加 Mg-EDTA 盐全部溶液，用水稀释至 250mL。5.0mmol/L 钙标准溶液：准确称取 0.500g 分析纯碳酸钙 CaCO3(预 先在 105110下干燥 2h)放入 500mL 烧杯中，用少量水润湿。逐滴加入 4mol/L 盐酸至碳酸钙完全 溶解。加 100mL 水，煮沸数分钟(除去 CO2)，冷至室温。加入数滴甲基红指示液(0.1g
13、 溶于 100mL60% 乙醇中)，逐滴加入 3mol/L 氨水直至变为橙色，转移至 500mL 容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度。此溶 液 1.00mL1.00mgCaCO30.4008mg 钙。6.酸性铬蓝 K 与萘酚绿 B(m/m1:(22.5)混合指示剂(KB 指示剂)：将 KB 与 NaCl 按 1:50 比例混合研细混匀。7.三乙醇胺(20%)，Na2S 溶液(2%)，4mol/LHCl 溶液，10%盐酸羟胺溶液(现用现配)8.2mol/LNaOH 溶液：将 8gNaOH 溶于 100mL 新煮沸放冷的水中， 盛放在聚乙烯瓶中。 四实验内容与操作 1.DTA 的标定分别吸取 3 份 2
14、0.00mL10mmol/L 钙标准溶液于 250mL 锥形瓶中，加入 20mLpH10 的缓冲 溶液和 0.2gKB 指示剂，用 EDTA 溶液滴定至溶液由紫红色变为蓝绿色，即为终点，纪录用量。按下式 计算 EDTA 溶液的量浓度(mmol/L)。式中 CEDTAEDTA 标准溶液的浓度(mmol/L)；V消耗 EDTA 溶液 的体积(mL)；C1钙标准溶液的浓度(mmol/L)V1钙标准溶液的体积(mL)2.水样的测定(1)吸取 100mL 自来水水样 3 份， 分别放入 250mL 锥形瓶中(2)加入 5mL 缓冲溶液(3)加入 0.2g(约 1 小勺)铬黑 T 指示剂，溶液呈明显的紫红
15、色(4)立即用标定好的 EDTA 标准溶液滴定至亮蓝色，即为终点(滴定时 充分摇动，使反应完全)，纪录用量(VEDTA)。 五结果与讨论或数据处理总 硬度(mmol/L)总硬度(CaCO3 计，mg/L)式中 CEDTAEDTA 标准溶液的浓度(mmol/L)；VEDTA消 耗 EDTA 溶液的体积(mL)；V0 水样的体积(mL)100.1碳酸钙的摩尔质量(CaCO3，g/mol) 六注意事项 1.指示剂的用量不要过大，否则溶液发黑无法辨别终点。2.滴定接近终点时改为慢滴，并用少量蒸馏 水冲洗锥形瓶壁，溶液变蓝立刻停止滴定。3.水样的体积要精确 七思考题 1.测定水的硬度时， 缓冲溶液的作用
16、是什么？对硬度测定有无影响？2.铬黑 T 指示剂有时制成粉末状 态使用，为什么？ 答： 测定水中硬度时,如果水样中镁的含量较低 （相对于钙） ,用铬黑 T 指示剂往往得不到敏锐的终点, 所以可在缓冲液中加入少量 Mg-EDTA 络合物,利用置换滴定法的原理来提高终点变色的敏锐性. 第六章自测练习 1.使用 pH 试纸检验溶液的 pH 值时，正确的操作是()。参考：将试纸放在点滴板(或表面皿)上，用干 净的玻璃棒沾取待测溶液涂在试纸上，半分钟后与标准比色卡进行比较 2.影响化学平衡常数的因素有()。参考：温度 3.将 pH2 和 pH13 的两种强酸、强碱溶液等体积混合，混合后溶液的 pH()。
17、参考：12.65 4.某金属元素由氧化物转变为单质，则该金属元素()。参考：一定被还原 5.滴定分析中，对化学反应的主要要求是()。参考：反应必须定量完成 第七章专题讨论 生物的基本特征和本质特征各是什么？ 答：生物的基本特征包括：细胞：绝大多数生物都由细胞组成。新陈代谢：是一切生物赖以生存和发 展的基本条件。生长和发育：是生物特有的基本特征。应激性：一切生物在生长发育过程中都会对外 界刺激产生反应。生殖：由于生殖的结果，生物才能延续后代、保持种族的生存，整个生物界才有进 化发展的可能。遗传和变异：由于异和变异的遗传，才能引起物种的进化。适应：一切生物的形态结 构和生活习性都跟它所生活的环境相
18、适合，这就是适应。最本质的特征是新陈代谢。 第八章实践活动 实验课题：光对植物生长的影响探究 答：光照强度对植物生长及形态结构有重要作用。光对植物的生长有直接影响和间接影响。直接影响 指光对植物形态生成的作用，就植物生长过程本身而言，它并不需要光。只要有足够的营养物质，植 物在暗处也能生长。但是，在暗处生长的植物，形态是不正常的。如在无光下生长出来的植物是黄化 苗。间接影响主要指光合作用，光合作用固定空气中的二氧化碳合成有机物质，这是植物生长的物质 基础。植物叶片每固定 1mol(摩尔)的 CO2，大约需要 468.6kJ(千焦耳)的光能，因此光是通过影响光 合作用的进行来影响植物的生长。正因
19、为光照强度对植物的生长作用如此巨大，因此如果能够控制光 照强度与时间，就能控制作物的生长，使作物得到我们所期望的收成。这将是农业的一大成就，这里 我们推荐使用光照箱，光照箱能够人工控制温度、湿度、光照度等参数，是一款不可多得的仪器。 光照强度对植物会产生很大影响。一切绿色植物必须在阳光下才能进行光合作用。植物体重量的增加 与光照强度密切相关。植物体内的各种器官和组织能保持发育上的正常比例，也与一定的光照强度直 接相联系。光照对植物的发育也有很大影响。要植物开花多，结实多，首先要花芽多，而花芽的多少 又与光照强度直接相关。 根据植物对光需求程度的不同， 可将植物分为阳性植物、 阴植物和耐阴植物。
20、 在明亮的阳光下发育得很好，而在遮阴条件下却引起死亡，这类植物如马尾松以及绝大多数草原植物 和荒漠植物， 叫阳性植物。 有的植物， 例如生于林下的草本植物酢浆草等， 生长于非常阴暗的条件下。 森林采伐后， 当它们的叶子暴露于明亮的阳光下时， 由于叶绿素被破坏而呈现淡黄色， 最后以致死亡， 它们是阴性植物。在自然界中绝对的阴性植物并不多见，大多数植物在明亮的阳光下发育得很好，但 也能忍受一定程度的荫蔽，它们叫耐阴植物。光能促进植物的组织和器官的分化，制约着各器官的生 长速度和发育比例。 强光对植物茎的生长有抑制作用， 但能促进组织分化， 有利于树木木质部的发育。 如在全光照条件下生长的树木， 一
21、般树干粗壮、 树冠庞大、 枝下高较低， 具有较高的观赏与生态价值。 在高强光中生长的树木较矮，但是干重增加，并且根茎比提高。此外，叶子较厚，栅栏组织层数较多。 但强光还会使叶绿素发生光氧化，使蛋白质合成减少，而碳水化合物合成增加。强光往往导致高温， 易造成水分亏缺，气孔关闭和 CO2 供应不足，也会引起光合下降，从而影响植物的生长;而光照不足， 枝长且直立生长势强，表现为徒长和黄化。另外，光能促进细胞的增大和分化、控制细胞的分裂和伸 长，因此要使树木正常生长，则必须有适合的光照强度。光照强度对树木根系的生长能产生间接的影 响，充足的光照条件有利于苗木根系的生长，形成较大的根茎比，对苗木的后期生
22、长有利;当光照不 足时，对根系生长有明显的抑制作用，根的伸长量减少，新根发生数少，甚至停止生长。尽管根系是 在土壤中无光条件下生长，但它的物质来源仍然大部分来自地上部分的同化物质。当因光照不足，同 化量降低，同化物减少时，根据有机物运输就近分配的原则，同化物质首先给地上部分使用，然后才 送到根系， 所以阴雨季节对根系的生长影响很大，而耐阴的树种形成了低的光补偿点以适应其环境条 件。树体由于缺光状态表现徒长或黄化，根系生长不良，必然导致上部枝条成熟不好，不能顺利越冬 休眠，根系浅且抗旱抗寒能力低。此外，光在某种程度上能抑制病菌活动，如在日照条件较好的立地 上生长的树木，其病害明显地减少。光照过强
23、会引起日灼，尤以大陆性气候、沙地和昼夜温差剧变情 况下更易发生。叶和枝经强光照射后，叶片温度可提高 510，树皮温度可提高 1015以上。当 树干温度为 50以上或在 40持续 2 小时以上，即会发生日灼。日灼与光强、树势、树冠部位及枝 条粗细等均密切相关。如果光照强度分布不均，则会使树木的枝叶向强光方向生长茂盛，向弱光方向 生长不良，形成明显的偏冠现象。这种现象在城市园林树种表现很明显，由于现代化城市高楼林立、 街道狭窄，改变了光照强度的分布，在同一街道和建筑物的两侧，光照强度会出现很大差别。如东西 走向街道，北侧受的光远多于南侧，这样由于枝条的向光生长会导致树木偏冠。树木和建筑物的距离 太
24、近，也会导致树木向街道中心进行不对称生长。光照的强弱与开花也有着密切的关系，它决定着花 朵的多寡。对于喜阳植物来说，在同一植株上，受光多的枝条上形成的花芽较背光面的枝条多。在夏 季晴天多的年份，第二年开花植物的花朵会更繁茂。光照的强弱决定着某些花朵开放的时间。如半支 莲、酢浆草的花朵只在晴天的中午盛开。月见草、茉莉花、晚香玉只在傍晚散发芳香。而昙花美丽的 花朵在夜间吐露芬芳。牵牛花在清晨日出时刻最为美丽。光照的强度影响着花色。高山热带花卉花朵 的色彩较平地花卉花朵色彩更鲜艳。同一品种花卉其花色在室外较室内艳丽。一般花卉最适宜在全光 照 50%70%的条件下生长发育，如果所接受日光少于全光照的
25、50%，花卉生长不良。如超过 70%的全 光照也会抑制花木生长发育。冬季在室内，若较长时间光照不足，会造成植株徒长，节间距离加长， 开花品种的花卉着花少、花色淡，有香味的花，花香淡薄，花木分蘖能力差，而且抵抗能力减弱，易 染病虫害。花卉对光照要求不同，以其对光照的需求多少不同可分为:阳性花卉、中性花卉、阴性花 卉。 第九章自测练习 1.下列基因型中哪一项是纯合体()。答：AAbb 2.人的精子中有 23 条染色体，则人的神经细胞、初级精母细胞、卵细胞中分别有染色体多少条()。 答：46、46、23 3.下列关于种群的说法，错误的是()。答：一个池塘中全部的鱼是一个种群 4.与 DNA 相比，R
26、NA 所特有的成分是()。答：核糖和尿嘧啶 5.下列说法正确的是()。答：基因重组是进行有性生殖的生物才具有的一种可遗传变异方式 第十章实践活动 画图说明日食形成的原因： 答：当(月球)运行到(太阳)和(地球)中间，如果三者正好处在一条直线上时，(月球)就挡住了(太阳 照射到地球上)的光，一部分(地球)处于(月球)的影子里，在地球上处于影子中的人，只能看到太阳 的一部分或全部看不到，于是就发生了(日食)。 画图说明月食形成的原因： 答：当(月球)运行到(地球)的背面，如果三者正好处在一条直线上时，(地球)挡住了(太阳射向月球) 的光，月球运动到(地球)的影子中，在地球上的人们只能看到月球的一部分或全部看不到，于是就发 生了(月食)。
