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实验01 模拟皮肤是一道保护屏障
2025新课标 课标解读
通过模拟实验理解人体皮肤的屏障功能，能设计对照实验探究影响皮肤屏障功能的因素，初步分析实验现象与实验结论的逻辑关系。 掌握模拟探究皮肤屏障功能的实验原理与步骤 学会设计对照实验，控制单一变量 分析实验现象，推导皮肤屏障功能的作用机制
重点先知：
1.模拟实验的核心逻辑：用苹果 / 土豆表皮类比人体皮肤，用腐烂苹果汁类比病原体
2. 对照实验设计关键：明确自变量（皮肤完整性）、因变量（腐烂程度）、无关变量（材料新鲜度、病原体浓度等）
3.实验现象分析维度：腐烂面积、腐烂深度、腐烂速度、异味程度
新旧教材对比
1、【想一想、议一议】旧教材：直接从人体皮肤结构入手，理论讲解屏障功能。
新教材：从显微镜制结合生活场景（如皮肤划伤后易感染）提出问题。引导学生通过模拟实验验证猜想，更注重探究式学习。
2、 实验材料选择：旧教材仅提及 “苹果” 作为模拟材料，选择较单一。
新教材：增加 “土豆、鸡蛋壳内膜” 等替代材料。引导学生对比不同材料模拟皮肤的优势与差异，培养材料选择的批判性思维。
3.实验类型升级：旧教材将该实验归为 “验证性实验”，步骤固定。
新教材提升为 “探究性实验”，具体变化如下：
（1）“实验目的” 新增 “分析环境因素对皮肤屏障功能的影响”，拓展探究维度；
（2）“材料用具” 增加 “不同浓度洗涤剂、干燥剂” 等，为 “进一步探究” 提供支持；
（3）“方法步骤” 简化基础操作描述，增加 “自主设计变量” 的引导（如 “如何模拟干燥环境对皮肤的影响”）；
（4）“讨论题” 由 1 题（验证皮肤屏障功能）改为 2 题：①对比不同模拟材料的实验结果，分析哪种材料更接近人体皮肤的屏障效果？②结合实验，说明为什么皮肤破损后需要及时消毒？更贴合新课标 “基于证据推理” 的要求。
【实验目的】 1.通过模拟实验理解皮肤作为人体第一道防线的屏障功能； 2.学会设计对照实验，掌握控制单一变量的科学方法； 3.分析实验现象，推导实验结论，提升科学探究能力。
【材料用具】 新鲜苹果（或土豆、鸡蛋壳内膜）6 个（大小、新鲜度一致）、腐烂苹果汁（提前制备，浓度均匀）、小刀、标签纸、棉签、放大镜、直尺、计时器、透明塑料袋、干燥剂（可选，用于进一步探究）、不同浓度洗涤剂（可选，用于进一步探究）。
【方法步骤】
1． 分组标记 （1）取 6 个新鲜苹果，用标签纸分别标注 “完整 1 号”“完整 2 号”“完整 3 号”（对照组）和 “破损 1 号”“破损 2 号”“破损 3 号”（实验组）；
2． 材料处理 （1）材料处理：实验组苹果用小刀在表皮划 2-3 条伤口（确保伤口深度一致），对照组苹果保持表皮完整，检查两组苹果无额外损伤；
3. 施加变量 （1）用棉签蘸取等量腐烂苹果汁，均匀涂抹在两组苹果的表皮（实验组需将腐烂苹果汁涂抹在伤口及周围 1cm 范围内）
4. 环境控制 （1）将两组苹果分别放入透明塑料袋中密封，置于同一室温、通风、无阳光直射的环境；
5. 观察记录 在实验开始后 6h、12h、18h、24h，用放大镜观察苹果腐烂情况，用直尺测量腐烂面积和深度，记录异味程度，将数据填入实验记录表格
1、模拟材料与人体皮肤的对应关系
模拟材料 模拟对象 核心功能
苹果 / 土豆表皮 人体皮肤角质层 物理屏障，阻挡病原体入侵
腐烂苹果汁 病原体（细菌、真菌等） 侵入组织，导致 “感染”（腐烂）
伤口 皮肤破损 破坏屏障完整性，增加病原体侵入风险
2. 对照实验变量控制表
变量类型 变量内容 控制要求
自变量 皮肤完整性（表皮完整 / 破损） 实验组伤口数量、深度一致，对照组无伤口
因变量 腐烂程度（面积、深度、速度、异味） 统一观察时间、测量工具、描述标准
无关变量 材料（大小、新鲜度） 每组苹果规格一致，无天然损伤
病原体浓度 腐烂苹果汁浓度均匀，涂抹量相同
环境（温度、湿度） 两组均置于同一密封、室温环境
3.实验现象分析规律：表皮完整组腐烂程度显著低于破损组（24h 内腐烂面积通常≤0.5cm ，无明显异味）；破损组腐烂面积随时间快速增大（24h 内可达 2-3cm ，伴明显腐臭味），证明皮肤完整是屏障功能的关键。
【典例01】在 “模拟探究皮肤是一道保护屏障” 实验中，某小组选择土豆表皮作为模拟材料，设置 “完整组” 和 “破损组”，但未控制土豆新鲜度（部分土豆已轻微发芽）。该操作会导致（ ）
A．自变量不明确 B．因变量无法测量 C．无关变量干扰实验结果 D．实验原理错误
【答案】C
【解析】土豆新鲜度属于无关变量，发芽土豆的表皮屏障功能已受损，即使未人为划伤，也可能提前腐烂，导致 “完整组” 与 “破损组” 的腐烂差异不明显，干扰实验结果。自变量（表皮完整性）明确，因变量（腐烂程度）可正常测量，实验原理无误，故选 C。
【典例02】实验中，若想验证 “皮肤表面的皮脂能增强屏障功能”，下列设计合理的是（ ）
A．设置 “涂抹植物油组”（模拟皮脂）和 “不涂抹组”，均保持表皮完整，其余条件一致
B．设置 “表皮完整组” 和 “表皮破损组”，均涂抹植物油
C．设置 “涂抹植物油组” 和 “涂抹清水组”，均破坏表皮
D．仅用 1 个苹果，先涂抹植物油观察，再划破表皮观察
【答案】A
【解析】验证 “皮脂增强屏障功能” 需控制自变量为 “是否有皮脂（植物油模拟）”，因变量为腐烂程度，无关变量（表皮完整性、材料规格等）需一致。A 选项符合单一变量原则；B 选项自变量不明确；C 选项破坏表皮后无法体现皮脂对完整屏障的增强作用；D 选项单一材料存在偶然性，且前后处理相互干扰，故选 A。
【典例03】某小组实验结果显示：表皮完整组苹果在 24h 后出现 1.2cm 腐烂面积，远超预期。下列分析不合理的是（ ）
A．苹果表皮存在肉眼不可见的微小裂纹
B．腐烂苹果汁浓度过高
C．实验环境温度过高，加速微生物繁殖
D．观察时测量工具未校准
【答案】D
【解析】A、B、C 均可能导致完整组提前腐烂；测量工具未校准会导致数据误差，但不会使腐烂面积 “远超预期”（误差通常在 0.1-0.2cm 内），故选 D。
【典例04】结合实验结论，生活中皮肤划伤后需及时消毒的主要原因是（ ）
A．消毒能修复皮肤破损 B．消毒能杀死伤口处的病原体，避免屏障破坏后感染
C．消毒能增强皮肤角质层厚度 D．消毒能减少皮肤水分流失
【答案】B
【解析】实验证明皮肤破损后屏障功能失效，病原体易侵入。消毒的核心作用是杀灭伤口处的病原体，避免感染，而非修复皮肤、增厚角质层或减少水分流失，故选 B。
【典例05】某同学用鸡蛋壳内膜模拟皮肤屏障，对比苹果表皮的实验结果发现：鸡蛋壳内膜组腐烂速度更慢。下列解释合理的是（ ）
A．鸡蛋壳内膜更厚 B．鸡蛋壳内膜的纤维结构更致密，阻挡病原体能力更强
C．鸡蛋壳内膜能分泌抗菌物质 D．鸡蛋壳内膜不易与腐烂苹果汁反应
【答案】B
【解析】鸡蛋壳内膜的纤维结构致密，比苹果表皮（植物细胞壁结构）更难被病原体突破，故腐烂速度慢；A 选项 “更厚” 并非关键（苹果表皮厚度可能更厚）；C 选项鸡蛋壳内膜无分泌抗菌物质的功能；D 选项两组均与腐烂苹果汁反应，差异在于屏障致密性，故选 B。
中考真题感知练
1．（2025 江苏苏州 中考真题）在 “模拟探究皮肤是一道保护屏障” 实验中，控制无关变量是保证实验结果可靠的关键。下列操作属于控制无关变量的是（ ）
A．选择大小一致的新鲜苹果 B．将苹果分为 “完整组” 和 “破损组”
C．测量并记录腐烂面积 D．分析两组腐烂差异得出结论
2．（2025 山东青岛 中考真题）某小组用土豆表皮模拟皮肤，探究 “不同浓度盐水对皮肤屏障功能的影响”，实验设计如下表。其中不合理的是（ ）
组别 土豆处理 盐水浓度 涂抹腐烂苹果汁量 环境条件
甲组 表皮完整 0.9% 2mL 室温密封
乙组 表皮完整 5% 2mL 室温密封
丙组 表皮破损 0.9% 3mL 室温密封
A．甲组作为对照组 B．乙组与甲组对比，探究盐水浓度的影响
C．丙组与甲组对比，探究表皮完整性的影响 D．丙组涂抹腐烂苹果汁量为 3mL
3．（2025 湖南长沙 中考真题）结合 “模拟探究皮肤是一道保护屏障” 实验，下列关于人体皮肤功能的叙述，错误的是（ ）
A．皮肤的角质层能阻挡病原体入侵 B．皮肤破损后，屏障功能减弱
C．皮肤的皮脂腺分泌皮脂，能增强屏障功能 D．皮肤仅具有屏障功能
4．（2025 广西南宁 中考真题）某同学实验后记录：“表皮破损组苹果 12h 腐烂面积 1.5cm ，表皮完整组 0.2cm ”。该记录属于实验的（ ）
A．实验目的 B．实验变量 C．实验现象 D．实验结论
5．（2025 陕西西安 中考真题）为探究 “干燥环境对皮肤屏障功能的影响”，下列实验设计最合理的是（ ）
A．一组苹果表皮完整，置于干燥环境；另一组苹果表皮破损，置于潮湿环境
B．一组苹果表皮完整，置于干燥环境；另一组苹果表皮完整，置于潮湿环境
C．一组苹果表皮完整，置于干燥环境；另一组苹果表皮破损，置于干燥环境
D．一组苹果表皮完整，置于干燥环境；另一组土豆表皮完整，置于潮湿环境
6．（2025 云南昆明 中考真题）实验中，若发现表皮完整组苹果也出现轻微腐烂，下列措施能排除 “苹果自身存在微小裂纹” 这一因素的是（ ）
A．更换新鲜苹果重新实验 B．增加腐烂苹果汁浓度
C．提高实验环境温度 D．减少观察时间
7．（2025 四川成都 中考真题）根据 “模拟探究皮肤是一道保护屏障” 实验结论，下列生活建议不合理的是（ ）
A．皮肤划伤后及时用碘伏消毒 B．勤用高浓度洗涤剂洗手
C．冬季涂抹润肤露，保持皮肤湿润 D．避免频繁抓挠皮肤
8．（2025 辽宁沈阳 中考真题）某小组用鸡蛋壳内膜、苹果表皮、土豆表皮分别模拟皮肤，进行实验，结果如下表。下列推断错误的是（ ）
模拟材料 24h 腐烂面积（cm ）
鸡蛋壳内膜 0.1
苹果表皮 0.5
土豆表皮 0.8
A．鸡蛋壳内膜的屏障功能最强 B．不同材料模拟皮肤的效果存在差异
C．土豆表皮的屏障功能最弱 D．苹果表皮最适合模拟人体皮肤
9．（2025 浙江杭州 中考真题）实验中，转动转换器换用高倍物镜观察苹果腐烂细节时，下列操作正确的是（ ）
A．直接转动粗准焦螺旋调焦 B．先将腐烂部位移至视野中央
C．换用小光圈使视野变暗 D．眼睛注视物镜，升高镜筒
10．（2025 福建福州 中考真题）某同学实验后总结：“皮肤完整时能阻挡病原体，破损后不能阻挡”。该结论存在的问题是（）
A．未提及实验材料 B．表述过于绝对，忽略 “屏障功能减弱而非完全失效”
C．未说明环境条件 D．未区分病原体类型
名校模拟提升练
1.（2025 南京一模）某小组为探究 “皮肤屏障功能与皮肤表面酸碱度（pH）的关系”，用新鲜土豆表皮模拟皮肤，设置如下实验分组：
组别 土豆表皮处理 表面涂抹液体 腐烂苹果汁涂抹量 环境条件
甲 完整 蒸馏水（pH=7） 2mL 室温密封
乙 完整 稀盐酸（pH=3） 2mL 室温密封
丙 完整 氢氧化钠溶液（pH=11） 2mL 室温密封
下列关于该实验的分析，错误的是（ ）
A．自变量是 “皮肤表面 pH”，因变量是 “土豆腐烂程度”
B．三组土豆的大小、新鲜度需保持一致，避免无关变量干扰
C．预期结果可能为 “乙组和丙组腐烂速度快于甲组”，说明过酸、过碱环境会破坏屏障功能
D．若丙组土豆出现表皮脱落现象，可直接判断是 pH=11 的溶液导致屏障功能失效
2.（2025 杭州中学一模）为验证 “皮肤屏障功能随年龄增长而减弱” 的猜想，某同学用不同成熟度的苹果（青苹果：模拟青少年皮肤；红苹果：模拟中老年皮肤）进行实验，每组均保持表皮完整，涂抹等量腐烂苹果汁，记录 24h 腐烂面积。下列对实验设计的评价，最合理的是（ ）
A．实验思路合理，通过苹果成熟度模拟年龄差异，能验证猜想
B．实验材料选择不当，苹果成熟度主要影响果肉甜度，与表皮屏障功能无直接关联
C．需增设 “青苹果破损组” 和 “红苹果破损组”，才能排除成熟度以外的因素
D．应控制苹果的储存时间一致，避免储存时间对表皮屏障功能的影响
3．（2025 华州师范一模）某小组在 “模拟探究皮肤是一道保护屏障” 实验中，出现 “表皮完整组腐烂面积大于表皮破损组” 的异常结果。下列分析中，最可能导致该异常的是（ ）
A．表皮完整组苹果涂抹的腐烂苹果汁浓度过高
B．表皮破损组苹果放置在低温环境中
C．表皮完整组苹果表皮存在大面积肉眼可见的裂纹（实验前未发现）
D．两组苹果的观察时间不一致（完整组观察时间更长）
4．（2025 北京师范模拟）结合 “模拟探究皮肤是一道保护屏障” 实验，下列关于人体皮肤屏障功能的应用，正确的是（ ）
A．频繁使用去角质产品能去除老化角质层，增强皮肤屏障功能
B．皮肤晒伤后出现红肿、脱皮，说明表皮屏障已受损，需避免进一步刺激
C．婴幼儿皮肤屏障功能较弱，应使用高浓度防腐剂的护肤品防止感染
D．蚊虫叮咬后皮肤瘙痒，可通过抓挠缓解，不会影响皮肤屏障功能
5．（2025 上海中学模拟）某生物兴趣小组拓展探究 “不同修复成分对受损皮肤屏障的修复效果”，实验设计如下：
①取 6 个新鲜苹果，均在表皮划相同深度的伤口（模拟皮肤破损）；
②分为 3 组：A 组（伤口涂抹含神经酰胺的乳液）、B 组（伤口涂抹含透明质酸的乳液）、C 组（伤口不涂抹乳液）；
③三组均涂抹等量腐烂苹果汁，置于同一环境；
④定时观察伤口周围腐烂面积。
下列对该实验的改进，能使结果更可靠的是（ ）
A．A 组和 B 组应涂抹等量的乳液，避免 “乳液用量” 成为无关变量
B．需增设 “表皮完整组”，排除苹果自身抗病性的影响
C．应选择不同品种的苹果，增强实验结果的普遍性
D．腐烂苹果汁应稀释后使用，避免浓度过高导致三组腐烂差异不明显
6.（2025 华中师范模拟）某小组探究 “皮肤屏障功能与表皮角质层厚度的关系”，用不同品种的土豆（品种 A：表皮角质层较厚；品种 B：表皮角质层较薄）模拟不同皮肤类型，实验分组如下：
组别 土豆品种 表皮处理 腐烂苹果汁涂抹量 环境条件
1 A 完整 2mL 室温密封
2 A 破损 2mL 室温密封
3 B 完整 2mL 室温密封
4 B 破损 2mL 室温密封
下列实验分析错误的是（ ）
A．可通过对比 “组别 1 与组别 3”，探究角质层厚度对完整屏障功能的影响
B．可通过对比 “组别 2 与组别 4”，探究角质层厚度对破损屏障功能的影响
C．若组别 1 腐烂面积小于组别 3，说明角质层越厚，皮肤屏障功能越强
D．实验中无需控制土豆大小，因品种差异已明确角质层厚度这一变量
7.（2025 成都外国语学院模拟）实验中，某小组发现 “表皮破损组苹果在 12h 时腐烂面积突然增大”，而前 6h 腐烂速度缓慢。下列对该异常现象的解释，最不合理的是（ ）
A．12h 时实验环境温度突然升高，加速微生物繁殖
B．前 6h 病原体仅在表皮聚集，12h 后突破表皮侵入果肉
C．苹果自身的抗微生物物质在前 6h 发挥作用，12h 后消耗殆尽
D．腐烂苹果汁在 12h 时突然发生变质，病原体浓度大幅升高
8.（2025 青岛第二中学模拟）结合 “模拟探究皮肤是一道保护屏障” 实验原理，下列生活场景中，能体现 “保护皮肤屏障功能” 的做法是（ ）
①剧烈运动后用冷水快速冲洗全身，降温提神
②冬季洗澡后及时涂抹身体乳，保持皮肤湿润
③为预防痘痘，每天用硫磺皂清洁面部 3 次
④蚊虫叮咬后涂抹止痒药膏，避免抓挠皮肤
A．①② B．②④ C．①③ D．③④
9.（2025 杭州第二中学模拟）某兴趣小组拓展实验：探究 “不同浓度的保湿剂对皮肤屏障功能的保护作用”，用苹果表皮模拟皮肤，实验设计如下：
组别 苹果表皮处理 涂抹保湿剂浓度 后续处理 观察指标
甲 完整 0%（清水） 涂抹等量腐烂苹果汁，室温密封 24h 腐烂面积
乙 完整 5% 同上 同上
丙 完整 10% 同上 同上
丁 完整 20% 同上 同上
下列对实验的评价，正确的是（ ）
A．实验变量控制合理，能得出 “保湿剂浓度越高，保护效果越好” 的结论
B．需增设 “表皮破损组”，才能体现保湿剂对受损屏障的保护作用
C．若乙、丙、丁组腐烂面积均小于甲组，说明保湿剂能保护皮肤屏障
D．应控制保湿剂涂抹量一致，否则无法判断保护效果差异是否由浓度导致
10．（2025 南京师范大学附属中学模拟）某小组在实验中，为缩短实验时间，将腐烂苹果汁加热至 60℃后涂抹在苹果表皮上。下列对该操作影响的分析，正确的是（ ）
A．加热会杀死腐烂苹果汁中的微生物，导致两组苹果均不腐烂，实验失败
B．加热会加速苹果表皮的老化，使表皮完整组腐烂速度加快，干扰实验结果
C．加热对实验组（表皮破损组）无影响，仅会影响对照组（表皮完整组）
D．加热会使腐烂苹果汁浓度升高，导致两组苹果腐烂速度均加快，但不影响实验结论
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实验01 模拟皮肤是一道保护屏障
2025新课标 课标解读
通过模拟实验理解人体皮肤的屏障功能，能设计对照实验探究影响皮肤屏障功能的因素，初步分析实验现象与实验结论的逻辑关系。 掌握模拟探究皮肤屏障功能的实验原理与步骤 学会设计对照实验，控制单一变量 分析实验现象，推导皮肤屏障功能的作用机制
重点先知：
1.模拟实验的核心逻辑：用苹果 / 土豆表皮类比人体皮肤，用腐烂苹果汁类比病原体
2. 对照实验设计关键：明确自变量（皮肤完整性）、因变量（腐烂程度）、无关变量（材料新鲜度、病原体浓度等）
3.实验现象分析维度：腐烂面积、腐烂深度、腐烂速度、异味程度
新旧教材对比
1、【想一想、议一议】旧教材：直接从人体皮肤结构入手，理论讲解屏障功能。
新教材：从显微镜制结合生活场景（如皮肤划伤后易感染）提出问题。引导学生通过模拟实验验证猜想，更注重探究式学习。
2、 实验材料选择：旧教材仅提及 “苹果” 作为模拟材料，选择较单一。
新教材：增加 “土豆、鸡蛋壳内膜” 等替代材料。引导学生对比不同材料模拟皮肤的优势与差异，培养材料选择的批判性思维。
3.实验类型升级：旧教材将该实验归为 “验证性实验”，步骤固定。
新教材提升为 “探究性实验”，具体变化如下：
（1）“实验目的” 新增 “分析环境因素对皮肤屏障功能的影响”，拓展探究维度；
（2）“材料用具” 增加 “不同浓度洗涤剂、干燥剂” 等，为 “进一步探究” 提供支持；
（3）“方法步骤” 简化基础操作描述，增加 “自主设计变量” 的引导（如 “如何模拟干燥环境对皮肤的影响”）；
（4）“讨论题” 由 1 题（验证皮肤屏障功能）改为 2 题：①对比不同模拟材料的实验结果，分析哪种材料更接近人体皮肤的屏障效果？②结合实验，说明为什么皮肤破损后需要及时消毒？更贴合新课标 “基于证据推理” 的要求。
【实验目的】 1.通过模拟实验理解皮肤作为人体第一道防线的屏障功能； 2.学会设计对照实验，掌握控制单一变量的科学方法； 3.分析实验现象，推导实验结论，提升科学探究能力。
【材料用具】 新鲜苹果（或土豆、鸡蛋壳内膜）6 个（大小、新鲜度一致）、腐烂苹果汁（提前制备，浓度均匀）、小刀、标签纸、棉签、放大镜、直尺、计时器、透明塑料袋、干燥剂（可选，用于进一步探究）、不同浓度洗涤剂（可选，用于进一步探究）。
【方法步骤】
1． 分组标记 （1）取 6 个新鲜苹果，用标签纸分别标注 “完整 1 号”“完整 2 号”“完整 3 号”（对照组）和 “破损 1 号”“破损 2 号”“破损 3 号”（实验组）；
2． 材料处理 （1）材料处理：实验组苹果用小刀在表皮划 2-3 条伤口（确保伤口深度一致），对照组苹果保持表皮完整，检查两组苹果无额外损伤；
3. 施加变量 （1）用棉签蘸取等量腐烂苹果汁，均匀涂抹在两组苹果的表皮（实验组需将腐烂苹果汁涂抹在伤口及周围 1cm 范围内）
4. 环境控制 （1）将两组苹果分别放入透明塑料袋中密封，置于同一室温、通风、无阳光直射的环境；
5. 观察记录 在实验开始后 6h、12h、18h、24h，用放大镜观察苹果腐烂情况，用直尺测量腐烂面积和深度，记录异味程度，将数据填入实验记录表格
1、模拟材料与人体皮肤的对应关系
模拟材料 模拟对象 核心功能
苹果 / 土豆表皮 人体皮肤角质层 物理屏障，阻挡病原体入侵
腐烂苹果汁 病原体（细菌、真菌等） 侵入组织，导致 “感染”（腐烂）
伤口 皮肤破损 破坏屏障完整性，增加病原体侵入风险
2. 对照实验变量控制表
变量类型 变量内容 控制要求
自变量 皮肤完整性（表皮完整 / 破损） 实验组伤口数量、深度一致，对照组无伤口
因变量 腐烂程度（面积、深度、速度、异味） 统一观察时间、测量工具、描述标准
无关变量 材料（大小、新鲜度） 每组苹果规格一致，无天然损伤
病原体浓度 腐烂苹果汁浓度均匀，涂抹量相同
环境（温度、湿度） 两组均置于同一密封、室温环境
3.实验现象分析规律：表皮完整组腐烂程度显著低于破损组（24h 内腐烂面积通常≤0.5cm ，无明显异味）；破损组腐烂面积随时间快速增大（24h 内可达 2-3cm ，伴明显腐臭味），证明皮肤完整是屏障功能的关键。
【典例01】在 “模拟探究皮肤是一道保护屏障” 实验中，某小组选择土豆表皮作为模拟材料，设置 “完整组” 和 “破损组”，但未控制土豆新鲜度（部分土豆已轻微发芽）。该操作会导致（ ）
A．自变量不明确 B．因变量无法测量 C．无关变量干扰实验结果 D．实验原理错误
【答案】C
【解析】土豆新鲜度属于无关变量，发芽土豆的表皮屏障功能已受损，即使未人为划伤，也可能提前腐烂，导致 “完整组” 与 “破损组” 的腐烂差异不明显，干扰实验结果。自变量（表皮完整性）明确，因变量（腐烂程度）可正常测量，实验原理无误，故选 C。
【典例02】实验中，若想验证 “皮肤表面的皮脂能增强屏障功能”，下列设计合理的是（ ）
A．设置 “涂抹植物油组”（模拟皮脂）和 “不涂抹组”，均保持表皮完整，其余条件一致
B．设置 “表皮完整组” 和 “表皮破损组”，均涂抹植物油
C．设置 “涂抹植物油组” 和 “涂抹清水组”，均破坏表皮
D．仅用 1 个苹果，先涂抹植物油观察，再划破表皮观察
【答案】A
【解析】验证 “皮脂增强屏障功能” 需控制自变量为 “是否有皮脂（植物油模拟）”，因变量为腐烂程度，无关变量（表皮完整性、材料规格等）需一致。A 选项符合单一变量原则；B 选项自变量不明确；C 选项破坏表皮后无法体现皮脂对完整屏障的增强作用；D 选项单一材料存在偶然性，且前后处理相互干扰，故选 A。
【典例03】某小组实验结果显示：表皮完整组苹果在 24h 后出现 1.2cm 腐烂面积，远超预期。下列分析不合理的是（ ）
A．苹果表皮存在肉眼不可见的微小裂纹
B．腐烂苹果汁浓度过高
C．实验环境温度过高，加速微生物繁殖
D．观察时测量工具未校准
【答案】D
【解析】A、B、C 均可能导致完整组提前腐烂；测量工具未校准会导致数据误差，但不会使腐烂面积 “远超预期”（误差通常在 0.1-0.2cm 内），故选 D。
【典例04】结合实验结论，生活中皮肤划伤后需及时消毒的主要原因是（ ）
A．消毒能修复皮肤破损 B．消毒能杀死伤口处的病原体，避免屏障破坏后感染
C．消毒能增强皮肤角质层厚度 D．消毒能减少皮肤水分流失
【答案】B
【解析】实验证明皮肤破损后屏障功能失效，病原体易侵入。消毒的核心作用是杀灭伤口处的病原体，避免感染，而非修复皮肤、增厚角质层或减少水分流失，故选 B。
【典例05】某同学用鸡蛋壳内膜模拟皮肤屏障，对比苹果表皮的实验结果发现：鸡蛋壳内膜组腐烂速度更慢。下列解释合理的是（ ）
A．鸡蛋壳内膜更厚 B．鸡蛋壳内膜的纤维结构更致密，阻挡病原体能力更强
C．鸡蛋壳内膜能分泌抗菌物质 D．鸡蛋壳内膜不易与腐烂苹果汁反应
【答案】B
【解析】鸡蛋壳内膜的纤维结构致密，比苹果表皮（植物细胞壁结构）更难被病原体突破，故腐烂速度慢；A 选项 “更厚” 并非关键（苹果表皮厚度可能更厚）；C 选项鸡蛋壳内膜无分泌抗菌物质的功能；D 选项两组均与腐烂苹果汁反应，差异在于屏障致密性，故选 B。
中考真题感知练
1．（2025 江苏苏州 中考真题）在 “模拟探究皮肤是一道保护屏障” 实验中，控制无关变量是保证实验结果可靠的关键。下列操作属于控制无关变量的是（ ）
A．选择大小一致的新鲜苹果 B．将苹果分为 “完整组” 和 “破损组”
C．测量并记录腐烂面积 D．分析两组腐烂差异得出结论
【答案】A
【解析】A 选项控制苹果大小、新鲜度，属于无关变量；B 选项是设置自变量；C 选项是测量因变量；D 选项是推导结论，故选 A。
2．（2025 山东青岛 中考真题）某小组用土豆表皮模拟皮肤，探究 “不同浓度盐水对皮肤屏障功能的影响”，实验设计如下表。其中不合理的是（ ）
组别 土豆处理 盐水浓度 涂抹腐烂苹果汁量 环境条件
甲组 表皮完整 0.9% 2mL 室温密封
乙组 表皮完整 5% 2mL 室温密封
丙组 表皮破损 0.9% 3mL 室温密封
A．甲组作为对照组 B．乙组与甲组对比，探究盐水浓度的影响
C．丙组与甲组对比，探究表皮完整性的影响 D．丙组涂抹腐烂苹果汁量为 3mL
【答案】D
【解析】丙组与甲组对比时，自变量应为 “表皮完整性”，无关变量（涂抹量）需一致，丙组 3mL 与甲组 2mL 不一致，违反单一变量原则，故选 D。
3．（2025 湖南长沙 中考真题）结合 “模拟探究皮肤是一道保护屏障” 实验，下列关于人体皮肤功能的叙述，错误的是（ ）
A．皮肤的角质层能阻挡病原体入侵 B．皮肤破损后，屏障功能减弱
C．皮肤的皮脂腺分泌皮脂，能增强屏障功能 D．皮肤仅具有屏障功能
【答案】D
【解析】皮肤除屏障功能外，还具有调节体温、感受刺激等功能，D 选项 “仅具有” 表述错误，故选 D。
4．（2025 广西南宁 中考真题）某同学实验后记录：“表皮破损组苹果 12h 腐烂面积 1.5cm ，表皮完整组 0.2cm ”。该记录属于实验的（ ）
A．实验目的 B．实验变量 C．实验现象 D．实验结论
【答案】C
【解析】记录的腐烂面积数据是直接观察到的结果，属于实验现象；实验目的是探究方向，变量是控制条件，结论是推导的规律，故选 C。
5．（2025 陕西西安 中考真题）为探究 “干燥环境对皮肤屏障功能的影响”，下列实验设计最合理的是（ ）
A．一组苹果表皮完整，置于干燥环境；另一组苹果表皮破损，置于潮湿环境
B．一组苹果表皮完整，置于干燥环境；另一组苹果表皮完整，置于潮湿环境
C．一组苹果表皮完整，置于干燥环境；另一组苹果表皮破损，置于干燥环境
D．一组苹果表皮完整，置于干燥环境；另一组土豆表皮完整，置于潮湿环境
【答案】B
【解析】探究 “干燥环境” 的影响，自变量为 “湿度”，无关变量（表皮完整性、材料类型）需一致，B 选项符合单一变量原则，故选 B。
6．（2025 云南昆明 中考真题）实验中，若发现表皮完整组苹果也出现轻微腐烂，下列措施能排除 “苹果自身存在微小裂纹” 这一因素的是（ ）
A．更换新鲜苹果重新实验 B．增加腐烂苹果汁浓度
C．提高实验环境温度 D．减少观察时间
【答案】A
【解析】更换无微小裂纹的新鲜苹果，可排除原苹果自身问题的干扰；B、C 会加剧腐烂，D 会导致现象不明显，均无法排除该因素，故选 A。
7．（2025 四川成都 中考真题）根据 “模拟探究皮肤是一道保护屏障” 实验结论，下列生活建议不合理的是（ ）
A．皮肤划伤后及时用碘伏消毒 B．勤用高浓度洗涤剂洗手
C．冬季涂抹润肤露，保持皮肤湿润 D．避免频繁抓挠皮肤
【答案】B
【解析】高浓度洗涤剂会破坏皮肤表面的皮脂膜，削弱屏障功能，B 选项建议不合理；A、C、D 均能保护皮肤屏障，故选 B。
8．（2025 辽宁沈阳 中考真题）某小组用鸡蛋壳内膜、苹果表皮、土豆表皮分别模拟皮肤，进行实验，结果如下表。下列推断错误的是（ ）
模拟材料 24h 腐烂面积（cm ）
鸡蛋壳内膜 0.1
苹果表皮 0.5
土豆表皮 0.8
A．鸡蛋壳内膜的屏障功能最强 B．不同材料模拟皮肤的效果存在差异
C．土豆表皮的屏障功能最弱 D．苹果表皮最适合模拟人体皮肤
【答案】D
【解析】表格仅体现不同材料的屏障效果，未提及与人体皮肤结构的相似度，无法推断 “苹果表皮最适合模拟人体皮肤”，D 选项错误，故选 D。
9．（2025 浙江杭州 中考真题）实验中，转动转换器换用高倍物镜观察苹果腐烂细节时，下列操作正确的是（ ）
A．直接转动粗准焦螺旋调焦 B．先将腐烂部位移至视野中央
C．换用小光圈使视野变暗 D．眼睛注视物镜，升高镜筒
【答案】B
【解析】换高倍物镜前需将观察目标移至视野中央，避免换镜后目标偏离视野；A 选项粗准焦螺旋易压坏玻片；C 选项应换大光圈调亮视野；D 选项换镜时无需升高镜筒，故选 B。
10．（2025 福建福州 中考真题）某同学实验后总结：“皮肤完整时能阻挡病原体，破损后不能阻挡”。该结论存在的问题是（）
A．未提及实验材料 B．表述过于绝对，忽略 “屏障功能减弱而非完全失效”
C．未说明环境条件 D．未区分病原体类型
【答案】B
【解析】皮肤破损后屏障功能显著减弱（病原体更易侵入），但并非 “完全不能阻挡”（仍有部分角质层残留阻挡作用），该结论表述绝对，不符合实验现象的客观规律，故选 B。
名校模拟提升练
1.（2025 南京一模）某小组为探究 “皮肤屏障功能与皮肤表面酸碱度（pH）的关系”，用新鲜土豆表皮模拟皮肤，设置如下实验分组：
组别 土豆表皮处理 表面涂抹液体 腐烂苹果汁涂抹量 环境条件
甲 完整 蒸馏水（pH=7） 2mL 室温密封
乙 完整 稀盐酸（pH=3） 2mL 室温密封
丙 完整 氢氧化钠溶液（pH=11） 2mL 室温密封
下列关于该实验的分析，错误的是（ ）
A．自变量是 “皮肤表面 pH”，因变量是 “土豆腐烂程度”
B．三组土豆的大小、新鲜度需保持一致，避免无关变量干扰
C．预期结果可能为 “乙组和丙组腐烂速度快于甲组”，说明过酸、过碱环境会破坏屏障功能
D．若丙组土豆出现表皮脱落现象，可直接判断是 pH=11 的溶液导致屏障功能失效
【答案】：D
【解析】：丙组表皮脱落可能是氢氧化钠溶液的腐蚀性直接破坏表皮结构，而非仅影响屏障功能（如表皮脱落本身已导致屏障破损），需结合腐烂程度综合判断，不能 “直接判断”；A、B、C 均符合实验设计逻辑，故选 D。
2.（2025 杭州中学一模）为验证 “皮肤屏障功能随年龄增长而减弱” 的猜想，某同学用不同成熟度的苹果（青苹果：模拟青少年皮肤；红苹果：模拟中老年皮肤）进行实验，每组均保持表皮完整，涂抹等量腐烂苹果汁，记录 24h 腐烂面积。下列对实验设计的评价，最合理的是（ ）
A．实验思路合理，通过苹果成熟度模拟年龄差异，能验证猜想
B．实验材料选择不当，苹果成熟度主要影响果肉甜度，与表皮屏障功能无直接关联
C．需增设 “青苹果破损组” 和 “红苹果破损组”，才能排除成熟度以外的因素
D．应控制苹果的储存时间一致，避免储存时间对表皮屏障功能的影响
【答案】：D
【解析】：A 选项：苹果成熟度可能影响表皮角质层厚度（如红苹果表皮更易皱缩），但需先控制储存时间（储存过久的青苹果也可能表皮受损），否则无法确定腐烂差异是 “成熟度” 还是 “储存时间” 导致；B 选项：苹果成熟度与表皮屏障功能有一定关联（如成熟度高的表皮更脆弱），材料选择有一定合理性；C 选项：实验核心验证 “完整屏障随年龄的变化”，无需增设破损组；D 选项：储存时间会影响表皮完整性（如储存久的苹果表皮易出现裂纹），需统一控制，故选 D。
3．（2025 华州师范一模）某小组在 “模拟探究皮肤是一道保护屏障” 实验中，出现 “表皮完整组腐烂面积大于表皮破损组” 的异常结果。下列分析中，最可能导致该异常的是（ ）
A．表皮完整组苹果涂抹的腐烂苹果汁浓度过高
B．表皮破损组苹果放置在低温环境中
C．表皮完整组苹果表皮存在大面积肉眼可见的裂纹（实验前未发现）
D．两组苹果的观察时间不一致（完整组观察时间更长）
【答案】：C
【解析】：A 选项：浓度过高会使完整组腐烂程度加重，但通常仍会轻于破损组；B 选项：低温会减缓腐烂速度，但不会使破损组腐烂更慢；C 选项：完整组表皮存在大面积裂纹，实际已属于 “破损屏障”，可能导致腐烂面积大于轻微破损的实验组，是最可能的原因；D 选项：观察时间一致是实验基本要求，若完整组观察时间更长，需明确时间差异，且通常不会逆转两组腐烂差异，故选 C。
4．（2025 北京师范模拟）结合 “模拟探究皮肤是一道保护屏障” 实验，下列关于人体皮肤屏障功能的应用，正确的是（ ）
A．频繁使用去角质产品能去除老化角质层，增强皮肤屏障功能
B．皮肤晒伤后出现红肿、脱皮，说明表皮屏障已受损，需避免进一步刺激
C．婴幼儿皮肤屏障功能较弱，应使用高浓度防腐剂的护肤品防止感染
D．蚊虫叮咬后皮肤瘙痒，可通过抓挠缓解，不会影响皮肤屏障功能
【答案】：B
【解析】：A 选项：频繁去角质会破坏角质层完整性，削弱屏障功能；B 选项：晒伤后脱皮说明表皮细胞受损，屏障功能下降，需避免摩擦、暴晒等进一步刺激，正确；C 选项：高浓度防腐剂会刺激婴幼儿脆弱皮肤，加重屏障损伤；D 选项：抓挠易导致皮肤破损，破坏屏障，增加感染风险，故选 B。
5．（2025 上海中学模拟）某生物兴趣小组拓展探究 “不同修复成分对受损皮肤屏障的修复效果”，实验设计如下：
①取 6 个新鲜苹果，均在表皮划相同深度的伤口（模拟皮肤破损）；
②分为 3 组：A 组（伤口涂抹含神经酰胺的乳液）、B 组（伤口涂抹含透明质酸的乳液）、C 组（伤口不涂抹乳液）；
③三组均涂抹等量腐烂苹果汁，置于同一环境；
④定时观察伤口周围腐烂面积。
下列对该实验的改进，能使结果更可靠的是（ ）
A．A 组和 B 组应涂抹等量的乳液，避免 “乳液用量” 成为无关变量
B．需增设 “表皮完整组”，排除苹果自身抗病性的影响
C．应选择不同品种的苹果，增强实验结果的普遍性
D．腐烂苹果汁应稀释后使用，避免浓度过高导致三组腐烂差异不明显
【答案】：A
【解析】：A 选项：A 组和 B 组的乳液类型不同，但用量需一致，否则 “用量差异” 可能干扰修复效果的判断，是关键改进；B 选项：实验核心探究 “受损屏障的修复效果”，无需完整组；C 选项：不同品种苹果的表皮结构差异大，会增加无关变量干扰；D 选项：浓度过高可能使三组均快速腐烂，但只要变量控制一致，仍可对比差异，并非必需改进，故选 A。
6.（2025 华中师范模拟）某小组探究 “皮肤屏障功能与表皮角质层厚度的关系”，用不同品种的土豆（品种 A：表皮角质层较厚；品种 B：表皮角质层较薄）模拟不同皮肤类型，实验分组如下：
组别 土豆品种 表皮处理 腐烂苹果汁涂抹量 环境条件
1 A 完整 2mL 室温密封
2 A 破损 2mL 室温密封
3 B 完整 2mL 室温密封
4 B 破损 2mL 室温密封
下列实验分析错误的是（ ）
A．可通过对比 “组别 1 与组别 3”，探究角质层厚度对完整屏障功能的影响
B．可通过对比 “组别 2 与组别 4”，探究角质层厚度对破损屏障功能的影响
C．若组别 1 腐烂面积小于组别 3，说明角质层越厚，皮肤屏障功能越强
D．实验中无需控制土豆大小，因品种差异已明确角质层厚度这一变量
【答案】：D
【解析】：土豆大小属于无关变量，即使品种不同（角质层厚度有差异），大小不一致仍可能导致腐烂面积差异（如大土豆接触病原体的表面积更大），需统一控制；A、B、C 的分组对比逻辑均合理，能精准探究对应变量关系，故选 D。
7.（2025 成都外国语学院模拟）实验中，某小组发现 “表皮破损组苹果在 12h 时腐烂面积突然增大”，而前 6h 腐烂速度缓慢。下列对该异常现象的解释，最不合理的是（ ）
A．12h 时实验环境温度突然升高，加速微生物繁殖
B．前 6h 病原体仅在表皮聚集，12h 后突破表皮侵入果肉
C．苹果自身的抗微生物物质在前 6h 发挥作用，12h 后消耗殆尽
D．腐烂苹果汁在 12h 时突然发生变质，病原体浓度大幅升高
【答案】：D
【解析】：腐烂苹果汁在实验前已制备且浓度均匀，实验过程中密封放置，若未受外界污染，不会 “突然变质”；A 选项温度骤升、B 选项病原体侵入阶段差异、C 选项苹果自身抗微生物物质消耗，均可能导致腐烂速度突然变化，逻辑合理，故选 D。
8.（2025 青岛第二中学模拟）结合 “模拟探究皮肤是一道保护屏障” 实验原理，下列生活场景中，能体现 “保护皮肤屏障功能” 的做法是（ ）
①剧烈运动后用冷水快速冲洗全身，降温提神
②冬季洗澡后及时涂抹身体乳，保持皮肤湿润
③为预防痘痘，每天用硫磺皂清洁面部 3 次
④蚊虫叮咬后涂抹止痒药膏，避免抓挠皮肤
A．①② B．②④ C．①③ D．③④
【答案】：B
【解析】：①剧烈运动后皮肤毛孔张开，冷水快速冲洗易刺激皮肤，破坏皮脂膜，削弱屏障功能；②冬季皮肤干燥，身体乳可补充水分和油脂，维持角质层完整性，保护屏障；③频繁用硫磺皂清洁（碱性强）会破坏皮肤表面 pH 平衡和皮脂膜，损伤屏障；④避免抓挠可防止皮肤破损，涂抹药膏缓解瘙痒，保护屏障。故选 B。
9.（2025 杭州第二中学模拟）某兴趣小组拓展实验：探究 “不同浓度的保湿剂对皮肤屏障功能的保护作用”，用苹果表皮模拟皮肤，实验设计如下：
组别 苹果表皮处理 涂抹保湿剂浓度 后续处理 观察指标
甲 完整 0%（清水） 涂抹等量腐烂苹果汁，室温密封 24h 腐烂面积
乙 完整 5% 同上 同上
丙 完整 10% 同上 同上
丁 完整 20% 同上 同上
下列对实验的评价，正确的是（ ）
A．实验变量控制合理，能得出 “保湿剂浓度越高，保护效果越好” 的结论
B．需增设 “表皮破损组”，才能体现保湿剂对受损屏障的保护作用
C．若乙、丙、丁组腐烂面积均小于甲组，说明保湿剂能保护皮肤屏障
D．应控制保湿剂涂抹量一致，否则无法判断保护效果差异是否由浓度导致
【答案】：D
【解析】：A 选项：实验未排除 “高浓度保湿剂可能刺激皮肤” 的情况（如 20% 组可能因浓度过高导致屏障损伤），无法直接得出 “浓度越高效果越好”；B 选项：实验核心探究 “对完整屏障的保护作用”，无需破损组；C 选项：需对比乙、丙、丁组与甲组的差异，且需排除 “液体涂抹量” 等无关变量干扰，仅 “均小于甲组” 不足以直接证明保湿剂的作用；D 选项：保湿剂涂抹量属于无关变量，必须一致，否则浓度差异与用量差异会混淆实验结果，正确，故选 D。
10．（2025 南京师范大学附属中学模拟）某小组在实验中，为缩短实验时间，将腐烂苹果汁加热至 60℃后涂抹在苹果表皮上。下列对该操作影响的分析，正确的是（ ）
A．加热会杀死腐烂苹果汁中的微生物，导致两组苹果均不腐烂，实验失败
B．加热会加速苹果表皮的老化，使表皮完整组腐烂速度加快，干扰实验结果
C．加热对实验组（表皮破损组）无影响，仅会影响对照组（表皮完整组）
D．加热会使腐烂苹果汁浓度升高，导致两组苹果腐烂速度均加快，但不影响实验结论
【答案】：A
【解析】：腐烂苹果汁中的微生物（如细菌、真菌）是导致苹果腐烂的 “病原体”，60℃加热会杀死大部分微生物，使 “病原体” 失去活性，无论表皮是否完整，苹果均难以腐烂，无法观察到屏障功能的差异，直接导致实验失败；B 选项表皮老化不会因短期加热显著发生；C 选项加热对两组均有影响；D 选项加热不会使浓度升高，且微生物失活会导致实验结论无法得出，故选 A。
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实验报告单
项目 具体内容
实验名称 模拟探究皮肤是一道保护屏障
实验日期 ____年____月____日
班级 ____年级____班
第___组 第___组
姓名 ______（组内所有成员姓名）
实验原理 1. 人体皮肤的表皮作为第一道物理屏障，完整时可阻挡病原体侵入体内，表皮破损则屏障功能减弱或失效，易引发病原体感染； 2. 用新鲜苹果表皮类比人体皮肤的物理屏障结构，用腐烂苹果汁（含微生物及代谢产物）类比侵入人体的病原体；通过观察两组苹果（表皮完整、表皮破损）的腐烂程度差异，间接验证皮肤屏障的保护作用
实验过程 提出问题 皮肤的完整性是否会影响其对病原体的阻挡能力？
作出假设 皮肤（以苹果表皮为模拟对象）完整时，对病原体（腐烂苹果汁）的阻挡作用更强，苹果果肉腐烂速度更慢；皮肤（苹果表皮）破损时，病原体更易侵入，苹果果肉腐烂速度更快
实验过程 制定计划 - 实验思路 设置 “表皮完整组”（对照组）和 “表皮破损组”（实验组），控制两组苹果的大小、新鲜度、成熟度一致，腐烂苹果汁涂抹量、环境温度、湿度等无关变量相同；定时观察并记录两组苹果的腐烂情况，对比分析皮肤（苹果表皮）完整性对病原体阻挡效果的影响
材料用具 1. 实验材料：新鲜苹果 6 个（大小均匀、成熟度一致，无破损、无病虫害）、腐烂苹果汁（提前制备，确保浓度均匀）； 2. 实验工具：小刀（用于划破苹果表皮）、标签纸（标注组别及编号）、棉签（涂抹腐烂苹果汁）、放大镜（观察表皮细节及腐烂情况）、计时器、直尺（测量腐烂面积）、记录表格、透明塑料袋（密封苹果以控制环境）
回答问题 1. 应该选择什么样的苹果进行实验？应该将苹果分为几组？答：选择大小一致、新鲜无损伤、成熟度相同的苹果，避免苹果自身条件差异干扰实验结果；应将苹果分为 2 组，即表皮完整组（对照组，3 个苹果）和表皮破损组（实验组，3 个苹果）。 2. 如何控制要探究的环境条件？其他影响苹果腐烂的温度、湿度等条件实验组和对照组如何处理？答：要探究的核心条件是 “表皮完整性”，实验组用小刀在每个苹果表皮划 2-3 条长度约 1cm、深度约 0.5cm 的伤口（避开果核），对照组苹果不做任何处理；温度、湿度等无关条件需保持一致，将两组苹果分别放入干净的透明塑料袋中密封，置于室温（20-25℃）、通风且无阳光直射的环境中。 3. 应该多久观察一次？如何判断苹果是否腐烂？具体观察和统计什么数据来描述苹果的腐烂情况？答：每隔 6 小时观察一次，连续观察 24 小时；判断苹果腐烂的标准为：表皮或果肉出现褐色 / 黑色斑点、果肉软化、产生酸腐异味；具体观察和统计的数据包括：腐烂面积（用直尺测量，单位：cm ）、腐烂深度（用牙签轻轻探入腐烂处，单位：mm）、腐烂速度（每 6 小时腐烂面积的增加量）、异味程度（用 “无异味、轻微异味、明显异味” 描述）
实验步骤 1. 分组标记：取 6 个新鲜苹果，用标签纸分别标注 “完整 1 号”“完整 2 号”“完整 3 号”（对照组）和 “破损 1 号”“破损 2 号”“破损 3 号”（实验组）； 2. 材料处理：实验组苹果用小刀在表皮划 2-3 条伤口（确保伤口深度一致），对照组苹果保持表皮完整，检查两组苹果无额外损伤； 3. 施加变量：用棉签蘸取等量腐烂苹果汁，均匀涂抹在两组苹果的表皮（实验组需将腐烂苹果汁涂抹在伤口及周围 1cm 范围内）； 4. 环境控制：将两组苹果分别放入透明塑料袋中密封，置于同一室温、通风、无阳光直射的环境； 5. 观察记录：在实验开始后 6h、12h、18h、24h，用放大镜观察苹果腐烂情况，用直尺测量腐烂面积和深度，记录异味程度，将数据填入实验记录表格
实验结果 1. 6h 观察：表皮完整组 3 个苹果均无明显腐烂，仅个别苹果表皮有极浅褐色痕迹；表皮破损组 3 个苹果伤口处均出现直径 0.3-0.5cm 的褐色斑点，无明显软化； 2. 12h 观察：表皮完整组苹果表皮褐色痕迹无扩大，无软化、无异味；表皮破损组苹果伤口处褐色斑点扩大至 0.8-1.2cm，果肉轻微软化，无明显异味； 3. 18h 观察：表皮完整组苹果仍无明显腐烂，仅局部表皮有浅褐色印记；表皮破损组苹果腐烂面积达 1.5-2.0cm，腐烂深度 0.5-1.0mm，出现轻微酸腐味； 4. 24h 观察：表皮完整组苹果腐烂面积仅 0.2-0.3cm，无软化、无异味；表皮破损组苹果腐烂面积达 2.5-3.0cm，腐烂深度 1.0-1.5mm，酸腐味明显（可附 “24 小时苹果腐烂情况统计表格” 补充具体数据）
实验分析 1. 结果分析：实验过程中，表皮破损组苹果的腐烂面积、腐烂深度随时间增长的速度均显著快于表皮完整组，且更早出现软化和酸腐异味，说明表皮破损后，“病原体”（腐烂苹果汁）更易侵入苹果内部，导致果肉更快变质； 2. 得出结论：皮肤（以苹果表皮为模拟对象）的完整性是其发挥屏障功能的关键，表皮完整时能有效阻挡病原体入侵，验证了最初的实验假设，即 “皮肤是一道保护屏障”
实验反思 - 易出错的地方 1. 实验材料选择：若苹果表皮本身存在肉眼不可见的微小裂纹，可能导致对照组苹果提前出现轻微腐烂，干扰实验结果，实验前需用放大镜仔细检查每个苹果表皮； 2. 无关变量控制：腐烂苹果汁涂抹量不均（如实验组涂抹量多于对照组）、两组苹果放置环境温度 / 湿度不一致，会导致实验结果不准确，需严格控制每一步操作的一致性； 3. 观察记录：对 “腐烂面积”“腐烂深度” 的测量标准不统一（如不同成员测量方法不同）、仅主观描述腐烂情况（如 “腐烂很严重”），会导致数据缺乏可比性，实验前需统一测量方法和记录标准； 4. 实验重复度：若每组仅用 1 个苹果，易因个体差异导致结果具有偶然性，增加每组苹果数量（如 3 个），取平均值可减少实验误差，提高结果可靠性
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第17章 人类对疾病的抵御
实验01 皮肤屏障模
拟实验探究
第7单元 健康地生活
苏科版(新教材)生物八年级下册
目录
01
实验启程
02
实验目标
03
实验探索
04
实验收获
05
实验闯关
01
实验启程
大家都吃过苹果，如果苹果没有了苹果皮会怎么样呢？人如果没有了皮肤又会怎么样呢？
通过观察削皮与完整苹果在室温下的腐烂差异，完整苹果的表皮是否类似于人体皮肤的保护功能？
核心问题
苹果表皮与人体皮肤在保护内部组织方面，可能存在哪些相似之处？
课堂导入
02
实验目标
核心素养
具体目标
生命观念 通过模拟皮肤（以苹果 / 土豆表皮类比）完整与破损时抵御 “病原体”（腐烂汁液）的差异，直观认识到皮肤作为人体第一道防线的物理屏障功能，进而关联 “人体各系统协同维持生命活动稳定” 的整体观念。
科学思维 1.区分 “实验组”（表皮破损的苹果）与 “对照组”（表皮完整的苹果），理解 “对照” 在科学探究中排除无关变量干扰的作用。
2.通过观察两组苹果腐烂程度的差异，训练 “从实验现象推导实验结论” 的逻辑推理能力，避免 “现象与结论脱节” 的思维误区，形成严谨的科学思维习惯。
科学探究 1.实验设计：明确探究问题（“皮肤是否能抵御病原体入侵”），自主规划变量控制、材料选择（为何用苹果表皮类比皮肤）、观察指标（腐烂面积、腐烂速度），提升实验设计的合理性；
2.操作与记录：通过处理实验材料（去皮 / 留皮、涂抹腐烂汁液）、定时观察并记录数据
3.结果分析：对比两组实验数据，归纳 “表皮完整组腐烂更慢 / 更轻” 的结论
态度责任 1.实验中需严格控制无关变量；
2.通过类比皮肤功能，引导学生将实验结论迁移到生活场景
实验目标
03
实验探索
变量控制与材料选择
实验材料
新鲜苹果 (皮肤模型)
蒸馏水 & 无菌棉签
透明保鲜盒
电子秤
实验变量
自变量 (唯一变量): 苹果表皮的完整性 (完整、削皮、削皮后涂蒸馏水)。
无关变量 (保持一致): 温度、湿度、光照、苹果品种及大小。
实验探究
1. 标记称重
对苹果进行编号，并用电子秤准确记录初始质量。
→
2. 模拟伤口
按实验设计处理苹果表皮，模拟皮肤完整与破损状态。
→
3. 密封放置
将处理好的苹果放入保鲜盒，置于相同室温环境。
→
4. 每日观察
连续三天观察并记录颜色、质地、气味及质量变化。
核心观察指标：颜色变化、质地软硬、异味出现、质量损失
观察苹果皮肤表面，三天后，苹果会有什么样的变化呢？
实验探究
三日观察现象对比
实验分组 24小时 48小时 72小时
完整苹果组 基本无变化 表面略失光泽 果柄处轻微皱缩
削皮苹果组 表面明显褐变 出现凹陷斑点 大面积软化腐烂
削皮+涂水组 褐变速度稍快 表面粘液增多 腐烂程度最为严重
结论：表皮完整的苹果能有效抵御外界侵蚀，初步推断表皮具有保护作用。
实验探究
我们用苹果表皮模拟人体皮肤，用腐烂苹果汁模拟病原体，这种 “模拟实验” 的设计思路，相比直接用人体皮肤做实验，有哪些优势？又可能存在哪些与真实情况的差异？
讨论1：
①安全性高，避免直接用人体皮肤接触病原体（如腐烂汁液）导致感染；②材料易获取（苹果、土豆等常见食材），成本低且易操作，适合课堂分组实验；③可通过控制材料状态（如表皮是否破损）精准模拟实验变量，实验现象更易观察。
若要探究 “皮肤完整性是否影响屏障功能”，除了 “表皮完整组” 和 “表皮破损组”，是否需要设置 “表皮完整但涂抹清水” 的组别？
需要设置。该组别可排除 “液体涂抹行为本身对苹果表皮的影响” 这一无关因素 —— 若仅对比 “表皮完整 + 腐烂汁液组” 和 “表皮破损 + 腐烂汁液组”，无法确定实验结果差异是 “表皮完整性” 导致，还是 “涂抹液体（无论是否含病原体）” 对表皮产生了破坏。加入清水对照组后，若 “表皮完整 + 清水组” 无明显腐烂，可证明 “腐烂汁液中的病原体” 是导致腐烂的关键，进一步凸显表皮完整的屏障作用。
讨论2：
实验探究
04
实验收获
质量损失率计算
通过量化数据，我们能更精确地比较不同处理组之间的差异，增强实验的说服力。
计算公式:
预期结果对比 (柱状图)
实验收获
相似性 (合理性)
都是生物体表面保护层
都能防止内部水分流失
都能阻挡部分外界病原体
破损后都易发生感染/腐烂
差异性 (局限性)
苹果无免疫系统，反应被动
皮肤有汗腺、油脂等复杂结构
实验环境与现实差异大
观察时间短，无法模拟长期效应
实验收获
皮肤：人体的第一道防线
皮肤并非单一结构，其三道防线协同作用，共同维护机体健康。
第一道防线：物理屏障
由角质层和紧密排列的细胞构成，如同“砖墙”，阻挡病原体和有害物质。
第二道防线：化学屏障
皮脂膜呈弱酸性，可抑制细菌生长；汗液中的溶菌酶也能杀菌。
第三道防线：微生物屏障
常驻菌群通过竞争营养和空间，抑制外来病原菌的定植。
实验收获
05
实验闯关
实验闯关
1.在 “模拟探究皮肤是一道保护屏障” 实验中，选择新鲜苹果作为实验材料的主要原因是（ ）
A. 苹果易获取且价格便宜
B. 苹果表皮结构可类比人体皮肤的物理屏障
C. 苹果腐烂速度快，实验现象更明显
D. 苹果颜色鲜艳，便于观察
2.该实验设置 “表皮完整组” 和 “表皮破损组”，其核心目的是（ ）
A. 观察苹果的正常腐烂过程
B. 控制实验的无关变量
C. 对比不同屏障完整性对病原体阻挡效果的差异
D. 验证腐烂苹果汁是否具有致病性
B
解析：实验选新鲜苹果的核心是其表皮结构紧密，可类比人体皮肤的物理屏障，能模拟阻挡 “病原体”（腐烂苹果汁）的功能，这是实验材料选择的关键依据。A（易获取）、C（腐烂快）、D（颜色鲜艳）均为次要因素，并非主要原因，故选 B。
C
解析：A 项 “观察正常腐烂” 无需分组对比，不符合实验探究目的；
B 项 “控制无关变量” 是实验操作要求（如苹果大小一致），并非分组目的；
D 项 “验证腐烂苹果汁致病性” 只需单一组（如破损组）即可，无需两组对比。
故选 C。
实验闯关
3.下列实验现象中，能直接支持 “皮肤是一道保护屏障” 结论的是（ ）
A. 表皮完整组和表皮破损组苹果均出现腐烂
B. 表皮完整组苹果腐烂面积比表皮破损组小 50%
C. 腐烂苹果汁在空气中放置后浓度降低
D. 苹果表皮破损后，颜色迅速变深
4.在 “模拟探究皮肤是一道保护屏障” 实验中，用____________________ 模拟人体皮肤的物理屏障，
用____________________ 模拟侵入人体的病原体；实验的自变量是____________________，无关变量
有____________________（写出 1 个即可，如苹果新鲜度、腐烂苹果汁涂抹量等）。
5.若实验结果为 “表皮破损组苹果在 24 小时内腐烂面积达 8cm ，表皮完整组仅 1.2cm ”，可得出的实
验结论是____________________。
解析：“皮肤是保护屏障” 的核心是 “完整屏障能阻挡病原体”，需通过两组腐烂差异体现。B 中完整组腐烂面积远小于破损组，直接说明完整表皮（模拟皮肤）能有效阻挡 “病原体”（腐烂苹果汁），支持结论。A（均腐烂）、C（汁液浓度降）、D（颜色变深）与 “屏障阻挡病原体” 无关，故选 B。
新鲜苹果表皮（或土豆表皮等合理模拟材料）
腐烂苹果汁
皮肤屏障的完整性（或表皮完整与否）
苹果大小
皮肤（或苹果表皮模拟的皮肤）完整时能有效阻挡病原体（或腐烂苹果汁模拟的病原体）入侵，屏障功能更强；皮肤破损时，屏障功能显著减弱，病原体更易导致组织（或苹果果肉）腐烂
B
拓展应用：伤口护理与屏障修复
皮肤破损后的保护措施
及时清洁伤口，去除污物
适当消毒，杀灭病原菌
使用敷料覆盖，创造湿润环境
过度清洗的负面影响
破坏皮脂膜，降低化学屏障功能
扰乱菌群平衡，导致微生物屏障失效
可能造成皮肤干燥、敏感，甚至感染

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