初中化学中控制变量法省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件

控制变量法科学探究之第1页设计试验方案比较锌和铁金属活动性将锌和铁分别放入稀盐酸中，锌表面产生气泡速率比铁快讨论：金属与酸反应速率影响原因还有哪些？将两块大小相同锌片和铁片分别放入溶质质量分数相同、体积相同稀盐酸中，看产生气泡快慢活动与探究一第2页控制变量法

当事物受到多个原因影响时，每一次只改变其中某一个原因，而控制其它几个原因不变，从而研究被改变这个原因对事物影响，分别加以研究，最终在综合处理，这种方法叫控制变量法。它是科学探究中主要思想方法，广泛地利用在各种科学探索和试验研究之中。第3页科学探究普通步骤是：

（1）提出问题

（2）猜测与假设

（3）制订计划

（4）进行试验、搜集证据

（5）解释与结论

（6）反思与评价等。

对应验证假设，由现象得到结论（控制变量）第4页在设计探究性试验时，要注意以下几条标准：

（1）科学性标准：所设计试验应该符合科学道理，不能凭空捏造。（2）对照性标准：要设计一个对照性试验，要想这个试验更能够说明问题，一定要有正反两个方面试验。（3）等量性标准：所设计试验中平行反应，试剂取用应该是等量。（4）单因子变量标准：对某个试验影响，会有很多原因，试验正是要人为控制条件，使众多变量中，只能有一个原因是变量，其余几个是一样。第5页控制变量法处理化学问题思绪：一：明确探究问题二：寻找影响原因三：控制其它原因四：改变研究原因第6页猜测操作现象结论金属与酸反应速率影响原因任选其一进行探究药品：镁带、镁粉、铁粉、5%盐酸、10%盐酸、活动与探究二第7页中考在线（11年河北中考）在一次试验课上，各小组同学在不一样地点找来小石块与稀盐酸反应制取二氧化碳。此反应化学方程式为

。小明发觉，相邻小组气体产生速率比自己小组快。小明将这一情况汇报老师，老师勉励他们对此问题共同探究。【提出问题】影响二氧化碳气体产生速率原因是什么？【作出猜测】①不一样地点石块中碳酸钙含量不一样；②所用盐酸溶质质量分数不一样；③还可能是

。【设计试验】（1）验证猜测①是否成立，要设计试验：分别取大小相同、质量相同、

石块，加入质量相同、

稀盐酸进行试验。（2）验证猜测②是否成立，对盐酸要求是

。【拓展延伸】上述试验中，小明采取了控制变量研究方法。用此方法探究“催化剂对用过氧化氢溶液制取氧气反应速率影响”，需要控制不变原因有（答出两点即可）

等。石块大小不一样（或石块质量不一样、盐酸质量不一样）溶质质量分数相同不一样地点溶质质量分数不一样温度、溶液溶质质量分数、溶液质量、压强第8页初中化学中控制变量法应用影响化学反应速率因素金属生锈条件物质燃烧条件影响催化剂催化效果原因影响固体物质溶解能力因素第9页中考在线假如要进行试验D，检验CO2是否充满试管操作方法是与氧气和水同时接触H2OCO2AF将燃着木条伸到试管口，看木条是否熄灭（11年陕西）同学们在书本中经过“活动与探究”了解了铁生锈所需要满足条件为。小刚同学经过观察发觉长久露置于空气中铜表面也会被锈蚀。经查阅资料知道，锈蚀物主要成份为Cu2(OH)2CO3。他依据质量守恒定律，推测了可能与金属铜发生反应生成铜锈物质。推测I:锈蚀物中H来自空气中（填化学式，下同），而C来自空气中，所以这两种物质必定参加了反应。推测II:锈蚀物中O有各种起源，所以不能确定空气中O2是否参加了反应。小刚同学为了验证空气中O2是否参加了反应，设计了以下一系列试验，你认为其中必须要做试验是（填试验编号）。植物油第10页中考在线B(11年天津)图甲和图乙所表示试验均可用来探究可燃物燃烧条件。小莹同学用图乙所表示装置进行试验，得到以下试验事实：不通空气时，冷水中白磷不燃烧；通空气时，冷水中白磷不燃烧；不通空气时，热水中白磷不燃烧；通空气时，热水中白磷燃烧。能说明燃烧与氧气相关组合是（）A.B.C.D.12342144第11页中考在线溶质性质溶剂性质温度溶剂量（11年苏州）学完溶液知识后，小松回家用蔗糖、碳酸钙、植物油、水相互混合做了几个小试验。（1）在同一条件下，蔗糖易溶于水，难溶于植物油，而碳酸钙不能溶于水，也不能溶于植物油。由此说明物质溶解能力与

和相关（2）除（1）中原因外，你认为固体物质溶解能力还与外界条件相关。小松在设计试验方案验证（2）中假设时，在选择了溶质和溶剂种类前提下，你认为在试验中还需要控制变量有。溶解能力====溶解速度第12页

（07安徽）研究性学习小组选择“H2O2生成O2快慢与什么原因相关”课题进行探究,以下是他们探究主要过程:【假设】H2O2生成O2快慢与催化剂种类相关【试验方案】常温下，在两瓶相同体积H2O2溶液中分别加入相同质量MnO2和红砖粉,测量各生成一瓶(相同体积)O2所需要时间。【进行试验】右下列图是他们进行试验装置图,气体发生装置中A仪器名称是:,此试验中B处宜采取气体搜集方法是:________。【试验统计】试验编号12反应物6%H2O26%H2O2催化剂1g红砖粉1gMnO2时间152s35s【结论】该探究过程得出结论是_______________________________________________。第13页【反思】H2O2在常温下分解迟缓,加入MnO2或红砖粉后反应显著加紧,若要证实MnO2和红砖粉是该反应催化剂,还需要增加试验来验证它们在化学反应前后和是否改变。H2O2生成O2快慢还与哪些原因相关?请你帮助他们继续探究。(只要求提出假设和试验方案)【假设】________________________________________________【试验方案】_____________________________________________________________你若还能提出新合理假设和试验方案,本题奖励4分(化学试卷总分不超出60分)【假设】________________________________________________【试验方案】______________________________________________________________第14页

试验编号盐酸质量分数/%反应温度/℃铝丝消失时间/s①320500②620300③63080

（08年安徽中考）小明选择“铝丝和盐酸反应快慢与什么原因相关”课题开展探究。下表是他分别用相同质量铝丝和足量稀盐酸反应三组试验数据：（1）写出铝和盐酸反应化学方程式_________________。（2）试验②和③表明：该反应快慢与_______________相关。（3）能表明盐酸浓度对反应快慢有影响试验编号是:_______和_______。（4）假如把试验①中盐酸质量分数改为4%，请你推出铝丝消失时间（用t表示）取值范围___________________。第15页·安徽(7分)小明对铁锈蚀进行以下探究。室温时，将包有样品滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，快速塞紧，装置如图。观察到量筒内水沿导管慢慢进入广口瓶(净容积为146mL)。当温度恢复至室温，且量筒内水面高度不变时读数(此时瓶内氧气含量近似为零)。统计起始和最终量筒读数以及所需时间以下表．（1)试验①和②说明NaCl能够

加紧”“减慢”)铁锈蚀速率。(2)试验开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁锈蚀过程是

过程。(3)试验结束后取出滤纸包，观察到有红棕色物质生成，该物质化学式是

。(4)试验①和③是探究碳对铁锈蚀速率影响，请在表格空白处填写试验③样品组成。(5)该装置还可用于测量空气中氧气含量，依据上述数据计算氧气体积含量是

％(保留3位有效数字)。注意：若答对第(6)小题将奖励4分。但化学试卷总分不超出60分。

(6)现仅提供：置筒、大烧杯、玻璃棒、水、滤纸包(内含1g铁粉、O.2g碳、10滴水和少许NaCl)，请你帮助小明再设计一个测量空气中氧气体积含量试验方案，画出试验装置示意图即可(注明滤纸包位置)。

加分题科学探究第16页（11年安徽）为研究锌和铝金属活动性，某研究小组进行了以下探究。（1）小明设计试验方案：向表面积相同铝片和锌粒中分别加入盐酸。写出锌与盐酸反应化学方程式：__________（2）小芳将去膜和未去膜铝片分别放入盐酸中，发觉前者比后者反应快，原因是_____________________。（3）小芳在（2）试验中，还观察到有“灰黑色沉淀”这一异常现象出现。【提出问题】铝与盐酸反应出现灰黑色沉淀组成是什么？【查阅文件】铝在颗粒较小时为灰黑色；AlCl3为无色透明晶体或白色而微带浅黄色固体，易溶于水和乙醇。【提出合理假设】假设a：该灰黑色沉淀可能含有_________假设b：该灰黑色沉淀可能含有AlCl3；假设c：该灰黑色沉淀可能含有难溶于酸物质。小明试验方案中未控制金属纯度，盐酸浓度等相关变量相同（1分）操作中难以做到铝片和锌粒表面积相同（2分）第17页【设计并完成试验】取灰黑色沉淀分别进行以下试验。试验编号试验操作试验现象①加入适量稀盐酸有微量气泡，固体全部溶解，得到澄清溶液②加入适量蒸馏水固体部分溶解③加入适量无水乙醇固体部分溶解【得出结论】由试验①可判断假设c______（填“成立”或“不成立”），再集合②和③可得出该灰黑色沉淀成份是________注意：若答对（4）小题奖励4分，但化学总分不超出60分。（4）你认为①中小明试验能否比较锌和铝金属活动性强弱？

——————（填“能”或“不能”），分别从设计方法和操作可行性角度，详细说明理由

第18页（5）该试验除了用铝丝消失时间来衡量反应快慢程度外，你还能提出新方法来衡量该反应快慢吗？方法：____________________________________________。（6）小明将稀盐酸换成稀硫酸继续试验，发觉铝丝和稀硫酸反应现象不显著。【发觉问题】为何铝丝易与稀盐酸而难与稀硫酸反应呢？【提出假设】Cl-存在使酸和铝反应轻易进行。【设计试验】假如你能帮助小明设计一个合理试验来验证假设，将奖励4分（化学试卷总分不超出60分）：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（1）2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑(2分)（2）温度(1分)（3）①和②(1分，两空都对才给分)（4）500>t>300(1分)（5）用排水法搜集一瓶氢气所需时间多少来