初级中学化学中控制变量法.ppt

控 制 变 量 法,科学探究之,设计实验方案比较锌和铁的金属活动性,将锌和铁分别放入稀盐酸中， 锌表面产生气泡的速率比铁快,将两块大小相同的锌片和铁片分别放入溶质质量分数相同、体积相同的稀盐酸中，看产生气泡的快慢,科学探究的一般步骤是：（1）提出问题（2）猜想与假设（3）制定计划（4）进行实验、收集证据（5）解释与结论（6）反思与评价等。,在设计探究性实验时，要注意以下几条原则：,（1）科学性的原则：所设计的实验应该符合科学道理，不能凭空捏造。 （2）对照性的原则：要设计一个对照性的实验，要想这个实验更能够说明问题，一定要有正反两个方面的实验。 （3）等量性的原则：所设计的实验中的平行反应，试剂的取用应该是等量的。 （4）单因子的变量原则：对某个实验的影响，会有很多的因素，实验正是要人为控制条件，使众多变量中，只能有一个因素是变量，其余几个是一样的。,控制变量法解决化学问题的思路： 一：明确 探究问题 二：寻找 影响因素 三：控制 其他因素 四：改变 研究因素,金属与酸反应速率的影响因素任选其一进行探究,药品：镁带、镁粉、铁粉、5%的盐酸、10%的盐酸、,（11年河北中考）在一次实验课上，各小组同学在不同地点找来的小石块与稀盐酸反应制取二氧化碳。此反应的化学方程式为 。 小明发现，相邻小组气体产生的速率比自己小组的快。小明将这一情况报告老师，老师鼓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的因素是什么？ 【作出猜想】不同地点石块中碳酸钙含量不同； 所用盐酸的溶质质量分数不同； 还可能是 。 【设计实验】（1）验证猜想是否成立，要设计的实验：分别取大小相同、质量相同、 的石块，加入质量相同、 的稀盐酸进行实验。 （2）验证猜想是否成立，对盐酸的要求是 。 【拓展延伸】上述实验中，小明采用了控制变量的研究方法。用此方法探究“催化剂对用过氧化氢溶液制取氧气的反应速率的影响”，需要控制不变的因素有（答出两点即可） 等。,石块大小不同（或石块质量不同、盐酸质量不同）,溶质质量分数相同,不同地点,溶质质量分数不同,温度、溶液的溶质质量分数、溶液质量、压强,初 中 化 学 中 控 制 变 量 法 的 应 用,假如要进行实验D，检验CO2是否充满试管的操作方法是,与氧气和水同时接触,H2O,CO2,A F,将燃着的木条 伸到试管口，看木条是否熄灭,B,(11年天津) 图甲和图乙所示实验均可用来探究可燃物燃烧的条件。,溶质的性质,溶剂的性质,温度,溶剂的量,（07安徽）研究性学习小组选择“H2O2生成O2的快慢与什么因素有关”的课题进行探究,以下是他们探究的主要过程: 【假设】 H2O2生成O2的快慢与催化剂种类有关 【实验方案】常温下，在两瓶相同体积的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所需要的时间。 【进行实验】右下图是他们进行实验的装置图,气体发生装置中A仪器名称是:,此实验中B处宜采用的气体收集方法是:_。,【实验记录】,【结论】该探究过程得出的结论是_。,【反思】H2O2在常温下分解缓慢,加入MnO2或 红砖粉后反应明显加快,若要证明MnO2和 红砖粉是该反应的催化剂,还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的和是否改变。 H2O2生成O2的快慢还与哪些因素有关?请你帮助他们继续探究。(只要求提出假设和实验方案) 【假设】_【实验方案】_ 你若还能提出新的合理的假设和实验方案,本题奖励4分(化学试卷总分不超过60分) 【假设】_【实验方案】_,（08年安徽中考） 小明选择“铝丝和盐酸反应的快慢与什么因素有关”的课题开展探究。下表是他分别用相同质量的铝丝和足量稀盐酸反应的三组实验数据：,（1）写出铝和盐酸反应的化学方程式_。 （2）实验和表明：该反应快慢与_有关。 （3）能表明盐酸浓度对反应快慢有影响的实验编号是:_和_。 （4）如果把实验中盐酸的质量分数改为4%，请你推出铝丝消失的时间（用t表示）取值范围_。,2010安徽(7分)小明对铁的锈蚀进行如下探究。室温时，将包有样品的滤纸 包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，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146 mL)。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)。记录起 始和最终量筒的读数以及所需时间如下表,（1)实验和说明NaCl可以 加快”“减慢”)铁锈蚀的速率。 (2)实验开始后，广口瓶内温度有所上升， 说明铁的锈蚀过程是 过程。 (3)实验结束后取出滤纸包，观察到有红棕色物质生成，该物质的化学式是 。 (4)实验和是探究碳对铁锈蚀速率的影响，请在表格空白处填写实验的样品组成。 (5)该装置还可用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算氧气的体积含量是 (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过60分。 (6)现仅提供：置筒、大烧杯、玻璃棒、水、滤纸包(内含1 g铁粉、O.2 g碳、10滴水和少量NaCl)，请你帮助小明再设计一个测量空气中氧气体积含量的实验方案，画出实验装置示意图即可(注明滤纸包的位置)。,加分题,科学探究,（11年安徽）为研究锌和铝的金属活动性，某研究小组进行了如下探究。 （1）小明设计的实验方案：向表面积相同的铝片和锌粒中分别加入盐酸。写出锌与盐酸反应的化学方程式：_ （2）小芳将去膜和未去膜的铝片分别放入盐酸中，发现前者比后者反应快，原因是_。 （3）小芳在（2）实验中，还观察到有“灰黑色沉淀”这一异常现象出现。 【提出问题】铝与盐酸反应出现的灰黑色沉淀的组成是什么？ 【查阅文献】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的固体，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的物质。,小明的实验方案中未控制金属的纯度，盐酸的浓度等相关变量相同（1分） 操作中难以做到铝片和锌粒的表面积相同（2分）,【设计并完成实验】取灰黑色沉淀分别进行如下实验。,【得出结论】由实验可判断假设c_（填“成立”或“不成立”），再集合和可得出该灰黑色沉淀的成分是_ 注意：若答对（4）小题奖励4分，但化学总分不超过60分。 （4）你认为中小明的实验能否比较锌和铝的金属活动性强弱？ （填“能”或“不能”），分别从设计方法和操作可行性的角度，具体说明理由,（5）该实验除了用铝丝消失的时间来衡量反应的快慢程度外，你还能提出新的方法来衡量该反应的快慢吗？ 方法：_ 。 （6）小明将稀盐酸换成稀硫酸继续实验，发现铝丝和稀硫酸反应现象不明显。 【发现问题】为什么铝丝易与稀盐酸而难与稀硫酸反应呢？ 【提出假设】Cl-的存在使酸和铝反应容易进行。 【设计实验】如果你能帮助小明设计一个合理的实验来验证假设，将奖励4分（化学试卷总分不超过60分）： _。,（1）2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2(2分) （2）温度(1分) （3）和(1分，两空都对才给分) （4）500t300(1分) （5）用排水法收集一瓶氢气所需时间的多少来衡量；或通过单位时间内生成氢气的量、温度变化来衡量等（其他合理答案均给分）(2分) （6）两支试管中各放有铝丝和稀硫酸，再分别加入氯化钠溶液和硫酸钠溶液 (答出氯化钠给2分)（或向放有铝丝和稀硫酸的试管中加入稀盐酸。其他合理答案均给分）,2012安徽试题 实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的 方法制取氧气，写出反应的化学方程式： 。小芳发现，氯 酸钾与氧化铜混合加热，也能较快产生氧气，于是进行如下探究： 【提出猜想】除MnO2、CuO外，Fe2O3也可以作KClO3分解的催化剂。 【设计并完成实验】按下表进行实验，并测定开始产生气体时的温度 （分解温度越低，催化效果越好）。,【分析数据、得出结论】（1）由实验 与实验对比，证明猜想合理； （2）实验所用的三种金属氧化物， 催化效果最好的是 。 【反思】（1）若要证明Fe2O3是该反应的催化剂，还应当验证它在化学反应前后的质量和 是否改变； （2）同种催化剂，颗粒大小也会影响催化效果，请你设计实验方案进行验证 。 （3）同种催化剂，还有哪些因素会影响催化效果，请你再探究。奖励4 提出假设 。 设计方案,加分题,