控制变量法在化学反应速率实验中的应用
控制变量思想在化学实验探究题中的应用教案
高考二轮复习控制变量思想在化学实验探究题中的应用一、教学目标[知识与技能]①了解控制对比实验条件的方法。
②能根据实验现象，观察、记录、分析或处理数据，得出正确结论。
[过程与方法] 通过实验过程的变量控制来培养学生设计、评价探究实验方案的能力和综合运用知识的能力。
[情感态度与价值观] ①培养学生运用控制变量思想分析解决化学问题。
②会用科学、辨证的观点分析、评价实验设计方案。
二、教学过程【创设情景 引入课题】高考化学实验探究题向来是高考试卷中的重要考试内容之一，方式方法灵活多样。
近几年的高考出现这样一种类型的化学实验探究题：以表格形式给出多组实验数据，让考生找出每组数据的变化对反应的影响；给出影响化学反应的几种因素，让考生设计实验分析各因素对反应的影响。
通过实验过程的变量控制来考查设计、评价探究实验方案的能力和综合运用知识的能力。
例如：(2011福建高考∙23节选) I 、磷、硫元素的单质和化合物应用广泛。
⑷在酸性溶液中，碘酸钾(KIO 3)和亚硫酸钠可发生如下反应：2IO 3－＋5SO 32－＋2H ＋===I 2＋5SO 42－＋H 2O生成的碘可以用淀粉溶液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。
某同学设计实验如下表所示：该实验的目的是_____________________；表中V 2=___________mL答案：由实验2可以看出混合液的总体积为50mL ，V 1为10mL ，V 2为40mL ，实验1和实验2可知实验目的是探究该反应速率与亚硫酸钠溶液浓度的关系；实验2和实验3可知实验目的是探究该反应速率与温度的关系。
当研究多个因素之间的关系时，往往先控制其他几个因素不变，集中研究其中一个因素的变化所产生的影响，即每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，把多因素的问题变成单因素的问题，这种方法叫控制变量法。
控制变量法是化学中常用的探究问题和分析解决问题的重要思想方法之一，应用这一思想方法可以使研究的问题简单化。
控制变量法在化学中的应用
控制变量法在化学中的应用控制变量法在化学中的应用重庆市丰都县第二中学校郑君控制变量是科学研究中的重要方法，其基本思路是：假设某个探究的实验对象可能受到A、B、C、D、E等因素的影响，为了确证其中A因素是否会对实验对象造成影响，以及可能产生怎样的影响，可以控制除A以外的B、C、D、E等因素，使之保持恒定，然后仅改变因素A一个量，通过对比在A的不同情况下（如A1、A2），观察实验对象的变化情况。
如果存在变化，则说明A因素有影响，而且可以通过具体的变化情况判断出A因素影响的实际效果，由此完成实验对象中对A因素的探究。
对其他B、C、D、E等因素的探究则依此类推。
控制变量法在化学探究实验应用极其广泛。
教师在教学中要充分利用教材资源，逐步向学生渗透控制变量研究的思想，并使学生掌握这种研究方法。
一、控制变量法在化学探究实验中的的应用下面我们以研究影响化学反应速率的因素为例来说明控制变量法在化学探究实验中如何应用。
1.确立探究对象（因变量）及其可能的影响因素（自变量）运用控制变量法首先需要明确探究的对象（因变量）和可能的影响因素（自变量）这两个要件。
确立探究对象相对容易，往往比较直接，一般就在探究的课题之中。
但确立可能影响探究对象的因素就不那么容易，这也是运用控制变量法进行探究的关键所在。
对于这个要件，我们可以在学生已有的知识或常识基础上设疑来引起思考，而后提出可能对探究对象产生影响的因素。
2.在已有条件下构思实验思路并设计具有可行性的探究方案探究反应物浓度对反速率的影响，我们可以把原教材中的实验改为探究实验。
给学生提供化学反应原理和用品，让学生自己来设计方案。
3.实施实验方案根据讨论形成的实验方案，组织学生分组完成探究实验。
观察实验现象，整理实验数据并得出结论。
探究温度对反应速率的影响可同理进行。
二、控制变量法在化学解题中的应用1.控制变量法在化学平衡图像题中的应用在某容积一定的密闭容器中，可逆反应：A（g）＋B（g）xC （g）有图Ⅰ所示的反应曲线，试判断对图Ⅱ的说法中正确的是（T 表示温度，P表示压强，C%表示C的体积分数）（）A.P3＞P4，y轴表示B的转化率B.P3＜P4，y轴表示B的体积分数C.P3＞P4，y轴表示混合气体的密度D.P3＜P4，y轴表示混合气体的平均摩尔质量根据化学平衡移动原理可知，对于气相反应，在没有加入反应物或生成物的情况下，使化学平衡发生移动，从而导致C的体积分数发生改变的因素有反应温度、反应前后气体计量数之和不等的气相反应的压强。
刍议控制变量法在化学探究教学中的应用
素进 行改 变 ，并通 过对 比实验来 明确 该因 素是 否 会产 生
影响 以及如何影 响的一种方 法 。
化学 反应 的速率 ，由此 确立第二 个要件 。
ｊ Ｉ竺 Ａ ， －ｆ詈 兰ｆ 三 －ｌ 垂 三 垂
二 、 应 用 控 制 变 量 法 进 行 探 究 教 学 的 基 本 思 路
开 课上 讲有 关 《 影响 化学 反应 速 率 因素 》 的内 容时 ，首
次 尝 试 了 运 用 “ 制 变 量 法 ” 来 指 导 教 学 ， 通 过 这 种 方 控 式 培 养 学 生 的 探 究 性 学 习 能 力 ，取 得 了很 好 的 教 学 效 果 ，
同的情 况下 ，观察实 验对象 的变 化情况 。如果 存 在变 化 ，
则 说 明 Ａ 因 素 有 影 响 ． 而 且 可 以 通 过 具 体 的 变 化 情 况 判 断 出 Ａ 因素影 响 的实 际效 果 ，由此 完成 实 验对 象 中对 Ａ 因 素 的探 究 。 对 其 他 因 素 的 探 究 则 依 此 类 推 。 所 以 ，控 制 变 量 法 在 探 究 这 一 类 型 的 问题 方 面有 其 独 特 的 优 势 。
一
究能 力 、实 事 求是 的科 学 态度 和 敢 于创 新 的科 学 精 神 。
因 此 ， 培 养 和 提 高 学 生 的 探 究 学 习 能 力 ，是 化 学 教 师 必 须 面 对 的 重 大 课 题 。 然 而 ，对 于 如 何 培 养 学 生 的 探 究 性 学 习 能 力 ， 目前 还 缺 乏 具 体 的 方 法 指 导 。 笔 者 在 市 级 公
针 对 具 有 这 种 特 征 的 探 究 性 问 题 ，控 制 变 量 法 无 疑
是 一 种 很 好 的 指 导 方 法 。 控 制 变 量 法 的 优 点 在 于 ： 如 果 有 多 个 因 素 （ 变 量 ， 下 同 ）对 实 验 的 结 果 存 在 影 响 ． 即 往 往 控 制 其 它 的 因 素 保 持 不 变 ，而 仅 仅 对 其 中 的 一 个 因
控制变量在测定化学反应速率中的影响与应用
溯本求源 信息分析与迁移
光照强度、废水样品浓度和催化剂条件相同 初始pH和草酸浓度变化
2 ①中 Cr2O 浓度比②下降较快，①速率大 7
Fe2+或Al3+或 起催化作用 SO2 4
【尝试解答】(1)由“调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，
做对比实验”可知实验①②是为了对比pH的不同对速率的影响，实验
微型专题突破
控制变量在测定化学反应速率 中的应用与影响
【考情播报】 在研究影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因素较多，若搞清 某个因素的影响，均需控制其他因素相同或不变，才能进行实验。因 此，控制变量思想在这部分体现较为充分，在近几年高考题中也多有 考查，且大多以探究型实验题的形式出现。这类题目以实验为研究手 段，尽管涉及因素较多，有其复杂性，但仍然重在考查考生的基础知 识、基本技能、分析能力和实验能力。常见的命题角度有： (1)探究浓度对化学反应速率的影响。
(4)该课题组对铁明矾［Al2Fe(SO4)4·24H2O］中起催化作用④的成分
提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：Fe2+起催化作用； 假设二：______________________________________________； 假设三：______________________________________________； ……
关键信息 信息①
溯本求源
信息分析与迁移
硫酸铜溶液与锌反应置换出铜，锌、铜和电解质溶液 形成原电池
信息②
信息③ 信息④
也能形成原电池，加快反应速率
只改变硫酸铜的量，即只改变硫酸铜溶液的浓度，其 他条件不变 分析表中数据，混合溶液的总体积为50 mL
控制变量法的应用(一)——探究影响反应速率的因素
控制变量法解决问题的思路：
1、明确探究问题 2、寻找影响因素
3、控制其它因素 4、改变研究因素
➢ 探究影响金属与酸反应速率的因素
实验室提供的药品和试剂： 锌粉、锌粒、铁粉、铁丝、5%盐酸、10%盐酸、5%硫酸
序 号
金属种类
金属用量 /g
酸的种类
酸的浓度
酸的用量 /mL
1
2
20
2
实验目的
➢ 实验方案设计
每分钟气泡数
①实验1～3的实验目的是 探究溶液的pH对反应速率的影响 。
➢课堂小测
例：请设计实验，验证过氧化氢溶液的分解速率与何种因素有关？
【提出问题】影响过氧化氢分解制取氧气速率的因素有哪些? 【猜想与假设】组内3位同学分别作出猜想,根据表格内容, 完成丙同学的猜想。 甲同学的猜想:与过氧化氢溶液的质量分数有关; 乙同学的猜想:与反应温度有关;
实验 比 的反应现象更明显（反应速度/燃烧更旺/产生气泡更快… ）
➢中考在线
15、（2018年福建中考） （2）实验二 探究H2O2质量分数、溶液pH、温度对反应速率的影响，
设计如下表实验方案：
实验序号 H2O2 质量分数/%
pH
1
30
5
2
30
6
3
30
11
4
15
11
5
a
11
温度/℃ 20 20 20 30 b
3.8 2.8 7.4 10.5 21.6
【实验与结论】
(1)实验 ②③ (填序号,下同)证明甲同学的猜想是正确的,实验 ①④
(2)根据表中数据可得出温度对分解过氧化氢制取氧气速率的影响
是 其他条件相同时,温度越高,过氧化氢分解速率。越快
“控制变量法”在化学探究中的应用
“控制变量法”在化学探究中的应用当研究多个因素之间的关系时，往往先控制其他几个因素不变，集中研究其中一个因素的变化所产生的影响，这种方法叫控制变量法。
控制变量法是化学中常用的探究问题和分析解决问题的科学方法之一，这一方法可以使研究的问题简单化。
通过控制变量可以对影响实验结果的多个因素逐一进行探究，然后再总结出结论，这一思想在化学学习中将会被逐渐渗透，成为一种主要的探究方式。
下面我们就结合一道例题来学习这一方法：例题某同学做了“用双氧水和二氧化锰制取氧气”的实验后，展开了思考与探究：催化剂二氧化锰的用量对反应速率有没有影响呢？他做了这样一组实验：每次均用30mL10%的H2O2溶液，使用不同量的二氧化锰粉末作请分析表中数据回答：二氧化锰的用量对反应速率有没有影响呢？如果有，是怎样影响的呢？答：_______________________________。
分析：此题借助控制变量法——这一科学方法对催化剂的用量是否影响化学反应速率进行探究。
解题时首先要仔细阅读，找出“问题”，这是解题的“题眼”。
其次，要对题中提供的数据进行仔细分析，找出变化量及变化范围。
最后，结合问题与分析数据所得的结论进行总结，得出结论。
仔细读题可知，二氧化锰的用量是变量，通过数据变化，我们可以发现，随着二氧化锰用量的增加，所用时间越来越短，说明反应速率越来越快，但当二氧化锰质量增加到以上后，耗时相同，说明反应速率只能在一定范围内成增加趋势。
答案有影响。
在一定范围内，二氧化锰的用量越大，反应速率越快点评通过例题同学们可以发现，控制变量法在实验探究中是一种行之有效的探究方法，只要把握好变量与不变量，控制变量的数量为一个，通过多次实验的对比，就会得出科学的结论。
控制变量法也是中考试题考查的热点之，只要我们平时注意归纳，学以致用，遇到此类题时就能轻松应对。
控制变量法在化学探究实验问题中的运用(教案)
控制变量法在化学探究实验问题中的运用（教案）一．教学目标1．学会寻找影响化学实验现象的各种因素；学会利用控制变量确定研究因素及探究方法；培养发散、分析、归纳、表达能力。
2．在化学探究问题中，学会运用控制变量法分析问题的思路。
3．通过合作讨论学习，培养学生善于合作、勤于思考、严谨求实的科学态度。
二．教学重点和难点1．教学重点会用控制变量法解决化学问题2．教学难点寻找影响因素三．教学流程（略）《控制变量法在化学探究实验问题中的运用》说课稿一．说教材（一）内容和地位化学是一门以实验为基础的自然科学,实验在化学教学中的作用是不容忽视的。
近几年化学试题中实验部分的分值逐年提升，实验题注重实验的设计和评价，特别是在探究型实验重视考查学生解决问题的思维能力、分析能力、归纳能力、表达能力。
控制变量法是化学探究实验中最常用的方法之一，在近几年的中考及市质量分析试卷、各区县模拟试卷中经常出现控制变量法的分析、运用，鉴于其重要性，我设计了专题复习----------控制变量法在化学探究实验问题中的运用。
（二）教学目标、教学重点和难点的确定1．教学目标⑴学会寻找影响化学实验现象的各种因素；学会利用控制变量确定研究因素及探究方法；培养发散、分析、归纳、表达能力。
⑵在化学探究问题中，学会运用控制变量法分析问题的思路。
⑶通过合作讨论学习，培养学生善于合作、勤于思考、严谨求实的科学态度。
2．教学重点会用控制变量法解决化学问题3．教学难点寻找影响因素（三）学情分析经过初二初三的物理学习，初三学生在物理学中较多的接触了控制变量法，并且有一定的基础。
而在初中化学学科，调查后发现，大多数同学举不出化学中用到控制变量的例子，即使能够举出，也说不清楚，主要存在的问题有：在化学学习中不懂如何应用、找不到变量条件、思路不清、不会分析实验结果、设计实验方案不完善等。
初中化学中用到控制变量的地方主要有：探究铁生锈的条件、物质燃烧的条件、比较金属活动性、影响固体物质溶解速度的因素、影响化学反应速率快慢等等，本节课通过各个类型的练习帮助学生解决这些问题。
控制变量法在研究影响化学反应速率因素实验中的应用
比较数据，控制变量，分析判断
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降低了活化能 (1)催化剂能加快化学反应速率的原因是__________________ 。
(2)常温下 5% H2O2 溶液的 pH 约为 6，H2O2 的电离方程式为 __H2O2
＋ － H ＋ HO 2 _____________。
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3.应用体验
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【应用】 在学习了影响化学反应速率的因素知识后，某 研究性学习小组进行了科学探究活动。 [探究活动一] 探究金属与不同酸反应的反应速率：常 温下，从经过砂纸打磨的铝片中取两片质量相等、表面
积相同的铝片，分别加入到盛有体积相同、c(H＋)相同的
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2. 典例剖析
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【典例】某实验小组以 H2O2 分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸 碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。 实验编号 ① ② ③ ④ ⑤ 反应物 10 mL 2% H2O2 溶液 10 mL 5% H2O2 溶液 10 mL 5% H2O2 溶液 10 mL 5% H2O2 溶液＋少量 HCl 溶液 10 mL 5% H2O2 溶液＋少量 NaOH 溶液 催化剂 无 无 1 mL 0.1 mol· L FeCl3 溶液 1 mL 0.1 mol· L FeCl3 溶液 1 mL 0.1 mol· L FeCl3 溶液
足量的稀硫酸和稀盐酸的两支试管中，发现铝片在稀盐 酸中消失的时间比在稀硫酸中短。 [探究活动二] 的实验数据： 探究影响稀硫酸与某金属反应速率的因 素。下表是某研究性学习小组探究稀硫酸与某金属反应
控制变量法在化学探究实验中的应用
催化效率最高。
(2)B组:探究浓度对化学反应速率的影响。
甲同学:取10 mL 10%H2O2溶液,加入1g MnO2为催化剂,进行实验,记录时间t1。
乙实同验学结:果取:10tm1<Lt52%H2。O2溶液,加入1g MnO2 为催化剂,进行实验,记录时间t2。
结论:当催化剂相同时，浓度越大,反应速率越快。
(3)铁丝球②和④对比,目的是 探究氯化钠对铁生锈速率的影响 。
2.控制变量,设计对比实验是实验探究的重要方法。 实验一:区分硬水和软水。
本实验条件除了要控制所取硬、软水的体积相同外,还必
须要控制 肥皂水的量 相同 (体积或滴数)
实验二:探究人体吸入的空气与呼出的气体有什么不同。
将燃着的小木条分别插入空气样品和呼出气体的样品中,
(3)C组:探究 温度 对化学反应速率的影响。
取10 mL 5%H2O2溶液和1g MnO2为催化剂进行实验,两次实验分别将试管置于
冰水浴和50 ℃热水浴中,记录时间t3、t4,且t3>t4。
结论:当反应物浓度和催化剂相同时, 温度越高,化学反应速率越快
(4)综上所述:①为了研究某一因素对化学反应速率的影响,必
须控制外界其他因素相同
。
②探究发现影响化学反应速率的因素有 催化剂的种类、反应物浓度和温度
反馈练习
1.某课外小组的同学对探究铁生锈条件及影响因素的实验做了如下创新改进,如图所示,请 回答以下问题。
图
(1)实验中不易生锈的铁丝球是 ①和③
(填序号)。
(2)由铁丝球②和③作对照,可以得到铁生锈需要满足的条件之一是 与空气(或氧气)接。触
（2）验证猜想②是否成立，请你写出实验方案。
【得出结论】
例析“控制变量法”在化学实验中的应用
例析“控制变量法”在化学实验中的应用周星【期刊名称】《高中数理化》【年(卷),期】2017(000)024【总页数】1页(P61)【作者】周星【作者单位】江苏省东台市安丰中学【正文语种】中文“控制变量法”是解决高中化学问题的有效途径之一,不仅能辅助特定问题找到相应答案,还能让学生学习并掌握研究物质变化规律的方法．为了提升学生对“控制变量法”的理解与应用,本文例析有关“控制变量法”的问题和现象,以期能够提高学生解决问题的能力．化学反应速率的影响因素是高中化学教学中的一个重点,知识比较抽象,有一定的理解难度．鉴于此,教师可以有意识地将知识简化,将教学内容与实际问题联系,运用“控制变量法”设置实验对相关定律展开验证,使学生清晰地观察化学反应的整个过程及其中的变化,以促进学生对知识的构建与掌握．以金属与酸的反应为例,探究影响化学反应速率的因素．某兴趣小组设计如下实验验证他们的猜想．药品:镁条、镁粉、铁粉、质量分数分别为98%、10%的硫酸和质量分数分别为10%、5%的盐酸．猜想1: 酸的浓度影响化学反应的速率.猜想2: 金属的活泼性影响化学反应的速率.实验1: 探究浓度对化学反应速率的影响.实验2: 探究金属活性对化学反应速率的影响.分析“控制变量法”只研究1个因素的变化,使学生清晰地明白浓度、金属活动性对化学反应速率的影响,同时,也让学生明白了控制变量法的思想:探究化学反应中的1个物理量对反应的影响时,保持其他条件不变,只改变1个物理量建立对比实验,根据实验现象、结论或数据得出该物理量与化学反应之间的关系．同样,教师也可以利用此方法设计验证有关压强、温度、催化剂对化学反应速率的影响,整个研究过程思路清晰、简单明了,有效促进了学生对知识点的理解与认识,极大地提高了学生的学习效率．“控制变量法”的应用非常广泛,需要学生对之精髓有一定的了解,学会对其中的数据进行分析,进而通过推导得出相关的结论．在教学中,利用案例的形式,让学生接触并分析实验中的数据,从不同实验数据的异同中得出正确结论,从而提高学生的数据分析能力．以“探究影响固体硝酸钾溶解度的因素”为例,在不同温度、不同溶剂中,观察固体硝酸钾的溶解情况,记录数据如表1．分析这是比较有代表性的一组实验数据,可以让学生直观分析出影响固体物质溶解度的因素,整个实验让数据说话,学生在对数据进行记录和分析过程中,“控制变量法”的思维得到渗透,不仅让学生体会到实验数据的实际应用,还能从药品用量、环境变化等因素进行直观分析,非常清晰地得出相关的结论,使学生能够分析数据、利用数据．总之,“控制变量法”不仅是化学研究中经典的研究方法之一,在问题研究中发挥着积极的作用．学生通过对“控制变量法”的学习,探索了化学变化的本质,掌握了研究化学的基本方法,学会了仔细的观察、分析和比较,由感性认知逐步进入理性思考,实现了感性思维和理性思维的双效结合,全面推动了学生综合能力的发展．。
控制变量法在化学中的应用
控制变量法在化学中的应用控制变量法在化学中的应用控制变量法在化学中的应用2013-03-20化学论文控制变量法在化学中的应用控制变量法在化学中的应用重庆市丰都县第二中学校郑君控制变量是科学研究中的重要方法，其基本思路是：假设某个探究的实验对象可能受到A、B、C、D、E等因素的影响，为了确证其中A因素是否会对实验对象造成影响，以及可能产生怎样的影响，可以控制除A以外的B、C、D、E等因素，使之保持恒定，然后仅改变因素A一个量，通过对比在A的不同情况下（如A1、A2），观察实验对象的变化情况。
如果存在变化，则说明A因素有影响，而且可以通过具体的变化情况判断出A因素影响的实际效果，由此完成实验对象中对A因素的探究。
对其他B、C、D、E等因素的探究则依此类推。
控制变量法在化学探究实验应用极其广泛。
教师在教学中要充分利用教材资源，逐步向学生渗透控制变量研究的思想，并使学生掌握这种研究方法。
一、控制变量法在化学探究实验中的的应用下面我们以研究影响化学反应速率的因素为例来说明控制变量法在化学探究实验中如何应用。
1.确立探究对象（因变量）及其可能的影响因素（自变量）运用控制变量法首先需要明确探究的对象（因变量）和可能的影响因素（自变量）这两个要件。
确立探究对象相对容易，往往比较直接，一般就在探究的’课题之中。
但确立可能影响探究对象的因素就不那么容易，这也是运用控制变量法进行探究的关键所在。
对于这个要件，我们可以在学生已有的知识或常识基础上设疑来引起思考，而后提出可能对探究对象产生影响的因素。
2.在已有条件下构思实验思路并设计具有可行性的探究方案探究反应物浓度对反速率的影响，我们可以把原教材中的实验改为探究实验。
给学生提供化学反应原理和用品，让学生自己来设计方案。
3.实施实验方案根据讨论形成的实验方案，组织学生分组完成探究实验。
观察实验现象，整理实验数据并得出结论。
探究温度对反应速率的影响可同理进行。
二、控制变量法在化学解题中的应用 1.控制变量法在化学平衡图像题中的应用在某容积一定的密闭容器中，可逆反应：A（g）＋B （g）xC（g）有图Ⅰ所示的反应曲线，试判断对图Ⅱ的说法中正确的是（T表示温度，P表示压强，C%表示C的体积分数）（） A.P3＞P4，y轴表示B的转化率B.P3＜P4，y轴表示B的体积分数 C.P3＞P4，y轴表示混合气体的密度 D.P3＜P4，y轴表示混合气体的平均摩尔质量根据化学平衡移动原理可知，对于气相反应，在没有加入反应物或生成物的情况下，使化学平衡发生移动，从而导致C的体积分数发生改变的因素有反应温度、反应前后气体计量数之和不等的气相反应的压强。
高三化学考前复习 控制变量在测定化学反应速率中的影响与应用
获得相应数据后再进行相关计算。
角度1．对实验数据进行合理的取舍
例2 北京理综
角度2．对实验数据进行合理的筛选 角度3．对实验数据进行合理的组合
例3 衡水模拟 例4
角度4、实验数据综合分析
例5 全国理综
如何用好、选好数据，是解决这类试题的关键所在。解决
这类试题的一般方法为 ：比较数据，转变物质，分析利弊，
确定方案。
•
• 角度5、定量分析与规律探究例 例6 全国新课标
典型的变量探究型实验，往往涉及有关影响化学反应速率、化学平衡移 动规律等方面的内容。
方法突破 1.确定变量： 2.定多变一： 在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探 究的问题存在怎样的关系；这样确定一种因素的因素与所探究问题之间的关系，得出所有 影响因素与所探究问题之间的关系。 3.数据有效： 解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确 判断
度、压强一致的情况下才能进行比较、运算； • 四 看数据测量过程是否规范、合理，错误和违反测量规则的数据需
要舍去。 • 五是比较数据，转变物质，分析利弊，确定方案。
•（2015四川7）一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO2(g) 2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：
专题突破
定量研究与数据处理
【考纲要求】
1．根据实验现象，观察、记录、分析或处理数据，得出正确结论。 2．利用题目数据进行化学计算。
【考情播报】
纵观近几年全国高考和各省市高考化学试题不难发现, 定量分析问题已成为高 考命题的新热点,主要涉及重量分析法、滴定分析法、气体体积法等,尤其是重量分 析法和滴定分析法出现的频率极高,大多试题侧重考查考生对相关原理的理解及迁移
控制变量法在化学反应速率中的应用-精品
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教学目标
（一）知识与技能 1．理解化学反应速率的概念及相关的计算。 2．理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂 等)对反应速率的影响，认识其一般规律。 （二）过程与方法 1．理解“控制变量法”，学会运用控制变量 法分析和解决实际问题。 2．理解“对照实验法”，学会运用对照实验 法探究化学与生活中的实际问题。
3．体验高考 [问题探究4]．（08高考上海卷）等质量的铁 与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应， 测定在不同时间t产生气体体积V的数据，根 据数据绘制得到图1，则曲线a、b、c、d所 对应的实验组别可能是：
A．4－3－2－1 C．3－4－2－1
B．1－2－3－4 D．1－2－4－3
4.创新提升
之比)
素）；
2.外界条件
浓度；温度；压强；催化
剂；接触面积等。
[问题探究1]. 反应3A（g） +B（g） 2C（g）+2D（g）在不同条件下， 反应速率分别为： ① v（A） = 0.6 mol·L-1·min -1 ② v（B） = 0.45 mol·L-1·min -1 ③ v（C） = 0.15 mol·L-1·min-1 ④ v（D） = 0.45 mol·L-1·min -1 则此反应在不同条件下进行得最快的是： A．③ B．④ C．② D．①
收获与困惑！！
谢谢指导!
5滴 FeCl3(aq)
5滴 CuSO4(aq)
2mL 5% H2O2(aq)
★“增补实验”，取3只小试管加 入3 mL 8%H2O2，然后分别加入 几0.1mol/LFeCl3(aq)、CuSO4溶 液、二氧化锰。观察现象。
[问题探究-6] 实验室给定了下列仪器和药 品，请设计一组实验探究固体的表面积、浓 度、温度、催化剂对化学反应速率的影响。 要求写出操作步骤、预期实验现象与结论。
控制变量法在教学实验中的应用
“控制变量法”在一探究试题中充分应用摘要：控制变量法是科学探究的重要方法，影响化学反应速率的因素在教学中渗透并引导学生运用控制变量法来进行实验探究。
教学中采用循序渐进、由浅入深、由课堂延伸到课后，培养学生的科学探究意识、探究思维、探究能力，最终提高学生的科学素养。
关键词：控制变量法、影响化学反应速率的因素、实验教学、科学探究正文：有这么一道探究试题，我为此设计了一节实验课，使控制变量法在该试题中充分应用：某兴趣小组在学习了双氧水分解制氧气的实验后，知道催化剂(MnO2)能改变化学反应速率。
到底还有哪些因素与化学反应速率有关呢？【小组讨论】小明猜测：化学反应速率与反应物的质量分数有关小刚猜测：化学反应速率与反应温度有关【设计实验】他们设计并进行了以下4次实验先说下控制变量法，控制变量法就是在研究化学变化中，影响化学变化的因素有多个方面，我们可以控制多个变量固定不变，只改变某一单一变量，通过改变单一的变量，观察、记录该变量对研究对象的影响情况，探索出该变量与化学变化之间的关系与规律。
我们知道，化学实验探究是科学探究的重要组成部分，控制变量法是科学探究的重要方法。
化学实验探究是控制变量法实际应用的一种途径，通过控制变量法指导学生进行化学实验探究，逐渐培养学生的科学素养。
对此，我在这节实验课中做了如下尝试。
一、创设实验探究问题情境，渗透控制变量法的思维理念在培养学生科学探究能力之前，教师必须要有科学探究的基本理念。
教师在注重学生科学探究能力的培养方面要从多维度出发，包括科学探究问题的提出，科学研究方法，实验操作能力，实验数据的收集、分析和处理等方面。
首先，提出问题是科学探究过程之一。
物理学家爱因斯坦曾说过：“提出问题往往比解决问题更重要。
”因此，在课堂教学中要有意识创设实验探究问题情境，这样不仅可以调动学生进入课堂教学积极性，而且能够培养学生学会提出问题。
今天我们根据以前学习过的影响化学反应速度的因素-------浓度、温度、催化剂用量等，以影响双氧水分解反应速率为研究对象设计实验方案，探究这些因素如何影响反应速率。
中考化学复习---控制变量法在化学探究中的应用
例：如图利用维生素C（简称Vc）能使淀粉－碘溶液 蓝色褪去的性质，通过比较加入苹果汁和橙汁的 多少来确定它们中所含Vc含量（假设两果汁密度 相等） 。要得出正确结论，实验中不需要控制的 条件是（ D ）
A、滴管滴出的每滴果汁 的体积必须相等
B、烧杯中淀粉－碘溶液 质量必须相等
猜想2：金属和酸的反应速率和金属与酸的接 触面积有关
猜想3：金属和酸的反应速率和酸的浓度有关 …….
制定实验方案——请同学们自己动手写写！
温馨提示：选了一个因素作为变量，其他因素应该都控制不变。 可按照相应猜想试着写写方案。
方案1 方案2 方案3 ……..
方案一：金属与酸反应速率与 金属的活动性 有关。
影响金属与酸反应快慢还有什么因素吗？ ————温度、催化剂等
【小结】
【控制变量法】
明确---探究问题
影响金属和酸反应速率的因素很多，
某兴趣小组对其影响因素作出探究。
寻找---影响因素
你认为影响金属与酸反应速率
的因素可能有：
。
改变---研究因素 控制---其他因素相同
应用控制变量法，在设计探究性实验时，要注意以下几条原则：
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】①不同地点石块中碳酸钙含量不同；
②所用盐酸的浓度不同； ③还可能是_石__块__大__小_不__同__（__或__石_块__质__量__不同、
盐酸质量不同）
中考在线
【设计实验】
（1）验证猜想①是否成立，要设计的实验：分别取大小相
练习、研究性学习小组选择“H2O2生成O2的速率快慢与什么因 素有关”的课题进行探究,以下是他们探究的主要 过程:
“控制变量法”在初中化学探究实验中的运用
“控制变量法”在初中化学探究实验中的运用作者：张英来源：《中学课程辅导·教师通讯》2020年第22期【内容摘要】作为一种必要的科学研究方法，控制变量法在各个学科领域都发挥着不可忽视的作用。
其中，对于初中化学教学而言，控制变量法主要应用于探究性实验中，优化实验设计。
为了充分发挥控制变量法的教學优势，提高学生对探究性实验的学习能力，本文结合相关初中化学实验，以控制变量法的思想为核心，优化实验探究过程。
【关键词】控制变量法初中化学探究实验化学作为一门自然学科，蕴含着丰富的与物质世界相关的知识，涉及物理和化学两种变化形式，与人们的日常生活有着密不可分的关系。
实验是化学教学的重要内容，探究实验作为其中的重要组成部分，彰显了化学学科发展的魅力。
初中生首次接触化学，在学习上存在一定难度，复杂抽象的化学概念、多变的化学实验现象等，会打压学生学习积极性。
随着新课程改革的深入实施，化学教学不再只关注学生对基础知识和技能的掌握，更强调学生对知识举一反三以及利用知识解决问题的能力，以实现深度学习。
由此可见，初中化学教学中教师要注重运用探究性实验渗透“控制变量法”，让学生掌握更多科学研究的思想和方法，促进核心素养发展。
一、实验方法的综合概述实验方法属于人为控制的一种有目的性的操作，是暴露实验特性的一种方法，它是实验操作的核心。
由此可以看出，实验方法更有利于解揭示自然事物的本质，并具有以下三大特点。
其一，主动性。
实验方法的实践是实验者主动探索的过程，通过实验设计，促进实验探究的顺利实施。
实验现象是不可预测的，借助实验仪器可以将一些无法直接观察到的实验现象直观化展现，或用模拟手段重现瞬间即逝或缓慢的现象等，这些都体现了实验者的主动性其二，目的性。
该特性是实验探究的一大特点，学生在探究时需要先对实验结果做出假设，然后根据实验方法的核心理念进行方案设计，选择针对性操作方式，促进实验探究的顺利实施，达到预期实验效果。
其三，精确性。
高中化学复习专题讲义：控制变量法在化学实验中的应用
二氧化碳的体积（mL）
672
840
896
672
(1)由第Ⅰ组数据中的CO2体积与样品质量之比，可以推测用2.49g样品进行同样的实验时，产生CO2_________mL(标准状况)。
(2)另取3.32g天然碱样品于300℃加热分解至完全（300℃时Na2CO3不分解），产生CO2112mL（标准状况）和水0.45g，计算并确定该天然碱的化学式。
4
答案：（1）
（2）NO（3）N2O因为该反应放热反应，当温度升高后，则生成N2O。（4） 和 2:3
解析：首先分析图象，c点时，溶液中 浓度最小，表明HNO3已全部耗完。 和 两段内均有气体放出，但两直线的斜率大小不同（与化学方程式中的系数相对应）。写出方程式：
反应开始时 段放出NO气体，随着反应过程的进行放出热量，体系温度升高且 更稀，所以此后 被还原的程度更深，故 段放出的气体是N2O。反应结束时，溶液中的主要阳离子是 和 。c、d两点投入的金属的物质的量之比为2:3。
因此，在0≤x≤0.6时，沉淀只有Fe(OH)3
x＝0时，Fe(OH)3沉淀量为0.1 mol，
x＝0.4时，Fe(OH)3沉淀量为0.06 mol，
x＝0.6时，Fe(OH)3沉淀量为0.04 mol，
在0.6≤x≤1内，总沉淀量：
n总＝0.1(1－x)＋0.1x＝0.04 mol
(3) 3A(1－x)＋4Ax＝0.36x＝ ＜x1
高中化学复习专题讲义：控制变量法在化学实验中的应用
1
影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。
实验一：他们利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸（0.5mol/L、2mol/L、18.4mol/L），设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
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控制变量法在化学反应速率实验中的应用
作者：冯翠萍
来源：《中学课程辅导·教育科研》2019年第11期
【摘要】在高中化学教学过程中，控制变量法是科学探究中常用的一种方法。
当一个物理量与几个因素都有关系时，我们要控制其他因素不变，只改变其中一个因素，研究物理量和它的关系——这种分别控制逐一研究的方法称为控制变量法。
“控制变量法”是解决高中化学反应速率实验问题的有效途径之一，不仅能辅助特定问题找到相应答案，还能让学生学习并掌握研究物质变化规律的方法。
【关键词】控制变量法化学反应速率实验应用
【中图分类号】 G633.8 【文献标识码】 A 【文章编号】 1992-7711（2019）11-089-01
化学是一门以实验为基础的自然科学，实验在化学教学中的作用是不容忽视的。
控制变量法是化学探究实验中最常用的方法之一，在近几年的中考及市质量分析试卷、各区县模拟试卷中经常出现控制变量法的分析、运用，本文主要阐述控制变量法在化学反应速率实验中的重要性。
一、控制变量法在高中化学有关化学反应速率实验中的应用
人教版高中化学必修2内容有关化学反应速率的实验考虑到文科方向学生的学习难度，同时又兼顾学习的全面性，只是安排了演示，学生实验作了初步的认识，而选修4对此方面的内容则深入探究，在“科学探究”栏目安排了较多实验。
在教学中紧扣必修内容，按选修教材实验进行探究，也可以就一个背景展开，如过氧化氢的分解速率实验。
在高考复习中则适合将上面凌乱的实验进行整合，如可以整合成三组实验，分别探究各组化学反应速率实验受浓度、温度、催化剂等影响。
二、控制变量法在有关化学反应速率实验题目的应用
例题：在酸性溶液中，碘酸钾（KIO3）和亚硫酸钠可发生如下反应：
2IO3-+5SO32-+2H+=I2+5SO42-+H2O生成的碘可以用淀粉溶液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。
某同学设计实验如下表所示：
答案：由实验2可以看出混合液的总体积为50mL，V1为10mL，V2为40mL，实验1和实验2可知实验目的是探究该反应速率与亚硫酸钠溶液浓度的关系；实验2和实验3可知实验目的是探究该反应速率与温度的关系。
三、控制变量法在高考中有关化学反应速率实验的应用
近年来，各地高考题在考查科学探究活动时，加强了对控制变量法的考查，考查侧重于两方面：一是在设计探究方案环节应用控制变量法，二是在分析数据概括结论中应用控制变量法。
（2018·新课标Ⅱ卷节选改）CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。
回答下列问题：（2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。
相关数据如下：
积碳反应 CH4（g）=C（s）+2H2（g）ΔH=75 kJ/mol-1
使用催化剂X，其活化能为33kJ/mol，使用催化剂Y，其活化能为43kJ/mol，
消碳反应 CO2（g）+C（s）=2CO（g）ΔH=172 kJ·mol-1
使用催化劑X，其活化能为91kJ/mol，使用催化剂Y，其活化能为72kJ/mol，
①据此判断，催化剂X （填“优于”或“劣于”）Y，。
在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如下图所示。
升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（K）和速率（v）的叙述正确的是（填字母）。
A.K积、K消均增加
B.v积减小、v消增加
C.K积减小、K消增加
D.v消增加的倍数比v积增加的倍数大
解释（2）①劣于？？相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大。
积碳反应和消碳反应的ΔH均大于0，所以温度升高，两个反应平衡均向右移动，K都增大，A正确、C错误；升高温度，积碳反应和消碳反应速率均加快，但由图像可知，温度超过600℃，积碳量减小，所以消碳反应速率增加的倍数比积碳反应速率增加的倍数大，B错误、D正确。
结语
在实验教学中对学生控制变量思维的培养是一个长期的、艰巨的任务，短期可以帮助学生跳出题海，提高实验的设计和分析能力，长此以往是对学生终生学习和学科核心素养的能力培养，是值得我们为此付出时间和精力的。
[ 参考文献 ]
[1]陈颖，陈咏梅，夏勤.控制变量思想下“影响化学反应速率的因素”教学研究[J].化学教学，2013（07）：26-28.
[2]叶长军，杨花雨.探究实验教学中“控制单一变量”思想的培养——以“浓度对化学反应速率的影响”为例[J].化学教育，2015，36（05）：33-37.。