人教版初三化学下册化学中的控制变量法
《控制变量法化学》课件
验效率。
学科交叉与融合
化学与生物学交叉
研究化学物质对生物体内分子和细胞 的作用机制,探索新的药物设计和治 疗策略。
化学与环境科学交叉
化学与物理学交叉
研究化学物质在物理场下的性质和行 为,开拓新的化学领域和应用。
研究化学物质在环境中的行为和影响 ,为环境保护和治理提供科学依据。
实验设计与创新
优化实验流程
实验原理与步骤
实验步骤
1
2
1. 确定实验目的和要求,明确需要控制的变量。
3
2. 设计实验方案,包括实验操作步骤、所需试剂 和仪器等。
实验原理与步骤
3. 进行实验操作,注意控制变量的稳定和准确 测量。
4. 记录实验数据,包括实验现象、数据和图表 等。
5. 分析实验结果,得出结论。
实验结果与讨论
实验结果
控制变量法化学
目录
CONTENTS
• 控制变量法简介 • 化学实验中的控制变量法 • 控制变量法在化学实验中的具体应用 • 控制变量法的优缺点与注意事项 • 控制变量法在化学研究中的未来发展
01 控制变量法简介
定义与概念
定义
控制变量法是一种实验设计方法,通 过控制实验中的变量来探究不同因素 对实验结果的影响。
优点与不足
优点
控制变量法能够通过控制单一变量来研究不同因素对实验结果的影响,有助于深入了解 实验过程和现象的本质。同时,该方法可以排除其他变量的干扰,使实验结果更加准确
可靠。
不足
控制变量法需要严格控制实验条件,操作较为复杂,实验周期较长。此外,由于实验条 件固定,可能无法探究不同因素之间的交互作用。
实验三:配合物合成实验
要点一
总结词
控制变量法的知识点总结
控制变量法的知识点总结一、控制变量法的基本概念1.1 控制变量法的概念控制变量法是指在研究中保持一个或多个变量的值不变,以便消除其他变量对研究结果的影响。
在科学实验中,研究人员常常会对实验条件进行严格的控制,以确保研究结果的可靠性。
1.2 控制变量法的原则控制变量法的基本原则是保持实验条件的一致性。
在设计实验时,研究人员需要确定哪些变量可能会影响实验结果,并对这些变量进行控制。
通过控制变量,研究人员可以更准确地了解一个变量对另一个变量的影响。
1.3 控制变量法的应用范围控制变量法在科学研究中有着广泛的应用。
它可以用于各种实验,包括生物学、化学、物理学、心理学等领域。
通过控制变量,研究人员可以更好地理解与变量之间的关系。
二、控制变量法的应用2.1 生物学领域的应用在生物学研究中,研究人员常常使用控制变量法来确定一个因素对生物体的影响。
例如,在植物生长实验中,研究人员可能会控制光照、温度和水分等因素,以确定某个因素对植物生长的影响。
2.2 化学领域的应用在化学研究中,研究人员通常会对实验条件进行严格的控制,以确保化学反应的可靠性。
通过控制变量,研究人员可以更好地理解不同物质间的化学反应。
2.3 物理学领域的应用在物理学研究中,研究人员常常会控制实验条件,以确保实验结果的准确性。
例如,在重力实验中,研究人员可能会控制其他因素,以确定重力对物体运动的影响。
2.4 心理学领域的应用在心理学研究中,研究人员常常会控制实验条件,以确保实验结果的可靠性。
通过控制变量,研究人员可以更好地了解心理因素对行为的影响。
三、控制变量法的优缺点3.1 优点控制变量法可以帮助研究人员确定一个变量对另一个变量的影响。
通过控制变量,研究人员可以更准确地了解变量之间的关系。
此外,控制变量法还可以提高实验结果的可靠性和重复性。
3.2 缺点控制变量法可能会增加实验的复杂性和成本。
此外,控制变量也可能会限制实验的外部有效性,使实验结果无法泛化到实际情境。
初中化学控制变量法教案
初中化学控制变量法教案
一、教学目标
1. 理解控制变量法在化学实验中的重要性;
2. 掌握如何正确设计和实施控制变量法实验;
3. 提高学生的实验操作能力和科学素养。
二、教学重点与难点
1. 理解控制变量法的概念和原理;
2. 掌握如何控制变量并设计合理的实验方案;
3. 提高学生的观察、记录和分析实验数据的能力。
三、教学内容
1. 控制变量法的概念和作用;
2. 控制变量法实验设计的步骤和要点;
3. 实例分析:在实验中如何控制变量。
四、教学过程
1. 导入:通过生活中的例子引导学生了解控制变量的概念和作用;
2. 概念讲解:介绍控制变量法的定义和原理;
3. 实验设计:分组讨论,学生自行设计控制变量法实验;
4. 实验操作:学生按照设计好的实验方案进行操作;
5. 数据分析:帮助学生分析实验结果,总结控制变量法的作用;
6. 总结与拓展:回顾本节课内容,提出问题引导学生思考。
五、教学方法
1. 案例分析法:通过案例让学生了解控制变量法在实验中的重要性;
2. 讨论法:鼓励学生分组讨论,学会合作设计实验方案;
3. 实验操作法:让学生亲自操作实验,提高实践能力。
六、教学评价
1. 检查学生的实验设计是否合理,是否控制了变量;
2. 观察学生的实验操作是否规范、准确;
3. 考察学生对实验结果的分析和总结能力。
七、教学反思
在教学过程中,要注重引导学生思考问题,培养其独立思考和解决问题的能力。
同时,教师要及时纠正学生的错误观念,引导学生正确认识控制变量法在化学实验中的重要作用。
控制变量法
控制变量法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,故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变,再进行实验。
因此,常用控制变量思想解决该类问题。
1.常见考查形式(1)以表格的形式给出多组实验数据,让学生找出每组数据的变化对化学反应速率的影响。
(2)给出影响化学反应速率的几种因素,让学生设计实验分析各因素对化学反应速率的影响。
2.解题策略定多变一: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;这样确定一种以后,再确定另一种,通过分析每种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.实例分析探究温度、催化剂对反应:2H2O2===2H2O+O2↑的影响,可以确定催化剂(是否加入MnO2)和温度(加热、常温)作为可变量,其他的则控制为不变量。
探究对象的反应2H2O2===2H2O+O2↑控制的可变量催化剂温度控制的不变量浓度、温度等浓度、催化剂等实验方案取相同量的5%H2O2溶液于两支规格相同的试管中,向其中一支试管中加入少量MnO2,另一支不加,在常温下观察取相同量的5%H2O2溶液于两支规格相同的试管中,给其中一支试管加热,另一支不加热,观察1.(2019·洛阳月考)等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如图所示,根据图示分析实验条件,下列说法中一定不正确的是() 组别对应曲线c(HCl)/mol·L-1反应温度/℃铁的状态1 a 30 粉末状2 b 30 粉末状3 c 2.5 块状4 d 2.5 30 块状A.第4组实验的反应速率最慢B.第1组实验中盐酸的浓度大于2.5 mol·L-1C.第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 mol·L-1D.第3组实验的反应温度低于30 ℃2.某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。
《学习开展化学实验探究》实验中的变量控制
《学习开展化学实验探究》实验中的变量控制《学习开展化学实验探究——实验中的变量控制》在化学实验探究中,变量控制是一个至关重要的环节。
它就像是精确导航,引导我们在复杂的化学世界中找到准确的方向,得出可靠的结论。
首先,我们要明白什么是变量。
简单来说,变量就是在实验中可能会发生变化的因素。
比如说,在探究铁生锈的条件时,氧气、水、温度等都可能是变量。
而变量又可以分为自变量、因变量和无关变量。
自变量,是我们主动去改变或操作的因素。
就像在探究催化剂对化学反应速率的影响实验中,催化剂的种类和用量就是自变量。
我们通过改变这些因素,来观察实验结果的变化。
因变量,则是随着自变量的变化而产生相应改变的结果。
还是以催化剂的实验为例,化学反应的速率就是因变量。
我们通过测量反应完成所需的时间或者生成产物的量等指标,来确定因变量的具体数值。
无关变量,虽然它的名字里有“无关”,但其实它对实验的影响可不小。
无关变量是指那些除了自变量以外,可能会影响实验结果的其他因素。
比如实验时的环境温度、压强,如果不加以控制,就可能干扰我们对自变量和因变量关系的判断。
那么,为什么要控制变量呢?想象一下,如果在一个实验中,多个因素同时变化,我们就很难确定到底是哪个因素导致了实验结果的改变。
就好像同时有好几条路在我们面前,我们不知道到底是哪一条把我们引向了目的地。
控制变量能让我们排除其他干扰,清晰地看到自变量和因变量之间的关系,从而得出准确、可靠的结论。
接下来,让我们看看在实际操作中如何控制变量。
第一步,要明确实验的目的和要探究的问题。
这就像是在出发前确定我们的目的地,只有清楚了要去哪里,才能规划出正确的路线。
比如,我们想探究不同浓度的盐酸对金属锌反应速率的影响,那么盐酸的浓度就是自变量,金属锌与盐酸反应产生氢气的速率就是因变量。
第二步,确定需要控制的变量。
在上面的例子中,金属锌的纯度和质量、反应的温度、容器的大小等都应该保持一致,这些就是无关变量。
人教版初三化学下册化学中的控制变量法
化学中的控制变量法一、教材分析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4.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。
二、教学过程【引入】春夏交替,天气冷暖不定,令人容易患上感冒,在这个时候,不少人都会多吃维生素丰富的水果来增强抵抗力。
那么,哪些水果中维生素C含量高呢?水果中新枣、橘子、山楂、柠檬、猕猴桃、沙棘和刺梨含有丰富的维生素C;蔬菜中绿叶蔬菜、青椒、番茄、大白菜等含量较高。
现在小明他想知道家里的雪梨和柠檬中哪种Vc含量高,他设计了几个实验,请你帮忙检查一下是否有问题。
设计一随意的高锰酸钾溶液和随意的果汁设计二等量随意浓度的高锰酸钾溶液和随意的果汁设计三等量等浓度的高锰酸钾溶液和随意的果汁设计四等量等浓度的高锰酸钾溶液和加水的果汁【讨论】学生讨论纠正实验错误,确定最终实验方案等质量等浓度的高锰酸钾溶液和逐滴滴加的果汁【实验】学生分组实验,参考刚才的设计比较两种水果的Vc含量【结论】真正的比较出两种蔬菜的Vc含量,就是将其他条件都统一,唯一的变量就是蔬菜汁的数量,这才是合理的设计【分组实验】根据刚才的设计进行实验验证,得出结果这就是控制变量法【多媒体】控制变量法的讲解讨论每个实验的变量,之后确定设计实验的方针是先总结变量有几个,控制住所有条件,保证只有一个变量就能对比达到实验目的【总结思路】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:改变研究因素回顾了什么是控制变量法,那我们回忆一下课本上有哪些控制变量法实验,总结如下:•探究燃烧的条件•探究催化剂对反应速率的影响•探究铁锈蚀的条件•探究金属活动性顺序•探究影响金属与酸反应生成氢气的速率问题•探究影响物质溶解性的因素分析探究影响物质溶解性的因素中的变量和控制量【学生讨论】自己设计影响溶解速率的实验方案【展示】实验方案【真题挑战】1、小莹同学用图乙所示装置进行实验,得到以下实验事实:①不通空气时,冷水中的白磷不燃烧;②通空气时,冷水中的白磷不燃烧;③不通空气时,热水中的白磷不燃烧;④通空气时,热水中的白磷燃烧。
化学人教版九年级下册控制变量法
控制变量法教师:刘华一.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、学情分析控制变量的思想方法在初中化学中的运用,对于教与学的双方都是一个难点。
在提倡素质教育的今天,化学思想方法在学科中的渗透显得非常重要,本节课在调查研究的基础上,发现学生在运用控制变量法上存在困难,为帮助学生找到解决问题的突破口,设计了专题复习,教学目的性明确。
例题有一定坡度,课题注重方法的指导,培养了学生学习的自信心,起到了很好的教学效果。
通过对控制变量的习题进行归类、分析后,得出运用控制变量法的基本思路。
三.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四.教学过程创设情景 ,引出课题。
询问学生的日常花销的情况。
让学生知道如何控制自己的零钱的使用。
让学生观看刘翔的奥运会比赛视频,分析比赛时的规则。
让学生体会体育比赛中是如何控制影响比赛结果的因素的。
例题引出控制变量每次均用30mL10%的过氧化氢溶液,采用二氧化锰粉末做催化剂,测定各次收集到500mL氧气所用的时间,记录结果如下:(其他实验条件均相同)该实验证明了对反应速率(填“有”或“无”)影响。
这个探究实验运用了哪种方法?这节课我们一起来学习控制变量法在化学探究实验问题中的运用。
[讲解]探究让过氧化氢溶液和二氧化锰粉末做催化剂制氧气的实验中,影响氧气生产速度的因素有MnO2用量、过氧化氢溶液浓度等。
为了研究每一个因素,需要控制住其他因素不变,仅仅改变研究的一个因素。
学生观看《控制变量法》微课讲解控制变量法的定义当研究多个因素(多变量)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(变量)的变化所产生的影响,这种方法叫控制变量法。
中考化学思想方法的应用:第九讲 控制变量法
中考总复习系列丛书化学思想方法的应用第九讲控制变量法【题型特点】当研究多个因素之间的关系时,往往先控制保持一个或多个量不变,调整另一个或多个量改变,来探究这些量之间的关系。
控制变量的实验往往同时有对比实验,对比实验不同条件下的不同实验现象,运用对比分析的方法找出不同条件对实验结果的影响。
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。
通过控制变量法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,这一思想是初中化学中的一种主要探究方式。
【主要考查内容】1.物质燃烧条件的探究;2.铁锈蚀条件的探究;3.酸(及碱)溶液具有相似化学性质的原因;【必备知识梳理】1.铁钉锈蚀条件的探究把洁净的铁钉全部浸在盛有煮过蒸馏水的试管2. (1)探究燃烧条件的实验装置.(2)实验设计中运用的实验方法A.对比实验法:铜片上的白磷和红磷是一组对比实验,是为了说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点。
铜片上的白磷和水中的白磷是一组对比实验,是为了说明需要与氧气接触。
B.控制变量法:把白磷放在水中,通过液封二隔绝空气,是为了提供燃烧所需的任意条件而控制另一个条件。
3.酸和碱的组成【典型例题】例1:(2017∙河北省)某同学根据铜绿的成分Cu(OH)2CO 3作出猜想:金属铜锈蚀的条件除有氧气和水外,还必须有二氧化碳。
为证明“必须有二氧化碳”,需要进行如图所示实验中的( )将植物油滴在水面上密封。
把洁净的铁钉一半浸入试管中的蒸馏水里,将试管敞口放置A.甲和乙 B.甲和丁 C.乙和丁 D.丙和丁【解析】甲试管的铜片与氧气、水和二氧化碳同时接触发生了锈蚀;乙中的铜片与二氧化碳和水接触,没有锈蚀,说明铜的锈蚀与氧气有关;丙中的铜片与二氧化碳和氧气接触,没有锈蚀,说明铜的锈蚀与水有挂;丁中的铜片与氧气和水接触没有锈蚀,说明了铜的锈蚀与二氧化碳有关。
由以上分析可知,通过实验甲与丁的对比得出:铜的锈蚀必须有二氧化碳参与.【答案】B.2.(2017∙连云港)控制变量、设计对比实验是实验探究的重要方法。
控制变量法(人教版) (含答案)
控制变量法(人教版)一、单选题(共4道,每道10分)1.已知铁锈的主要成分为Fe2O3•xH2O,下列是某同学探究铁生锈所设计的实验方案,其中不需要做的实验是( )A.①②B.③④C.⑤⑥D.④⑤答案:C解题思路:根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变。
铁锈中含有铁元素、氢元素和氧元素,不含有氮元素和碳元素,所以铁生锈与氮气和二氧化碳无关,故不需要做⑤⑥两组实验。
故选C。
试题难度:三颗星知识点:探究铁制品锈蚀的条件2.某化学兴趣小组,为验证Ag、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,设计了如图所示的实验操作,其中可以达到实验目的的组合是( )A.①③B.②④C.④⑤D.②③答案:D解题思路:在金属活动性顺序中,氢前的金属能与酸反应生成氢气,位置在前的金属能将位于其后的金属从其化合物溶液中置换出来。
A.①中铁能与硫酸铜溶液反应,说明铁的金属活动性比铜强,即Fe>Cu;③中铜不能与硫酸亚铁溶液反应,说明铜的金属活动性比铁弱,即Fe>Cu。
该组合无法得出Ag、Cu两种金属的活动性顺序,A错误。
B.②中铜能与硝酸银溶液反应,说明铜的金属活动性比银强,即Cu>Ag;④中铁能与稀盐酸反应,说明铁的金属活动性比氢强,即Fe>H。
该组合无法得出Fe、Cu两种金属的活动性顺序,B错误。
C.④中铁能与稀盐酸反应,说明铁的金属活动性比氢强,即Fe>H;⑤中银不能与稀盐酸反应,说明银的金属活动性比氢弱,即H>银。
该组合无法得出Fe、Cu两种金属的活动性顺序,C错误。
D.②中铜能与硝酸银溶液反应,说明铜的金属活动性比银强,即Cu>Ag;③中铜不能与硫酸亚铁溶液反应,说明铜的金属活动性比铁弱,即Fe>Cu。
该组合能得出Ag、Fe、Cu三种金属的活动性顺序为Fe>Cu>Ag,D正确。
故选D。
试题难度:三颗星知识点:金属活动性的探究3.下列每组对比实验不能达到实验目的是( )A.AB.BC.CD.D答案:C解题思路:控制变量的关键是控制其他因素不变,只改变一个因素,通过对比实验,探究该因素对实验的影响。
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:
人教版初三化学下册控制变量法探究实验的复习
2013年安徽省中考题
“五一”假期,小兵对“锌与硫酸反应快慢的影响因素”进行了探究。 【提出问题】锌与硫酸反应的快慢受哪些因素的影响呢? 【猜想与假设】a.可能与硫酸的质量分数有关;b.可能与锌的形状有关。 【设计并实验】小兵用不同质量分数的硫酸和不同形状的锌进行如下实验。
(1)写出稀硫酸与锌反应的化学方程式_Z_n_+_H__2_S_O__4=__Z_n_S_O__4_+_H_2_↑_。
中,均匀搅拌
粉末状的蔗 颗粒越小, 糖溶解更快 溶解越快
温度,蔗糖 取等质量的相同颗粒的 搅拌,蔗糖 是否搅拌 的颗粒大小 蔗糖两份,分别加入等 溶解更快
质量的相同温度的水中, 一份搅拌,一份不搅拌
搅拌可以 加快蔗糖 溶解
谢谢!
谢谢各位同学和老师!
探究燃烧的条件 可燃物(红磷,白 温度
磷)
O2(或空气)
探究铁生锈的条件 洁净的铁钉
O2
H2O
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
中片联考试卷回顾: Cu生锈生成Cu2(OH)2CO3,猜想Cu生锈可能是 与H2O、CO2 、O2共同作用的结果,根据控制 变量法,如何用实验证明猜想?设计实验,每 次实验所需物质分别是: 可设计四个实验,每次实验所需物质分别是:
【分析数据、得出结论】(1)由实验 ① 与实验④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 Mn02 . 【反思】 (1)若要证明Fe2O3是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后质量和 化学性质 不变; (2)同种催化剂,颗粒大小可能影响催化效果,请设计实验方案进行验证
(2)小兵用右图装置收集并测量氢气的体积,其中量筒的作用
化学实验中运用控制变量法
化学实验中运用控制变量法初中部吴锦菊在新课程理念的引导下,教师引导学生要能像科学家一样思考,一个很重要的环节就是应将各种科学探究方法在教学中正确落实。
化学是一门实验操作性很强的课程,在实验探究过程中,会有多种因素影响某一实验结果,因此我们要探究其中一种因素时,通常使其它因素保持不变,这样才能准确探究此种因素对实验结果的影响,这就是研究问题常用的一种有效方法——控制变量法。
下面我以“通过不同金属和酸反应的快慢来判断金属的活动性”(来自于人教版新课程九年级化学下册)这个实验来阐述如何将控制变量法在教学中落实:在平时教学中教师往往自我感觉对这堂课设计得非常完美,可授完课发现学生反馈过来的效果不尽人意。
其中一个很重要的原因是在新课程理念的引导下题目的设置已经有了变化。
比如:出题者根据学生生活或学习中的困惑,提出问题——猜想假设——设计实验——现象分析——得出结论。
这类题型是应用控制变量法的典型题型。
如何使学生能应对这类题型,这就要求教师在平时教学中一改以前的传授灌输式的教学方法,而让学生自己去探究和设计。
例如以前老师在演示“金属和酸反应”的实验时,直接拿出四只试管放入四种体积不等的金属:镁、锌、铁、铜,然后很随意地倒入不同体积的稀盐酸或稀硫酸。
实验现象是:铜不反应,镁反应最快,锌其次,最慢的是铁。
学生于是顺理成章地得出结论:四种金属的活动性顺序是:镁>锌>铁>铜。
老师感觉学生通过实验应该能记住了结论,但是细想一下这个探究实验的设计缺乏严密的科学性。
试问:①会不会是镁条和酸的接触面比其他金属的大才反应那么快的;②会不会是往铁钉中加的酸嫌少才反应慢的;③会不会是酸的浓度太小了才使铜跟酸不反应的;④会不会是金属表面有什么物质覆盖才会出现不同的现象等等。
这时如果教师请学生自己设计实验,学生就要想我该加多少酸比较合理?这时教师恰到好处地提示一下:我们是想通过观察金属和酸的反应速率来判断金属的活动性,那么要能比较出反应的快慢,在设计实验时你该控制哪些可能影响我们判断的变量,使他们保持相同?学生可能就会猜想:①四种金属的形状和金属与酸的接触面要差不多,且金属的表面要经过打磨;②倒入酸的种类、体积和浓度要相同。
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化学中的控制变量法
一、教材分析
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
4.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。
二、教学过程
【引入】
春夏交替,天气冷暖不定,令人容易患上感冒,在这个时候,不少人都会多吃维生素丰富的水果来增强抵抗力。
那么,哪些水果中维生素C含量高呢?
水果中新枣、橘子、山楂、柠檬、猕猴桃、沙棘和刺梨含有丰富的维生素C;蔬菜中绿叶蔬菜、青椒、番茄、大白菜等含量较高。
现在小明他想知道家里的雪梨和柠檬中哪种Vc含量高,他设计了几个实验,请你帮忙检查一下是否有问题。
设计一随意的高锰酸钾溶液和随意的果汁
设计二等量随意浓度的高锰酸钾溶液和随意的果汁
设计三等量等浓度的高锰酸钾溶液和随意的果汁
设计四等量等浓度的高锰酸钾溶液和加水的果汁
【讨论】学生讨论纠正实验错误,确定最终实验方案
等质量等浓度的高锰酸钾溶液和逐滴滴加的果汁
【实验】学生分组实验,参考刚才的设计比较两种水果的Vc含量
【结论】真正的比较出两种蔬菜的Vc含量,就是将其他条件都统一,唯一的变量就是蔬菜汁的数量,这才是合理的设计
【分组实验】根据刚才的设计进行实验验证,得出结果
这就是控制变量法
【多媒体】控制变量法的讲解
讨论每个实验的变量,之后确定设计实验的方针是先总结变量有几个,控制住所有条件,保证只有一个变量就能对比达到实验目的
【总结思路】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
回顾了什么是控制变量法,那我们回忆一下课本上有哪些控制变量法实验,总结如下:
•探究燃烧的条件
•探究催化剂对反应速率的影响
•探究铁锈蚀的条件
•探究金属活动性顺序
•探究影响金属与酸反应生成氢气的速率问题
•探究影响物质溶解性的因素
分析探究影响物质溶解性的因素中的变量和控制量
【学生讨论】自己设计影响溶解速率的实验方案
【展示】实验方案
【真题挑战】
1、
小莹同学用图乙所示装置进行实验,得到以下实验事实:
①不通空气时,冷水中的白磷不燃烧;
②通空气时,冷水中的白磷不燃烧;
③不通空气时,热水中的白磷不燃烧;
④通空气时,热水中的白磷燃烧。
能说明燃烧与氧气有关的组合是()
A. 1、2
B. 3、4
C. 2、4
D.1、4
2、(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】①不同地点石块中碳酸钙含量不同;
②所用盐酸的溶质质量分数不同;
③还可能是。
【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②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。
【反思并设计】土豆能当H2O2溶液的催化剂是真的吗?
请你设计实验并写出方案。
【假设】__________________________________________
【实验方案】__________________________________________
【小组讨论并实验验证】
时间5分钟
【展示结果】分组展示
【课上练习】练习册P160例3
课堂小测试3题
【课后作业】P161课堂小测试。