初中化学控制变量法的运用
《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
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。
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。
总结控制变量法
控制变量法在实验探究中的应用 控制变量法：当研究多个因素之间关系时，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，这一思想方法在九年级化学中将会逐渐渗透，成为一种主要的探究方法例1：（门）33．(5分)维生素C(简称Vc ，又名抗坏血酸)，易溶于水，易被氧化。
人体缺乏Vc 可能引发多种疾病。
水果和蔬菜中含有丰富的Vc 。
某研究性学习小组对它探究如下： 探究一：测定新买的饮料中Vc 的含量。
【查阅资料】Vc 能和高锰酸钾反应，使紫色的高锰酸钾溶液褪色。
【设计方案】分别向盛有lmL 等浓度高锰酸钾稀溶液的四只试管中逐滴滴加新买的果味饮料、苹果汁、梨汁和新配制的0.04％的Vc 溶液，边滴边振荡，直至高锰酸钾溶液褪色。
【实验数据】【实验结论】分析数据可知，新买的饮料中Vc 含量最高的是 ，含量:为 (各液体密度上的差别忽略不计)。
探究二：蔬菜放置时间的长短对其Vc 含量是否有影响。
【设计方案】请你用新鲜的黄瓜、放置一周的黄瓜、高锰酸钾稀溶液和必要的仪器设计实验方案： 。
【实验结论】按上述方案实验，根据 这一实验结果，分析得出蔬菜放置时间的长短对其Vc 的含量有影响。
【实验反思】对比实验需要控制变量。
在做探究二时，下列情况影响到测定结果的是 。
A ．量取的高锰酸钾溶液的体积不同B ．新鲜黄瓜汁是其他班级用剩下的，而放置一周的黄瓜汁是当时榨的C ．没有用同一规格胶头滴管滴加 练习：（昌平）33.（7分）维生素C （简称Vc ，又名抗坏血酸），易溶于水，易被氧化。
人体缺乏Vc 可能引发多种疾病。
水果和蔬菜中含有丰富的Vc 。
某研究性学习小组对它探究如下：探究一：检验三种饮品中V c 含量的顺序。
【查阅资料】Vc 能和高锰酸钾反应，使紫色的高锰酸钾溶液褪色。
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。
控制变量法在化学探究实验中的应用
控制变量法在化学探究实验中的应用摘要本文笔者利用控制变量法，对其在化学探究实验中的应用做了探讨。
关键词控制变量法化学探究实验一、控制变量法的应用背景化学是一门以实验为基础的科学,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，而初三学生在过去的物理学习中曾接触过控制变量法，并且有一定的基础。
但在初中化学学科中，经调查后发现，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控制变量法、找不到变量、思路不清晰、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很多，譬如：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。
近几年的中考化学试卷及市质量分析卷、各区县模拟试卷中经常出现考查控制变量法的题目，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、控制变量法的应用原则中学化学课程标准中指出：学生应该学习质疑、预测、设计、反思、验证、以及科学概括、推理、类比、归纳和演绎等科学方法，获得科学过程的体验，学习应用化学知识和方法解决实际问题，提高科学技术素养。
通过以学生为主体的各种学习活动，帮助中学生提高基础学力，形成健全的人格，促进学生发展。
本节课以初中化学探究中最常用的方法—控制变量法为主题而展开，以二期课改理念和课程标准为指导，发挥学生为主体，通过事例、例题、练习、讨论，让学生参与各项活动，体验方法的获得过程，最后由学生归纳控制变量法的使用思路。
学生设计、概括、归纳等科学方法的能力也得到了很好的提高。
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。
控制变量法在初中化学中的应用
控制变量法在初中化学中的应用
一、什么是控制变量法
控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系，可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来，使其保持不变，再比较、研究该物理量与该因素之间的关系，得出结论，然后再综合起来得出规律的方法。
二、初中物理哪些实验
1、研究压力的作用效果与哪些因素有关（压力大小和受力面积的大小）
2、研究液体压强大小与哪些因素有关（液体的密度和深度）
3、研究浮力大小与哪些因素有关（液体的密度和排开液体的体积）
4、研究滑轮组的机械效率与哪些因素有关（物体的重力、动滑轮的重力、摩擦力）
5、研究动能大小与哪些因素有关（物体的质量和速度）
6、研究液体蒸发快慢与那些因素有关（液体温度，液体表面积和空气流动）
7、探究影响导体电阻大小的因素（导体的长度、材料与横截面积）
8、电流跟电压电阻的关系（导体两端的电压、导体电阻）
9、影响电功大小的因素（电压、电流和通电时间）
10、影响电热大小的因素（电流、电阻和通电时间）
11、影响电磁铁磁性强弱的因素（电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯）
12、影响滑动摩擦力大小的因素（压力大小和接触面粗糙程度）
13、决定压力作用效果的因素（压力大小和受力面积的大小）
14、在概念引入中用到控制变量法的有：速度的概念（V=s/t）、密度的概念（ρ=m/V）、压强的概念（P=F/S）、功率的概念（P=W/t）、比热容的
概念（c＝Q/m△t）。
初中化学_控制变量思想在实验设计中的应用教学设计学情分析教材分析课后反思
《控制变量思想在实验设计中的应用》教学设计《控制变量思想在实验设计中的应用》学情分析在生物，化学和物理的学习中，设计实验时，控制变量思想都有一定涉及，所以学生对控制变量唯一这句话很熟悉，但是应用到实际的实验设计中，分析别人的设计，自己进行设计时都体现出能力稍弱的感觉。
化学是一门以实验为基础的学科，实验能力是需要培养和内化的。
《控制变量思想在实验设计中的应用》效果分析通过本节课的学习，学生对燃烧条件、影响固体溶解性因素、金属生锈条件、金属与酸反应剧烈程度等实验的设计思路有了更清晰的认识，对控制变量思想的应用也更为熟练。
在练习题目的分析上也有进一步提升。
《控制变量思想在实验设计中的应用》教材分析本节课是初四化学复习课中关于实验探究的一节拓展课。
初三、初四教材中燃烧条件的探究、影响固体溶解性的因素、金属锈蚀条件的探究、金属与酸反应剧烈程度的比较等实验中，都用到了控制变量思想。
本节课的教学价值主要体现在进一步培养学生的学科素养，提高设计实验能力。
《控制变量思想在实验设计中的应用》评测练习1．同学们为探究不同金属的活动性强弱，设计了如下的实验方案，下列方案中实验设计、现象、结论均正确的一组是（）选项实验设计现象结论（金属的活动性）①将铝丝放入硫酸铜溶液无现象Cu＞Al②将铝丝放入硫酸镁溶液中铝丝表面有固体析出Al＞Mg③分别将锌粉与铁丝放入相同浓锌粉产生气泡的速率比铁丝快Zn＞Fe 度的稀盐酸中④分别将铁丝与铜丝放入相同浓铁丝表面产生气泡，铜丝无现象Fe＞Cu 度的稀盐酸中A．①B．②C．③D．④2．为研究铁丝的粗细对铁在氧气中燃烧的影响，下列实验能达到目的是（）A．用两根粗细相同的铁丝，分别在两瓶相同浓度的氧气中同时进行燃烧实验B．用两根粗细相同的铁丝，分别在两瓶不同浓度的氧气中同时进行燃烧实验C．用两根粗细不同的铁丝，分别在两瓶相同浓度的氧气中同时进行燃烧实验D．用两根粗细不同的铁丝，分别在两瓶不同浓度的氧气中同时进行燃烧实验3．在四个烧杯中各装入溶质质量分数为10%的NaOH溶液10mL，测其温度．再将6%、9%、12%、15%的盐酸各10mL分别加入上述的四个烧杯中，最后测量其温度．上述实验设计主要在研究下列哪一项关系（）A．酸的种类与中和反应快慢的关系B．酸的种类与中和反应所放热量的关系C．酸的浓度与中和反应快慢的关系D．酸的浓度与中和反应所放热量的关系4．为了探究影响大理石与稀盐酸反应剧烈程度的因素，某学习小组将稀盐酸分成四等份，分别加入四支试管中进行下列对比实验．下列对比实验的设计不合理的是（）选项对比实验探究影响因素A①和②反应物的接触面积B②和③温度C②和④温度D③和④反应物的接触面积5．为了探究”影响双氧水制氧气的速率”的因素，某学习小组设计了下列实验，下列说法正确的是（）实验①实验②实验③A．对比实验②和③，可研究双氧水的质量分数对反应速率的影响B．对比实验①和②，可研究双氧水的质量分数对反应速率的影响C．对比实验②和③，可研究催化剂的种类对反应速率的影响D．对比实验①和②，可研究催化剂的种类对反应速率的影响（双选）6．如图是某兴趣小组设计的四个实验装置示意图，其中能够达到实验目的是（）A．B．C．D．探究锌和铜金属活泼性探究燃烧的三个条件测定空气中氧气的含量探究铁生锈的条件7．小科发现很多物质都能在水中溶解，但溶解的速度有快有慢，她想：影响同种物质溶解速度的因素有哪些呢？小科根据生活经验以冰糖为例，提出了她的一些猜想：A．与水的温度有关B．与冰糖颗粒的大小有关C．与是否搅拌有关为了验证猜想是否正确，她设计了实验方案（实验中的烧杯完全相同），并进行了探究。
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控制变量法的运用
控制变量法是一种重要的探究方法，当一种规律受多种因素影响时，往往采取改变其中一个因素、其他因素不变的方法来进行探究。
下面就借助例题的解读，一起来学习如何应用这种探究方法。
例题（2013年山东青岛）控制变量法是实验探究的重要方法。
利用下图所示实验不能实现的探究目的是（）。
A.甲中①②对比可探究铁的锈蚀与植物油是否有关
B.甲中①③对比可探究铁的锈蚀与水是否有关
C.乙可探究可燃物的燃烧是否需要达到一定温度
D.乙可探究可燃物的燃烧是否需要与氧气接触
解析②中植物油的作用是隔绝氧气，看铁只和
水接触时能不能生锈，而不是探究铁的锈蚀与植物油的关系；③中铁钉只和氧气接触，①中铁钉和氧气以及水同时接触，一段时间后，③中铁钉没有锈蚀，而①中铁钉锈蚀，通过①③对比说明铁钉锈蚀的条件之一是与水接触。
乙通过薄铜片上的白磷燃烧和红磷未燃烧的对比，可以探究可燃物的燃烧与温度有关；乙通过薄铜片上的白磷燃烧和水中白磷未燃烧的对比，可以探究可燃物的燃烧与氧气有关。
答案选A。
变试题为探究铁生锈的条件，某实
验小组设计了如下实验。
经检验装置的气
密性良好。
一段时间后观察：A处铁丝依
然光亮，B处铁丝表面出现锈迹，C处铁
丝依然光亮，D处铁丝表面灰暗。
该实验
说明铁生锈主要与和有关。
B、D处实验现象对比说明：决定铁生锈快慢的一个重要因素是。
解析A处的铁丝只与干燥的氧气接触，没有生锈；B处的潮湿铁丝既与氧气接触又与水接触，铁丝生锈了；C处铁丝只与水接触，没有生锈。
对照A、B可知，铁生锈主要条件之一是与水接触；对照B、C可知，铁生锈主要条件之一是与氧气接触，D处的铁丝暴露在空气中既与氧气接触又与水接触，但是与B相比较只是表面灰暗，主要原因是空气中氧气的含量不同，由此可知，在其他条件不变的情况下，氧气的浓度
越大，铁生锈的速率就越快。
答案氧气水氧气的浓度
拓展题甲、乙两位同学发现长时间佩戴的铜质眼镜架上出
现了一些绿色的锈迹，经查阅资料得知，铜锈的化学成分是碱
式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]。
他们依照钢铁生锈的研究方法设计
如下实验（如右图所示）：①将光亮铜片部分浸入蒸馏水中；②将光亮铜片究全浸入煮沸过的蒸馏水中；③将光亮铜片放在干燥的空气中。
请回答：
（1）推测一段时间后会出现铜锈的是（填写序号）试管内的铜片。
（2）根据上述实验，甲同学认为：铜的锈蚀是铜与水、氧气共同作用的结果。
你是否同意他的观点？（填写“是”或“否”），原因是。
解析铜绿Cu2(OH)2CO3由Cu、O、H、C四种元素组成，故铜的锈蚀条件是与水、氧气、二氧化碳共同接触。
根据铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3和铁生锈的条件是水和氧气的共同作用考虑，①试管中有水且敞口放置，其中铜片与水、二氧化碳、氧气都接触，满足锈蚀条件；而②试管中铜片只与水接触，缺氧气、二氧化碳，③试管中铜片与氧气、二氧化碳接触，缺水，因此①试管中的铜片会生锈。
答案⑴①⑵否铜绿由Cu、O、H、C四种元素组成，故其锈蚀条件除了水、氧气外，还必须有CO2。