初中化学中控制变量法讲解

名师讲解：控制变量法重点问题集中研究初中化学的一项重要教学任务就是使学生学会从自然现象、日常生活和学习化学的过程中发现并提出问题，用科学方法去探究问题。

为了弄清事物变化的原因和规律，必须设法把多因素的问题变成多个单因素的问题。

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，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种研究问题的方法就是“控制变量法”。

它是初中理化学习中常用的，也是有效的探索问题和分析解决问题的科学方法。

例题：研究性学习小组选择“过氧化氢生成氧气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】过氧化氢生成氧气的快慢与催化剂的种类有关。

【实验方案】常温下，在两瓶同质量、同浓度的过氧化氢溶液中，分别加入相同质量的二氧化锰和水泥块，测量各生成一瓶（相同体积）氧气所需的时间。

【进行实验】下图是他们进行实验的装置图，气体发生装置中A仪器的名称是_________，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】过氧化氢在常温下分解缓慢，加入二氧化锰或水泥块后反应明显加快，若要证明二氧化锰和水泥块是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后是否改变。

过氧化氢生成氧气的快慢还与哪些因素有关？请你帮助他们继续探究。

（只要求提出一种影响过氧化氢分解生成氧气的快慢的因素以及相关假设和实验方案）【假设】 _________。

【实验方案】_________。

解析点拨本题是一道关于影响反应速率的因素的实验探究题。

考点涉及仪器的名称、气体的收集方法、催化剂的概念等基础知识，另一考查重点就是考察学生对“控制变量法”的掌握。

本题易错点之一是氧气的收集方法，许多同学在解答时认为两种方法均可，便不假思索地写上“向上排空气法和排水法”或认为“向上排空气法”更简单，从而导致答案错误。

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。

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。

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
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。

其中，变量分为独立变量与非独立变量。

1．独立变量，即一个量改变不会引起除因变量以外的其他量的改变。

只有将某物理量由独立变量来表达，由它给出的函数关系才是正确的。

2．非独立变量，一个量改变会引起除因变量以外的其他量改变。

把非独立变量看做是独立变量，是确定变量间关系的一大忌。

“控制变量法”在初中化学探究性实验中的应用及其考查设计探究性实验的原则１．１科学性原则所设计实验的原理应该科学，操作程序、方法正确，不能凭空捏造。

１．２对照性原则设置对照性实验，若要使该实验更能够说明问题，一定要有正、反两个方面的实验。

１．３等量性原则所设计实验中的平行反应，试剂的取用应等量。

１．４单一变量原则实验受到多个因素的影响，实验中要人为控制条件，使众多变量中只能有一个因素是变量，其余因素保持不变。

２“控制变量法”的概念当事物受到多个因素影响时，每一次只改变其中的某一个因素，而控制其他因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫“控制变量法”。

它是科学探究中的重要思想方法，广泛地运用在各种科学探索和实验研究中。

３利用“控制变量法”进行探究性实验的一般思路利用“控制变量法”进行探究性实验的一般思路是：明确探究问题、寻找影响因素、控制其他因素、改变研究因素。

４利用“控制变量法”进行探究性实验的思维模型利用“控制变量法”进行探究性实验能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力，因此在中考化学实验试题中备受青睐。

“控制变量法”实验由想要研究的影响因素（自变量）、其他影响因素（不变量）和影响结果（因变量）三部分组成。

分析实验目的、实验方案和实验结论三者之间的内在逻辑关系，建立解答此类试题的思维模型。

利用“控制变量法”进行探究性实验的思维模型如图１所示。

５利用“控制变量法”进行探究性实验的常见考查视角５．１考查实验目的确定考查分析对照实验中的影响因素（自变量）、其他因素（不变量）和影响结果（因变量），从而确定探究实验的目的。

有时也直接考查根据探究实验方案，确定探究实验的目的。

５．２考查实验变量控制考查根据探究实验的目的，确定对照实验中的影响因素（自变量）、其他因素（不变量）和影响结果（因变量），从而控制合适的探究实验条件。

５．３考查实验方案设计考查在明确探究实验的目的或实验结论的基础上，通过进一步确定实验变量和控制合适的实验探究条件，设计科学的实验方案。

控制变量法的应用1、能够应用控制变量法探究的前提：①某种现象受到多个“因素”的影响②实验的目的是：“探究某种因素”对现象的影响③实验过程中，被探究的“因素”作为变量，其他因素作为不变量④能过直接或间接的得到实验结果或实验现象2、常见术语①对照组：一般是各个条件都适宜的组别②实验组：缺少或增加所要探究“因素”的组别③自变量：影响实验结果的因素④因变量：实验结果⑤调节变量：被探究的“因素”⑥不变量：除调节变量外，其他的“因素”，一般要保持适宜3、常见题型（1）、实验缺陷类：实验存在哪些不足/缺陷/哪些需要改进……①是否有对照实验②实验过程中，是否严格控制变量③是否试验次数或样品数太少，存在偶然性误差（2）、结论表述类：本实验的结论是什么/从表（图）中可以得到什么结论/实验1和实验2可以说明什么……①如果题干中明确了本实验的探究问题，那么就可以对实验问题进行回答；②问题：××受到什么影响？××受到√√的影响；或××受到√√的影响，√√越...，××越...；③√√对××有什么影响？√√越...，××越...；或在一定范围内，√√越...，××越...；④当某某一定（相同）时，某某与某某成正比/反比；当某某一定（相同）时，某某随着某某的增大而增大/降低；（3）、实验数据对比类：①通过对比实验得到某某结论②实验1与实验形成对照组③实验有几组变量④某一个步骤的目的是（4）、实验设计类：为了探究某某对实验的影响，应该怎样设计实验？其他条件相同，所探究的因素设计成不同；应用题目所给的语言回答。

（5）、提问假设类：①根据实验过程，提出实验目的（实验探究的问题）②根据实验提出的问题，提出合理的假设③根据已有的假设或猜想，提出自己的假设或猜想④根据自己掌握的知识，判断假设或猜想的正误⑤根据实验结果（现象），写出实验结论，一般按照假设的模式写⑥已知实验结论，根据结论写出实验结果或现象（6）难点：转换法将不可直接测量量，转化为可直接测量的量，结论要与目的一致，而不是实验本身。

“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。