控制变量法在初中化学中的应用

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。

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。

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]。

点拨九年级化学（LJ）全书主要方法释义1. 相关比较法：将与物质性质彼此相关联的内容，如物质的变化、用途、存放、气体的收集、干燥、物质的组成、结构等，通过比较后得出正确结论的一种解题方法。

2.模型—规律法：结合题目中所给图示，获得有用信息，从而获得正确结论的方法。

3. 控制变量法：是指对于多因素（或多变量）的问题，采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，分别加以研究，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，最后再综合解决。

4.图示复现法：根据常见实验的实物图，辨别实验仪器，识别一些基本实验操作或物质性质实验中的错误操作。

5.数据分析题的解法：数据分析题是将物质的某组数据以表格的形式呈现，根据表格中提供的信息对数据进行分析处理，按其内在联系抽象成知识与规律，进而达到解决问题的目的。

一般直接对比分析数据，从数据的差异中寻找解答方案。

6.图像信息题的解法：依据题干所描述的内容，分析图像与内容的关系，根据图像分析解答问题。

若是坐标系，则应分析纵横坐标及曲线表示的意义，分析曲线的变化趋势与纵横坐标的关系，并注意特殊点：起点、拐点、终点及其含义，最后解答问题。

7.实验探究法：就是通过化学实验，利用实验现象研究各种物质间的转化，最后总结出规律和结论的方法。

这种方法比较直接、有效，且不易出错，但有一定的危险性和复杂性。

8.分类研究法：依据研究目的，从物质的组成、结构、性质、变化用途中确定分类标准，对一系列物质进行分类研究的方法。

9.极值法：是指对数据不足而感到无从下手的计算或混合物组成判断的题目，采用极端假设（即为某一成分或恰好完全反应）的方法以确定混合体系中各物质的名称、质量分数、体积分数，这样使一些抽象的复杂问题具体化、简单化。

计算时，常把混合物假设成纯净物。

10. 等量关系法：结合诸如原子中粒子的等量关系来解题的方法。

11. 关系式法：关系式是表示两种或多种物质之间“物质质量”关系的一种简化的式子。

一、控制变量法的重要性“控制变量法”是进行科学研究的重要方法，在多个学科中均有所体现和应用。

化学是一门以实验为基础的科学，“控制变量法”是进行实验探究常用且重要的实验方法，也是锻炼学生实验探究能力、培养其化学学科思维的重要途径。

（一）有助于理解实验的本质，形成化学学科思维利用控制变量法分析实验，可以保证实验结果的客观性，也能帮助学生掌握通过控制实验条件开展探究的方法，进而可使学生对实验探究的目的、采用的具体方法、出现的实验现象和得到的实验结论的认识更加清晰、有条理、有层次、有深度，由此可帮助学生理解实验的本质，并逐步使其形成化学学科思维。

（二）有助于提升教学效果，提高学生的化学学科成绩“控制变量法”是各类试题中考查的重点和难点。

用控制变量法设计对比实验，将多因素问题变为单因素问题，把复杂问题条理化、简单化，如此可使实验更加简单、便捷，提升教学效果，进而可使学生对各类试题应对自如。

（三）有助于落实学科素养，促进学生的长远发展在基础教育课程中，学生不仅要学会基础知识和基本方法，还应该形成学科核心素养。

作为实验探究中的重要方法———“控制变量法”可锻炼学生的必备实验能力，有助于落实学生“科学探究与创新意识”“证据推理与模型认知”等核心素养的培养，进而可促进学生长远的发展。

二、多角度认识控制变量法（一）对控制变量法的解读“控制变量法”的概念在现行的教材中并未具体给出，通过查阅各种资料我们可以知道，所谓的“控制变量法”主要是指通过控制其他实验条件不变，对可能影响实验结果的因素进行对Educational Practice and Research浅析控制变量法锻炼学生的化学学科思维刘建业（石家庄市同文中学，河北石家庄050000）摘要：“控制变量法”是进行科学研究的重要思想方法，也是贯穿初中化学实验学习的重要方法，更是落实学生化学学科思维的重要抓手和具体途径之一。

从控制变量法的重要性、多角度认识控制变量法和复习控制变量法的几点策略三方面进行浅述，希望对广大同仁有所助益。

《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。

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。

中考化学考点解读与精练17--科学探究的基本方法【知识点的认识】科学探究的方法是为了顺利地完成科学探究活动而采取的方式、策略、技巧等的总称．其基本方法有控制变量法、模型法、比较法、类比法、图象法、逻辑推理法、归纳和演绎法、实验法、对照实验法等等．具体介绍如下：1．控制变量法是在研究和解决问题的过程中，对影响物质变化规律的因素和条件加以人为控制，只改变某个变量的大小，而保证其它的变量不变，最终解决所要探究的问题的一种探究方法．2．模型法是利用有形的宏观模型来探究学习和研究利用一些肉眼看不到的抽象的微观粒子及其变化规律的一种探究方法．3．比较法是将两个相似或者不相似的事物做一比较，然后对比分析，并从中得出所要探究的问题的一种常用探究方法．4．类比法是将两个相似的事物做一对比，从已知或者已学的物质具有的某种性质推出未知物质具有相应性质的一种探究方法．5．图象法是利用图象这种特殊而又形象的数学语言工具，来表达或者探究某些可以用它来描述的化学现象、过程和规律的一种探究方法．6．逻辑推理法是人类认识事物的一种重要手段，就是将已有的理论认识通过逻辑思维推理过程的活动为新的探究活动提供支持；并且，将在探究中获得的感性认识通过逻辑思维推理过程上升到理性阶段，从而实现对物质本质的认识，构建起合理的知识体系的一种探究方法．7．归纳和演绎是人们从特殊到一般，再从一般到特殊的认识事物的基本规律中的两种逻辑推理形式，也就是两种基本的探究思维方法．它在学生的科学探究活动中，尤其是在提出问题、猜想与假设、设计实验方案与解释结论阶段，发挥着重要的作用．8．实验法是通过具体的化学实验操作来探究学习和研究利用物质的性质、制取和变化规律的最常用的一种探究方法．9．对照实验法是为了探究某一因素对实验的影响，而运用控制变量法进行对照实验的探究方法．【命题方向】化学学科的试题非常重视对学生科学探究方法的考查．其考查方式一般分为两种：一种是运用科学探究方法来分析解决实际问题；一种是将科学探究方法以隐形的、试题的形式呈现出来，让学生归纳概括后填写其名称等等．这类试题在中考中频繁出现于选择题、填空题、实验探究题和计算题中，考试的重点是以实验探究题的形式考查学生运用科学探究的方法，并结合所学的基础知识来分析解决实际问题的能力和技巧．【解题方法点拨】在解答这类试题时，可以将这些的科学探究方法与平时学到一些化学学习方法--比较、归纳、概括、猜想、论证、类比、迁移、实验、观察等联系起来，并进行灵活地整合运用，不要孤立地只想或者只用一种方法来分析探究．对于其中的控制变量法、实验法和对照实验法等，可以联系物理中所学的技巧来灵活运用；而比较法、类比法、图象法、逻辑推理法、归纳和演绎法等，可以联系数学中所学的来整合使用．【精练特训】一、选择题（共18小题）1．化学研究中必不可少的、最基本的研究方法和手段是（）A．阅读B．调查C．实验D．计算考点：科学探究的基本方法．专题：化学实验．分析：本题是对科学探究基本方法的考查．解答：解：化学是一门以实验为基础的科学，化学的许多重大发现和研究成果都是通过实验得到的．点评：学习化学的重要途径是实验．2．只有对探究活动的过程和结果进行认真的反思，才能使我们不断进步．下列有关实验后反思的说法正确的是（）A．需要思考猜想与结论是否一致B．不需要反思探究方法是否科学、有效C．不需要反思探究程序是否合理、简捷D．不需要反思探究过程是否安全、环保考点：科学探究的基本方法．专题：科学探究．分析：根据实验后反思可从反思探究过程、探究方法、探究程序、猜想与结论是否一致等方面进行，据此进行分析判断．解答：解：A、实验后反思，需要思考猜想与结论是否一致，故选项说法正确．B、实验后反思，需要反思探究方法是否科学有效，故选项说法错误．C、实验后反思，需要反思探究程序是否合理、简捷，故选项说法错误．D、实验后反思，需要反思探究过程是否安全环保，故选项说法错误．故选：A．点评：本题难度不大，考查的是科学探究的方法，是研究初中化学问题的重要方法，了解科学探究的基本环节是正确解答本题的关键．3．下列四个探究实例：①探究影响物质溶解性的因素②探究空气中氧气的含量③探究燃烧的条件④探究铁的锈蚀条件．其中主要研究方法相同的是（）A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④考点：科学探究的基本方法．专题：科学探究．分析：化学研究中常常用到“控制变量法”、“模型法”、“类比法”、“实验法”等方法．解答：解：①探究影响物质溶解性的因素，采用的是控制变量法；②探究空气中氧气的含量，采用的是实验法；③探究燃烧的条件，采用的是控制变量法；④探究铁的锈蚀条件，采用的是控制变量法．故选C．点评：本题主要考查学生对化学研究方法的了解和掌握，属于基础知识的考查．4．在实验技能考察中，小红的实验过程和现象如下：取少许待测溶液于试管中，滴加紫色石蕊试液，石蕊试液变红，另取该溶液少许于另一支试管，滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，小红得出结论﹣﹣该溶液是稀盐酸．在整个实验过程中，小红没有用到的科学方法是（）A．实验法B．间接观察法C．推理法D．抽象法考点：科学探究的基本方法．专题：科学探究．分析：A、取少许待测溶液于试管中，滴加紫色石蕊试液，滴加硝酸银溶液，属于试验法；B、石蕊试液变红，有白色沉淀生成，属于观察；C、小红得出结论﹣﹣该溶液是稀盐酸，属于推理D、抽象法是一种分析问题的方法，用最简洁的语言来表达就是：把复杂的现像转化成简单的模型，从复杂到简单．解答：解：A、取少许待测溶液于试管中，滴加紫色石蕊试液，滴加硝酸银溶液，属于试验法，故不符合题意；B、石蕊试液变红，有白色沉淀生成，属于观察，故不符合题意；C、小红得出结论﹣﹣该溶液是稀盐酸，属于推理，故不符合题意D、抽象法是一种分析问题的方法，用最简洁的语言来表达就是：把复杂的现像转化成简单的模型，从复杂到简单，没有用到，故符合题意．故选D．点评：本题考查了科学探究方法，根据题目中描述来分析，题目比较简单．5．实验室有一瓶失去标签的无色气体，小斌说是空气，小龙说是氧气，你认为可以确定该气体成分的方法是（）A．讨论B．实验C．上网D．调查考点：科学探究的基本方法．专题：科学探究．分析：有一无色气体到底是空气，还是氧气，讨论、上网、调查都弄不清楚，那怎么办？实验，能使带火星的木条复燃的就是氧气，使带火星的木条无明显变化的就是空气．解答：解：有一无色气体，小斌说是空气，小龙说是氧气，到底是什么呢？A、讨论不出来，故A错误；B、实验是最好的方法，如能使带火星的木条复燃的就是氧气，使带火星的木条无明显变化的就是空气，故B正确；C、上网也查不出来是什么气体，故C错误；D、只是一种未知的气体，也调查不出来，故D错误．故选B．点评：本题考查物质的验证方法，一试便知，实验非常重要．6．“对比实验”和“控制变量法”是科学研究中常用的方法，以下实验没有体现这两种方法的是（）A．研究压力作用效果与压力大小，受力面积的关系B．探究摩擦力与接触面积的粗糙程度有关C．探究铁生锈的条件D．确定甲烷燃烧后的产物考点：科学探究的基本方法．专题：科学探究．分析：根据“对比实验”和“控制变量法”的基本思想来分析解答．解答：解：A．要探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”应控制物体间的压力相同而接触面的面积不同，属于控制变量法；B．滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关，要验证滑动摩擦力的大小可能与接触面的大小有关，应采用控制变量法，即控制压力相同和接触面粗糙程度改变，属于控制变量法；C．探究铁锈蚀需要设计有氧气无水、有水无氧气，既有氧气又有水的环境对比试验进行验证；D．确定甲烷燃烧产物只需要点燃后观察是否有水和二氧化碳产生即可，既不属于“对比实验”，又不属于“控制变量法”．故选D．点评：本题考查了“对比实验”和“控制变量法”的基本思想，掌握常见的实验过程是解题的关键．7．下列实验设计不是利用控制变量法的是（）A．探究铁生锈的条件B．探究溶质在水中的溶解速率C．探究条形磁铁周围磁场的分布D．探究液体压强特点考点：科学探究的基本方法．专题：科学探究．分析：化学实验中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，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，这种方法叫控制变量法．解答：解：A、探究铁生锈的条件时，设计铁钉只和氧气接触，铁钉只和水接触，铁钉与氧气和水接触，通过对比说明铁钉锈蚀的条件．故利用了控制变量法；B、探究燃烧的条件时，通过薄铜片上的白磷和红磷的燃烧对比，温度达到了白磷的着火点所以燃烧了，可探究可燃物的燃烧是否需要达到一定温度，对薄铜片上的白磷和水中的白磷的燃烧对比可知，薄铜片上的白磷与氧气接触所以燃烧了，可探究可燃物的燃烧是否需要与氧气接触，故利用了控制变量法；C、在研究条形磁铁周围磁场的发布实验中，采用等效替代的方法，用铁屑取代小磁针，通过观察铁屑的分布得到磁场的情况；故没有利用控制变量法；D、探究液体压强的特点，需要保持两个物理量不变，研究另一个物理量对液体压强的影响，采用的是控制变量法；故选：C．点评：控制变量法是初中化学实验中最常用的探究问题的方法，在解决实际问题时要注意识别和正确应用．8．有一瓶无色气体，可能是二氧化碳气体，你认为应该用下述哪种方法确定？（）A．讨论B．调查C．上网查询D．实验考点：科学探究的基本方法．专题：科学探究．分析：科学探究的主要方法：讨论、调查、上网查询、实验，据此结合题意进行分析判断．解答：解：A、讨论可以使实验探究更合理、更完善，不能代替实验做出实验证明，不能通过交流讨论确定该无色气体是否为二氧化碳，故该做法不合理．B、调查只是为实验探究过程找寻理论支持，不能代替实验做出实验证明，不能通过调查确定该无色气体是否为二氧化碳，故该做法不合理．C、上网查询可以为查阅资料、找寻理论支持，不能代替实验做出实验证明，不能通过上网确定该无色气体是否为二氧化碳，故该做法不合理．D、通过进行实验以及对实验现象的观察、记录和分析等可以确定该无色气体是否为二氧化碳，故该做法合理．故选：D．点评：本题难度不大，考查的是科学探究方法，是研究初中化学问题的重要方法，了解科学探究的基本环节是正确解答本题的关键．9．小李同学以“我们所穿的衣服是什么面料”为题，进行了一系列探究活动：（1）找出自己穿过的几件衣服进行观察、对比，同时还做了一张表格，从衣服商标上摘录了面料的种类．到服装厂了解制造衣服常用的面料，并收集了几种面料的下脚料．（3）到空气中分别点燃几种不同的面料，观察并记录他们燃烧的现象．（4）归纳概括得出所穿衣服用的是什么面料．小李采用的方法是（）A．调查法B．观察法C．文献法D．实验法考点：科学探究的基本方法．专题：化学与生活．分析：根据题中的探究活动是通过实验法确定衣服的面料解答．解答：解：从（1）找出自己穿过的几件衣服进行观察、对比，同时还做了一张表格，从衣服商标上摘录了面料的种类．到服装厂了解制造衣服常用的面料，并收集了几种面料的下脚料．（3）到空气中分别点燃几种不同的面料，观察并记录他们燃烧的现象．这三方面可知小李采用的是实验法，故答案：D．点评：探究方法包括：调查法、观察法、文献法、实验法等．10．实验室台上有一瓶无色的气体，为能立即确定它是否为氧气，你认为下列做法合理的是（）A．猜想假设B．查阅资料C．进行试验D．交流讨论考点：科学探究的基本方法．专题：科学探究．分析：科学探究的主要环节有提出问题→猜想与假设→制定计划（或设计方案）→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→拓展与迁移，据此结合题意进行分析判断．解答：解：A、猜想假设只是对问题的可能性进行合理的推测，不能通过猜想假设确定该无色气体是否为氧气，故该做法不合理．B、查阅资料只是为实验探究过程找寻理论支持，不能通过猜想假设确定该无色气体是否为氧气，故该做法不合理．C、通过进行实验以及对实验现象的观察、记录和分析等可以确定该无色气体是否为氧气，故该做法合理．D、交流讨论可以使实验探究更合理、更完善，不能代替实验做出实验证明，不能通过猜想假设确定该无色气体是否为氧气，故该做法不合理．故选C．点评：本题难度不大，考查的是科学探究方法，是研究初中化学问题的重要方法，了解科学探究的基本环节是正确解答本题的关键．11．我们在进行“对人体吸入的空气和呼出的气体的探究”实验时，主要采用的试验方法是（）A．模仿B．对比C．推理D．假设考点：科学探究的基本方法．专题：科学探究．分析：根据人体呼入的空气和呼出的气体的各成分的含量的变化分析；解答：解：我们在进行“对人体呼入的空气和呼出的气体的探究”实验时，主要采用的试验方法是收集人体呼入的空气和呼出的气体，通过实验比较各成分的含量的不同，故使用的实验方法是对比法，故选B点评：掌握实验探究的一般步骤与方法是解题关键12．有一瓶无色气体，可能是二氧化碳气体，你认为应该用下述哪种方法确定（）A．实验B．调查C．上网查询D．讨论考点：科学探究的基本方法．专题：科学探究．分析：科学探究的主要环节有提出问题→猜想与假设→制定计划（或设计方案）→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→拓展与迁移，据此结合题意进行分析判断．解答：解：A、通过进行实验以及对实验现象的观察、记录和分析等可以确定该无色气体是否为二氧化碳，故该做法合理．B、调查只是为实验探究过程找寻理论支持，不能代替实验做出实验证明，不能通过调查确定该无色气体是否为二氧化碳，故该做法不合理．C、上网查询可以为查阅资料、找寻理论支持，不能代替实验做出实验证明，不能通过上网确定该无色气体是否为二氧化碳，故该做法不合理．D、讨论可以使实验探究更合理、更完善，不能代替实验做出实验证明，不能通过交流讨论确定该无色气体是否为二氧化碳，故该做法不合理．故选：A．点评：本题难度不大，考查的是科学探究方法，是研究初中化学问题的重要方法，了解科学探究的基本环节是正确解答本题的关键．13．化学实验成功的关键是（）①严谨的科学态度②合理的实验步骤③正确的操作方法．A．① B．①② C．②③ D．①②③考点：科学探究的基本方法．专题：常见仪器及化学实验基本操作．分析：化学实验要想成功，必须具有严谨的科学实验态度，不能凭着侥幸心理、偶然的巧合就得出结论．解答：解：做化学实验要具有严谨的科学实验态度，实验方案要科学、合理，实验步骤和操作方法要可行，不能仅靠一次实验结果就下结论，防止偶然的发生，而造成错误的结论，因此上述①、②、③都是成功的关键．故选D．点评：做化学实验要具有严谨的科学实验态度，不能仅靠一次实验结果就下结论，防止偶然的发生，而造成错误的结论．实验方案、实验步骤、操作方法要科学合理．14．在学习植物细胞结构时，我们经常利用显微镜把细胞分解为细胞壁，细胞质，细胞膜，细胞核等几个不同部分来认识，这种方法属于（）A．比较B．归纳C．理性思维分析D．实验分析考点：科学探究的基本方法．专题：科学探究．分析：有题目的信息可知：在学习植物细胞结构时，我们经常利用显微镜把细胞分解为细胞壁，细胞质，细胞膜，细胞核等几个不同部分来认识，这种方法属于实验分析；利用显微镜把细胞分解，没有比较和归纳；也没有进行理性思维分析．解答：解：A、利用显微镜把细胞分解，没有比较，故选项错误；B、利用显微镜把细胞分解，没有比较，也没有归纳，故选项错误；C、利用显微镜把细胞分解，认识细胞的不同部分，没有进行理性思维分析，故选项错误；D、在学习植物细胞结构时，我们经常利用显微镜把细胞分解为细胞壁，细胞质，细胞膜，细胞核等几个不同部分来认识，这种方法属于实验分析，故选项正确；故选D点评：本题考查了科学探究的基本环节，通过实验探究做出比较、分析、归纳等，本考点基础性强，主要出现在选择题与填空题中．15．只有对探究活动的过程和结果进行认真的反思．才能使我们不断进步．下列有关实验后反思的说法不正确的是（）A．不需要反思探究过程是否安全环保B．需要反思探究方法是否科学有效C．需要反思探究程序是否合理、简捷D．需要思考猜想与结论是否一致考点：科学探究的基本方法．专题：科学探究．分析：根据实验后反思可从反思探究过程、探究方法、探究程序、猜想与结论是否一致等方面进行，据此进行分析判断．解答：解：A、实验后反思，需要反思探究过程是否安全环保，故选项说法错误．B、实验后反思，需要反思探究方法是否科学有效，故选项说法正确．C、实验后反思，需要反思探究程序是否合理、简捷，故选项说法正确．D、实验后反思，需要思考猜想与结论是否一致，故选项说法正确．故选：A．点评：本题难度不大，考查的是科学探究的方法，是研究初中化学问题的重要方法，了解科学探究的基本环节是正确解答本题的关键．16．实验桌上有一瓶无色液体，某同学说可以往溶液样品中滴加石蕊试液，判断其酸碱性．该环节属于科学探究的（）A．提出问题B．作出猜想C．设计实验D．反思评价考点：科学探究的基本方法．专题：科学探究．分析：科学探究的主要环节有提出问题→猜想与假设→制定计划（或设计方案）→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→拓展与迁移，据此结合题意进行分析判断．解答：解：根据题意，实验桌上有一瓶无色液体，某同学说可以往溶液样品中滴加石蕊试液，判断其酸碱性，是一个设计实验的过程，在提出问题、作出猜想、设计实验、反思评价等基本环节中，应属设计实验的环节．故选C．点评：本题难度不大，考查的是科学探究方法，是研究初中化学问题的重要方法，了解科学探究的基本环节是正确解答本题的关键．17．下列四个探究实例：①探究影响电阻大小的因素②探究空气中氧气的含量③探究电流与电压的关系④探究铁的锈蚀条件．其中主要研究方法相同的是（）A．①②③ B．②④ C．①③④ D．②③④考点：科学探究的基本方法．专题：科学探究．分析：科学探究的基本方法有控制变量法、模型法、比较法、类比法、图象法、逻辑推理法、归纳和演绎法、实验法、对照实验法等．解答：解：①探究影响电阻大小的因素，采用的是控制变量法；②探究空气中氧气的含量，采用的是实验法；③探究电流与电压的关系，采用的是控制变量法；④探究铁的锈蚀条件，采用的是控制变量法．故选C．点评：本题主要考查学生对研究方法的了解和掌握，属于基础知识的考查．18．下列装置能达到对比实验目的是（）A．比较MnO2和Fe2O3的催化效果B．实验室制取二氧化碳的药品研究C．燃烧条件的研究D．探究分子是不断运动的考点：科学探究的基本方法；燃烧的条件与灭火原理探究；影响化学反应速率的因素探究；利用分子与原子的性质分析和解决问题．专题：简单实验方案的设计与评价．分析：本题是四个对比试验，对比试验关键是要采用控制变量，即控制一个变量，其它条件不变．所以可以从控制变量的角度来分析解答．如选项A是对影响反应速率的条件探究，题中催化剂不同，浓度也不同，有两个变量，所以不能达到实验目的．解答：解：A、根据控制变量法原则可知，试验中存在两个变量一是浓度不同，二是催化剂不同，所以实验结果不准确．错误．B、因为实验中同时改变两个条件，一是酸液不同，二是状态不同，所以实验结果没有意义，所以错误．C、本题是研究燃烧的条件，题中采用了两个变量，一是可燃物不一样，水的温度不一样，所以错误．D、本题是探究分子是不断运动的，装置C是一个对白实验，放在空气中不会变色，由于浓氨水易挥发，所以以后装置B中水变为红色，说明氨气分子通过运动扩散到了整个烧杯中，所以可以达到实验目的，正确．故选D点评：本题主要考查了学生对控制变量法的理解和运用，涉及到了影响反应速率的条件、燃烧的条件和分子运动的探究等．二、填空题（共5小题）（除非特别说明，请填准确值）19．化学是一门以实验为基础的自然科学，初中化学做过许多实验，例如：A组B组C组水和空气压缩的实验比较酒精灯内焰和外焰的温度水是由水分子构成的原子大小示意图若按科学探究的方法进行分类，应将C归为B（选填“A”或“B”）组，理由是通过模型来揭示原型的形态、特征和本质．考点：科学探究的基本方法．专题：科学探究．分析：分析C的实验设计及目的并对比A、B实验的研究方法对问题进行分析判断即可．解答：解：通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为模型法；模型法借助于与原型相似的物质模型或抽象反映原型本质的思想模型，间接地研究客体原形的性质和规律．A组实验是通过试验法，B组是通过模型法．C组验就是这种模型法，所以与B类．故答案为：B；通过模型来揭示原型的形态、特征和本质．点评：模型法在研究抽象的物理概念时经常用到，要会灵活运用．20．为了保证实验结果的客观性，在设计实验时必须明确。

《控制变量在实验探究中的应用》教学设计新华中学吕文慧【学情分析】学生在经历了近一年的化学学习中，已经多次在实验设计中接触并利用到了控制变量的方法。

但是多数同学对控制变量的概念模糊，在解决实际问题时，做题方法不明确，找不准变量、思路不清晰、设计实验方案不完善。

在复习阶段，学生的知识储备已经足够的情况下，需要教师进一步的点播，归纳总结，学以致用，使得学生在学习能力上进一步提升。

【教学目标】知识与技能：在化学实验探究问题中，了解控制变量的意义，学会利用控制变量的方法确定研究因素及探究方法来分析问题。

过程与方法：培养对所学知识的迁移能力，通过阅读资料，对任务进行解读，形成对数据分析的综合能力。

情感、态度与价值观：通过小组合作学习，形成善于合作、勤于思考的科学态度；并利用所学知识解决生活中的问题。

【教学重点】能够正确分析控制变量的两种常见情况，并掌握解决这两类问题的方法。

【教学难点】确定研究因素，利用控制变量的方法设计实验【教学方法】创设情境→知识回顾→归纳总结→讲练结合→学以致用→小组合作→实验探究→能力提升→回归中考【教学过程】学生回答互动（见过或没见过）【教学反思】控制变量法是化学探究实验中的常用方法之一。

在初中化学课本中利用控制变量设计实验的地方很多，例如：探究二氧化碳的性质、铁生锈的条件、物质燃烧的条件、比较金属活动性、影响化学反应速率快慢等。

但在课本上这些实验分布零散，并没有就控制变量这种解题方法做系统的总结归纳。

因此本课设在学生复习阶段，以学生实验失误的实例引入，通过对课本实验设计方案的分析、讨论，学生自己归纳总结出两类题型，学生比较容易接受，对于培养学生建立化学解题思想也有着深远的意义。