名師講解：控制變量法重點(diǎn)問題集中研究

    初中化學(xué)的一項(xiàng)重要教學(xué)任務(wù)就是使學(xué)生學(xué)會從自然現(xiàn)象、日常生活和學(xué)習(xí)化學(xué)的過程中發(fā)現(xiàn)并提出問題，用科學(xué)方法去探究問題。為了弄清事物變化的原因和規(guī)律，必須設(shè)法把多因素的問題變成多個(gè)單因素的問題。每一次只改變其中的某一個(gè)因素，而控制其余幾個(gè)因素不變，從而研究被改變的這個(gè)因素對事物的影響，分別加以研究，最后再綜合解決，這種研究問題的方法就是“控制變量法”。它是初中理化學(xué)習(xí)中常用的，也是有效的探索問題和分析解決問題的科學(xué)方法。

    例題：研究性學(xué)習(xí)小組選擇“過氧化氫生成氧氣的快慢與什么因素有關(guān)”的課題進(jìn)行探究，以下是他們探究的主要過程：

　　【假設(shè)】過氧化氫生成氧氣的快慢與催化劑的種類有關(guān)。

　　【實(shí)驗(yàn)方案】常溫下，在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的過氧化氫溶液中，分別加入相同質(zhì)量的二氧化錳和水泥塊，測量各生成一瓶（相同體積）氧氣所需的時(shí)間。

　　【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】下圖是他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的裝置圖，氣體發(fā)生裝置中A儀器的名稱是_________，此實(shí)驗(yàn)中B處宜采用的氣體收集方法是_________。

　　【實(shí)驗(yàn)記錄】

　　【結(jié)論】該探究過程得出的結(jié)論是_________。

　　【反思】過氧化氫在常溫下分解緩慢，加入二氧化錳或水泥塊后反應(yīng)明顯加快，若要證明二氧化錳和水泥塊是該反應(yīng)的催化劑，還需要增加實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證它們在化學(xué)反應(yīng)前后是否改變。過氧化氫生成氧氣的快慢還與哪些因素有關(guān)？請你幫助他們繼續(xù)探究。（只要求提出一種影響過氧化氫分解生成氧氣的快慢的因素以及相關(guān)假設(shè)和實(shí)驗(yàn)方案）

　　【假設(shè)】 _________。

　　【實(shí)驗(yàn)方案】_________。

　　解析點(diǎn)撥

    本題是一道關(guān)于影響反應(yīng)速率的因素的實(shí)驗(yàn)探究題。考點(diǎn)涉及儀器的名稱、氣體的收集方法、催化劑的概念等基礎(chǔ)知識，另一考查重點(diǎn)就是考察學(xué)生對“控制變量法”的掌握。

    本題易錯(cuò)點(diǎn)之一是氧氣的收集方法，許多同學(xué)在解答時(shí)認(rèn)為兩種方法均可，便不假思索地寫上“向上排空氣法和排水法”或認(rèn)為“向上排空氣法”更簡單，從而導(dǎo)致答案錯(cuò)誤。由于題目要求“測量各生成一瓶（相同體積）氧氣所需的時(shí)間”，而利用向上排空氣法收集氧氣時(shí)，并不能很清楚地看到生成氧氣的速度，在此“排水法”即為最佳選擇。

    根據(jù)題中的實(shí)驗(yàn)記錄，在同等條件下不同催化劑作用下產(chǎn)生相同體積的氧氣所需時(shí)間的長短，得出“二氧化錳催化能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于水泥塊”，即在同等條件下，催化劑不同，過氧化氫分解生成氧氣的快慢也不一樣的結(jié)論。

    解決下一問題要從催化劑的概念入手，需證明水泥塊是否具備催化劑的三個(gè)特點(diǎn)：（1）能改變某一反應(yīng)的速率；（2）在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量保持不變；（3）在化學(xué)反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)保持不變。因此，要想進(jìn)一步證明二氧化錳或水泥塊是催化劑，還需要證明其質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后不發(fā)生改變。

    影響化學(xué)反應(yīng)快慢的因素除催化劑的種類外，還有溫度、濃度、固體藥品顆粒的大小等，這里就可以用“控制變量法”，先控制其他幾個(gè)因素不變，集中研究其中一個(gè)因素的變化所產(chǎn)生的影響。要想進(jìn)一步證明某一種因素對反應(yīng)快慢的影響，需要做對比實(shí)驗(yàn)，同時(shí)還要考慮到其他條件，也就是說，在同樣條件下，設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。

　　參考答案

　　【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】錐形瓶  排水法

　　【結(jié)論】在相同條件下，過氧化氫分解生成氧氣的快慢與催化劑的種類有關(guān)

　　【反思】質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)

　　【假設(shè)】溫度、濃度等

　　【實(shí)驗(yàn)方案】在不同溫度下，取等質(zhì)量、等濃度的過氧化氫溶液，加入等質(zhì)量的同種催化劑，測量各收集一瓶氧氣所需要的時(shí)間（答案合理即可，注意與前面的假設(shè)對應(yīng)）

    在初中化學(xué)的學(xué)習(xí)中對于許多問題的探究都可以用控制變量法，如對可燃物燃燒的條件、影響金屬和酸反應(yīng)速率的因素、影響金屬的生銹的因素等的探究。中考中此類題目難度不大，側(cè)重考查分析和解決問題的實(shí)踐能力。

　　學(xué)法點(diǎn)撥

    閉合模式過寒假  21天讓成績飛

    寒假臨近，不少家長為如何安排孩子的假期生活和學(xué)習(xí)而備受困擾。報(bào)補(bǔ)習(xí)班吧，會讓平時(shí)上學(xué)辛苦的孩子得不到放松；不報(bào)吧，身邊的親戚同事都早早給孩子預(yù)訂了寒假課程，又怕孩子被人超過。

     事實(shí)上，學(xué)習(xí)成績難提升僅僅是表象，其真正的癥結(jié)在于家庭和學(xué)校并沒有賦予孩子學(xué)習(xí)的綜合能力。學(xué)科基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)方法、應(yīng)試技巧、老師的授課方法、學(xué)生心理素質(zhì)乃至家長的教育、溝通方式等等，這些都是影響學(xué)生成績的因素，缺一不可。而在慣有的學(xué)習(xí)模式中，不論是學(xué)校教育還是小班輔導(dǎo)，關(guān)注的僅僅是學(xué)科基礎(chǔ)一項(xiàng)，其余一律被視為“細(xì)枝末節(jié)”。其實(shí)，很多優(yōu)等生優(yōu)秀的秘訣，恰恰是他們的家長在輔導(dǎo)孩子時(shí)抓住了這些“細(xì)枝末節(jié)”。

    “眾所周知，形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣能讓學(xué)習(xí)事半功倍，而一種習(xí)慣的養(yǎng)成則需要21天的重復(fù)強(qiáng)化。” 個(gè)性化教育研究院專家賈智會教授指出：寒假正為此提供了條件。寒假學(xué)習(xí)時(shí)間充裕、集中，又沒有新課程要學(xué)習(xí)，是培養(yǎng)孩子學(xué)習(xí)習(xí)慣的絕佳時(shí)期。

    日前，記者從國內(nèi)個(gè)性化教育研究院獲悉，個(gè)性化教育的領(lǐng)軍者學(xué)大教育將于寒假推出一種全新的輔導(dǎo)模式——閉合教育：在學(xué)校教育、傳統(tǒng)小班、一對一教學(xué)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，囊括了1對1精講、學(xué)科串講、非智力因素訓(xùn)練、家長課堂四大模塊。不僅將1對1授課與重點(diǎn)學(xué)科的考前串講相結(jié)合，還特別聘請專業(yè)心理輔導(dǎo)師為學(xué)生加設(shè)了非智力因素訓(xùn)練課程，全面提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和心理素質(zhì)，挖掘?qū)W習(xí)潛能。此外，閉合教育還首次將家長課堂列入日常教學(xué)范圍，定期開設(shè)的家庭教育講座和家長沙龍，幫助家長消除與孩子間的心理屏障，成為助子成龍的有力后盾。

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