课题2 金属的化学性质名师教学实录

控制变量法

【活动探究】

某化学学习小组在实验室做了一次探究活动，以下是该小组填写的探究报告

请仔细阅读探究报告，回答下列问题。

（1）猜想④不合理，理由是

；

经过分析可以排除其影响因素的猜想还有

（填序号）

（2）你认为正确猜想的该如何探究？请完成下列表格

猜想序号

设计方案

⑤

温室时，将打磨光亮的相同的2片铝分别放入2支试管中，再向2支试管中分别加入等量

相同的稀盐酸与稀硫酸，观察现象。

温室时，将打磨光亮的相同的2片铝分别放入2支试管中，再分别向2支⑥

试管中加入等量等浓度的稀硫酸

,后向其中一支试管中加入适量

（A.

NaCl

B. Na2SO4

C.浓盐酸）

温室时，将打磨光亮的相同的2片铝分别放入2支试管中，再分别向2支⑦

试管中加入等量等浓度的稀盐酸后向其中一支试管中加入适量

（A.

NaCl

B. Na2SO4

C.浓硫酸）

【小结】

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。

【练习】

1.图甲和图乙所示实验均可用来探究可燃物燃烧的条件。

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

（

），能说明燃烧需要温度达到着火点的是（

）

A. ①②

B.

③④

C. ②④

D. ①④

2.据有关资料报导，世界上每年因腐蚀而报废的金属约为年产量的20%～40%。某学习小组在实验室开展了与此相关的探究活动，请仔细阅读并完成下列实验报告：

铁丝

a

b

c

植物油

H2O2溶液

潮湿的铁丝

干燥的铁丝

B

C 碱石灰

蒸馏水

干燥的空气

A

MnO2

甲

乙

图24 【探究目的】

。

【探究方案】图24所示的是甲、乙两种实验方案。

【观察记录】按图甲实验，一周后观察到a装置的液面处铁丝有锈斑，b、c中无明显变化；按图乙实验，几分钟后就能看到B中铁丝表面变色，而C中无明显变化。

【问题分析】

（1）乙方案A装置中发生反应的化学方程式是

。

（2）甲方案说明铁生锈是铁与

共同作用的结果，乙方案不具有甲方案中

（填“a”、“b”或“c”）装置的作用，不能说明

，却可以说明影响铁生锈速度的重要因素之一是

。

（3）铝与氧气反应可生成致密的氧化膜，阻止铝与氧气的进一步反应，但铁制品却可以全部锈蚀，其原因是

。

3.同学们都知道CuSO4溶液呈蓝色，那么，你们知道是溶液中什么微粒使CuSO4溶液呈蓝色吗？

基于初中所学知识，下面主要采用不同的思维方式对该问题进行探讨。

（说明：以下溶液皆为稀溶液，在稀溶液中SO42、Cl呈无色。）

－－思路一：采用归纳法，由具体事实推理概括出一般原理或结论。

下图一：请比较A、B、C、D、E五支试管中所盛试剂的颜色与所含微粒，进行分析。

蓝色

CuSO4溶液

蓝色

CuCl2溶液

无色

H2O 无色

Na2SO4溶液

－无色

NaCl溶液

－－－

H2O、Cu2+、SO42

H2O、Cu2+、Cl

A

B

C

图一

H2O、Na+、SO42

H2O、Na+、Cl

D

E 对

A、B、C的分析是：

，说明Cu2+

的存在使CuSO4、CuCl2溶液显蓝色。

对

分析，可以说明，在水溶液中，Na+是无色的。

对A、D的分析是：

，说明A中是Cu2+使CuSO4溶液显蓝色。对B、E分析同理。

对A、B、C、D、E 还可推理：水是无色液体，作为溶剂，溶解CuSO4、CuCl2等物质时，溶液的颜色主要受溶质的影响。

思路二：采用加入试剂发生化学反应的方法将溶液中的Cu2+ 除去或保持溶液中Cu2+的存在，观察溶液颜色是否变化的方法。

例1：

右图二所示的方法是除去溶液中的Cu2+。该反应

的化学方程式为：

。

例2：请选择一种试剂与CuSO4溶液反应，保持溶液中

Cu

的存在。其化学方程式是：

。

上述研究方法是用不同的思维方式，从不同的切入点研

究同一个问题，但总体思路仍然是对比实验设计的一般思路。

图二

2+NaOH试液（足量）

↓

蓝色

CuSO4溶液