1、 控制变量在实验探究中的应用 天津市新华中学天津市新华中学 吕文慧吕文慧 Xinhua High School Xinhua High School，TianjinTianjin控制变量思想的功能和价值教材设置第六单元第六单元 二氧化碳与水反应二氧化碳与水反应第七单元第七单元 燃烧的条件燃烧的条件第八单元第八单元 金属活动性金属活动性 铁生锈铁生锈呈现问题分布零散分布零散缺乏系统归纳缺乏系统归纳学生困惑概念模糊概念模糊方法不明确方法不明确变量找不准变量找不准实验设计不完善实验设计不完善学生们仅仅是在简单模仿！教材分析与学情分析教学主线教学主线一 探究影响反应发生的因素缺一即可教学主线二 探究影
2、响反应速率的因素变一即可教学环节情境引入情境引入提出问题提出问题温故知新分析问题分析问题总结归纳解决问题解决问题学以致用实际应用实际应用循序渐进重点难点应用形式主动探究本质认知理解被动接受教学目的【设计意图【设计意图】从学生熟知从学生熟知的的内容内容出发，创设意外实验结果出发，创设意外实验结果，引起引起学生学生思思维维 冲突，冲突，引发引发学生积极思考学生积极思考及浓厚的求知欲望及浓厚的求知欲望。引入 创设情境，提出问题为什么铁比锌的反应速率快呢？主线一 学案导学，温故知新实验设计操作现象结论 该实验说明 、单独 存在均 （填“能”或“不能”）使紫色石蕊变 。共同作用能使紫色石蕊变 。该实验说
3、明 、单独 存在均 （填“能”或“不能”）使铁生锈。共同作用能使铁生锈。1.探究问题（实验目的）？2.影响反应发生的因素有哪些？主线一 学案导学，温故知新实验四朵小花四朵小花铁生锈铁生锈探究问题实验目的CO2和和H2O反应反应生成酸生成酸铁生锈的条件铁生锈的条件影响因素CO2、H2OO2、H2O研究因素CO2 或或 H2OO2 或或 H2O明确寻找改变 多个一个 主线一 合作讨论，总结归纳探究思想控制变量明确：寻找：改变：探究问题(实验目的)影响因素（多个）研究因素（1个）【设计意图】【设计意图】学生认知：感性学生认知：感性理性理性 方法理解：形式方法理解：形式本质本质 学生情感：被动接受学生
4、情感：被动接受理解领悟理解领悟探究方法一、探究影响反应发生的因素缺一即可 主线一 联系生活，学以致用身边情境学生探究活动 一任务：设计实验探究铜生锈的条件铜锈铜锈 碱式碳酸铜碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3 要求：要求：1.1.小组合作选择实验方案小组合作选择实验方案 2.2.实验方案尽量优化、合理实验方案尽量优化、合理 3.3.时间时间3 3分钟分钟 主线一 联系生活，学以致用【设计意图】【设计意图】理念理念：体现化学：体现化学来自于生活，服务于生活来自于生活，服务于生活 知识知识：理论理解理论理解实践应用实践应用 能力：培养学生发现能力：培养学生发现问题、分析问题、解决问题、分析问题、解决
5、问题的能力问题的能力 情感情感：体会科学探究的乐趣和成就感：体会科学探究的乐趣和成就感小组小组合作合作 突破难点汇报交流课堂气氛课堂气氛 【设计意【设计意图图】1.1.通过通过视觉冲击视觉冲击，激发，激发学习学习兴趣兴趣。2 2.旧知重现旧知重现，与学生产生共鸣，与学生产生共鸣，进而进而提出问题，推动学生积极思考。提出问题，推动学生积极思考。主线二 情境引入，提出问题揭 秘还有哪些因素影响过氧化氢的分解速率？主线二 学案导学，温故知新深入研究学案导学学生探究活动 二任务：设计实验 探究影响过氧化氢 分解速率的部分因素催化剂种类催化剂种类催化剂质量催化剂质量过氧化氢溶液浓度过氧化氢溶液浓度过氧化
6、氢溶液体积过氧化氢溶液体积温度温度【探究二】某研究小组为探究影响过氧化氢溶液分解速率的部分因素，设计下列实验，相关【探究二】某研究小组为探究影响过氧化氢溶液分解速率的部分因素，设计下列实验，相关实验数据：催化剂种类（二氧化锰、氯化铁、硫酸铜）、催化剂质量（实验数据：催化剂种类（二氧化锰、氯化铁、硫酸铜）、催化剂质量（0.1g、0.3g、0.5g）、）、过氧化氢溶液的浓度（过氧化氢溶液的浓度（5%、15%、30%）、过氧化氢溶液的体积（）、过氧化氢溶液的体积（1ml、5ml、10ml）、温）、温度（度（20、35、55）。请请根据实验目的完成下列表格根据实验目的完成下列表格 实验实验序号序号过氧
7、化氢过氧化氢溶液浓度溶液浓度/%过氧化氢过氧化氢溶液体积溶液体积/ml温度温度/催化剂种类催化剂种类催化剂催化剂用量用量/g实验目的实验目的1 1 二氧化锰二氧化锰0.1探究催化剂质量对反应速率的影响探究催化剂质量对反应速率的影响25 3 20 实验实验序号序号过氧化氢过氧化氢溶液浓度溶液浓度/%过氧化氢过氧化氢溶液体积溶液体积/ml温度温度/催化剂种类催化剂种类催化剂催化剂用量用量/g实验目的实验目的1 1 二氧化锰二氧化锰0.1探究催化剂种类对反应速率的影响探究催化剂种类对反应速率的影响25 3 20 实验实验序号序号过氧化氢过氧化氢溶液浓度溶液浓度/%过氧化氢过氧化氢溶液体积溶液体积/m
8、l温度温度/催化剂种类催化剂种类催化剂催化剂用量用量/g实验目的实验目的1 1 二氧化锰二氧化锰0.1探究过氧化氢溶液的浓度对反应速率的探究过氧化氢溶液的浓度对反应速率的影响影响25 3 20 实验实验序号序号过氧化氢过氧化氢溶液浓度溶液浓度/%过氧化氢过氧化氢溶液体积溶液体积/ml温度温度/催化剂种类催化剂种类催化剂催化剂用量用量/g实验目的实验目的1 1 二氧化锰二氧化锰0.1探究过氧化氢溶液的体积对反应速率的探究过氧化氢溶液的体积对反应速率的影响影响25 3 20 实验实验序号序号过氧化氢过氧化氢溶液浓度溶液浓度/%过氧化氢过氧化氢溶液体积溶液体积/ml温度温度/催化剂种类催化剂种类催化
9、剂催化剂用量用量/g实验目的实验目的1 1 二氧化锰二氧化锰0.1探究温度对反应速率的影响探究温度对反应速率的影响25 3 20 催化剂种类催化剂种类催化剂质量催化剂质量过氧化氢溶液浓度过氧化氢溶液浓度过氧化氢溶液体积过氧化氢溶液体积温度温度 【探究二】某研究小组为探究影响过氧化氢溶液分解速率的部分因素，设计下列实验，相关【探究二】某研究小组为探究影响过氧化氢溶液分解速率的部分因素，设计下列实验，相关实验数据：催化剂种类（二氧化锰、氯化铁、硫酸铜）、催化剂质量（实验数据：催化剂种类（二氧化锰、氯化铁、硫酸铜）、催化剂质量（0.1g、0.3g、0.5g）、）、过氧化氢溶液的浓度（过氧化氢溶液的浓
10、度（5%、15%、30%）、过氧化氢溶液的体积（）、过氧化氢溶液的体积（1ml、5ml、10ml）、温）、温度（度（20、35、55）。请请根据实验目的完成下列表格根据实验目的完成下列表格 实验实验序号序号过氧化氢过氧化氢溶液浓度溶液浓度/%过氧化氢过氧化氢溶液体积溶液体积/ml温度温度/催化剂种类催化剂种类催化剂催化剂用量用量/g实验目的实验目的15120二氧化锰二氧化锰0.1探究催化剂质量对反应速率的影响探究催化剂质量对反应速率的影响25120二氧化锰二氧化锰0.335120二氧化锰二氧化锰0.5实验实验序号序号过氧化氢过氧化氢溶液浓度溶液浓度/%过氧化氢过氧化氢溶液体积溶液体积/ml温度
11、温度/催化剂种类催化剂种类催化剂催化剂用量用量/g实验目的实验目的15120二氧化锰二氧化锰0.1探究催化剂种类对反应速率的影响探究催化剂种类对反应速率的影响25120氧化铁氧化铁0.135120硫酸铜硫酸铜0.1实验实验序号序号过氧化氢过氧化氢溶液浓度溶液浓度/%过氧化氢过氧化氢溶液体积溶液体积/ml温度温度/催化剂种类催化剂种类催化剂催化剂用量用量/g实验目的实验目的115120二氧化锰二氧化锰0.1探究过氧化氢溶液的浓度对反应速率的探究过氧化氢溶液的浓度对反应速率的影响影响25120二氧化锰二氧化锰0.1330 120二氧化锰二氧化锰0.1实验实验序号序号过氧化氢过氧化氢溶液浓度溶液浓度
12、/%过氧化氢过氧化氢溶液体积溶液体积/ml温度温度/催化剂种类催化剂种类催化剂催化剂用量用量/g实验目的实验目的15120二氧化锰二氧化锰0.1探究过氧化氢溶液的体积对反应速率的探究过氧化氢溶液的体积对反应速率的影响影响25520二氧化锰二氧化锰0.1351020二氧化锰二氧化锰0.1实验实验序号序号过氧化氢过氧化氢溶液浓度溶液浓度/%过氧化氢过氧化氢溶液体积溶液体积/ml温度温度/催化剂种类催化剂种类催化剂催化剂用量用量/g实验目的实验目的15135二氧化锰二氧化锰0.1探究温度对反应速率的影响探究温度对反应速率的影响25155二氧化锰二氧化锰0.135120二氧化锰二氧化锰0.1催化剂种类
13、催化剂种类催化剂质量催化剂质量过氧化氢溶液浓度过氧化氢溶液浓度过氧化氢溶液体积过氧化氢溶液体积温度温度 【设计意图】理念：设置合理梯度台阶，举一反三，启发引导式教学 能力：独立思考，发现规律，解决问题 氛围：使整节课动静结合，控制了课堂的节奏感。改变研究因素改变研究因素（1 1个）个）明确实验目的明确实验目的 主线二 合作讨论，总结归纳探究思想控制变量明确：改变：探究问题(实验目的)研究因素（1个）探究方法二、探究影响反应速率的因素变一即可使用剂量说明性状：A剂：固体氧释放剂（白色颗粒），采用先进工艺生产，颗粒均匀，保质期长。B剂：黑色粉末或颗粒。成分：A剂：过碳酸钠B剂：二氧化锰 作用与用途
14、：用于各种缺氧症状的补充供氧 主线二 联系生活，学以致用为什么不用其他催化剂？固体过氧化氢固体过氧化氢 主线二 联系生活，学以致用实实验验序序号号过氧过氧化氢化氢溶液溶液浓度浓度/%/%过氧过氧化氢化氢溶液溶液体积体积/ml/ml温温度度/催化剂催化剂种类种类催化催化剂剂用量用量/g/g实验目的实验目的1 15 51 12020二氧化锰二氧化锰0.10.1探究探究催化剂催化剂种类种类对反应速对反应速率的影响率的影响2 25 51 12020氯化铁氯化铁0.10.13 35 51 12020硫酸铜硫酸铜0.10.1实验方案设计实验验证【设计意图】【设计意图】1.1.仪器仪器创新：使学生观察反应现
15、象更加直观创新：使学生观察反应现象更加直观 2.2.情感情感：感受利用科学的研究方法解决问题的愉悦：感受利用科学的研究方法解决问题的愉悦 3.3.能力能力：锻炼了学生的动手能力和实验观察：锻炼了学生的动手能力和实验观察能力能力创新装置课堂气氛课堂气氛 板书设计 课后作业，学以致用【设计意图】【设计意图】1.1.通过通过本节课的学习，解决课前视频中同学的实验意外，首尾呼应，相得益彰。本节课的学习，解决课前视频中同学的实验意外，首尾呼应，相得益彰。2.2.课后反馈练习，使学生对控制变量思想的理解更加深入。课后反馈练习，使学生对控制变量思想的理解更加深入。1.1.设计实验方案，验证锌和铁的活动性顺序。设计实验方案，验证锌和铁的活动性顺序。2.2.完成学案上的反馈练习。完成学案上的反馈练习。学生的收获逻辑主线温故知新总结归纳学以致用提出问题情感主线知识主线主线一：主线一：探究影响反应发生的因素探究影响反应发生的因素缺一即可缺一即可主线二：主线二：探究影响反应速率的因素探究影响反应速率的因素变一即可变一即可控制变量 教学反思一个变量变量控制变量在实验探究中的应用
