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控制变量法简介

来源:未知作者:陈阳 点击:所属专题: 控制变量法 解题思维
2010年福建高考理综化学试题中,有一道选择题,涉及控制变量研究方法: 下列有关化学研究的正确说法是 A.同时改变两个变量来研究反应速率的变化,能更快得出有关规律 B.对于同一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应的焓变相同 C.依据丁达尔现象可将分

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  2010年福建高考理综化学试题中,有一道选择题,涉及控制变量研究方法:

    "下列有关化学研究的正确说法是

    A.同时改变两个变量来研究反应速率的变化,能更快得出有关规律

    B.对于同一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应的焓变相同

    C.依据丁达尔现象可将分散系分为溶液、胶体与浊液

    D.从HF、HCl、HBr、HI酸性递增的事 实,推出F、Cl、Br、I的非金属递增的规律"

    选项A,考查考生对控制变量研究方法的认识。由于物质的化学变化十分复杂,变化的方向、速率、程度,伴随发生的现象、变化过程中能量的转化,不仅决定于物质本身的性质,还受外界条件的影响。影响化学变化的因素,往往不是单一的,而是多种因素相互交错、共同起作用的。

    例如,上述题目的选项A提到的,研究影响化学变化速率的规律,就要运用控制变量研究方法。某种物质发生某个化学反应时,反应速率的大小,不仅决定好于物质的本性,还受反应物浓度、温度、催化剂、物质存在状态、表面积等等条件的影响。如果,要想精确地把握温度对反应速率的影响规律,靠自然条件下的整体观察、研究,难以达到目的,必须人为地控制其他影响因素,使之保持不变,而通过改变温度来观察和研究化学变化速率与温度高低之间的关系。像这样,根据研究目的、运用一定手段(实验仪器、设备等)主动干预或控制自然事物、自然现象发展的过程,在特定的观察条件下探索客观规律的一种研究方法,称为“控制变量”法。如果同时,改变温度和反应物浓度,就难以弄明白温度、反应物浓度分别是怎样影响反应速率的。因此,为更快得出有关规律,不能同时改变两个变量来研究反应速率的变化。

    又例如,研究一定量气体的体积、温度、压强3个状态变量之间的关系,必须设法把决定气体状态的一个量或两个量用人为的方法控制起来,使它保持不变,然后来比较、研究其他两个变量之间的关系。例如,先把研究对象限定为一定质量的气体,然后研究在温度恒定的条件下,它的体积跟压强的关系,就得出了玻意耳定律。如果使一定质量气体的体积(或压强)保持不变,研究它的压强跟温度的关系(或体积跟温度的关系),便得出了查理定律(或盖•吕萨克定律)。这三个定律都是用控制变量的方法得出的描述一定质量的气体的状态量之间的关系的实验定律。在分别研究了等温过程、等压过程和定容过程下控制变量法简介理想气体的体积、温度、压强和质量的关系,得出了一系列实验定律,最终总结为克拉珀龙方程:PV = nRT 。

(责任编辑:化学自习室)
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