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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[来源:学科网]
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]。他们依照钢铁生锈的研究方法设计如下实验(如右图所示):①将光亮铜片部分浸入蒸馏水中;②将光亮铜片究全浸入煮沸过的蒸馏水中;③将光亮铜片放在干燥的空气中。请回答:
(1)推测一段时间后会出现铜锈的是 (填写序号)试管内的铜片。
(2)根据上述实验,甲同学认为:铜的锈蚀是铜与水、氧气共同作用的结果。你是否同意他的观点? (填写“是”或“否”),原因是 。[来源:学§科§网]
解析 铜绿Cu2(OH)2CO3由Cu、O、H、C四种元素组成,故铜的锈蚀条件是与水、氧气、二氧化碳共同接触。根据铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3和铁生锈的条件是水和氧气的共同作用考虑,①试管中有水且敞口放置,其中铜片与水、二氧化碳、氧气都接触,满足锈蚀条件;而②试管中铜片只与水接触,缺氧气、二氧化碳,③试管中铜片与氧气、二氧化碳接触,缺水,因此①试管中的铜片会生锈。 [来源:学&科&网]
答案 ⑴ ① ⑵ 否 铜绿由Cu、O、
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H、C四种元素组成,故其锈蚀条件除了水、氧气外,还必须有CO2
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