“控制变量法”与实验探究
□ 安徽 朱军
例题：某同学做了“用H2O2溶液和MnO2制取O2”的实验后，展开了思考与探究：催化剂MnO2的用量对反应速率有没有影响呢？他做了这样一组实验：每次均用30mL10%的H2O2溶液，使用不同量的MnO2粉末作催化剂，测定每次收集到500mL O2时所用的时间，结果如下：（其他实验条件均相同）
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实验次序
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1
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2
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3
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4
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5
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6
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7
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9
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10
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MnO2粉末
用量/g
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所用时间/s
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17
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8
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7
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5
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4
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3
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2
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2
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2
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2
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请分析表中数据回答：MnO2的用量对反应速率有没有影响呢？如果有，是怎样影响的呢？____________________________________________________。
解析：在探究多因素发生变化的问题时，往往有意控制其他几个因素不变，每次只集中研究其中一个因素的变化所产生的影响，把一个多因素变化的问题变成几个单因素变化的问题，然后再综合分析。这种研究问题的方法叫控制变量法。控制变量法是化学中常用的探究问题和分析解决问题的科学方法之一。通过控制变量，可以对影响实验结果的多个因素逐一进行探究，然后再总结出结论。这一思想在化学学习中被逐渐渗透，成为一种主要的探究方式。
例题借助控制变量法，对“催化剂的用量是否影响化学反应速率”进行探究。解题时，首先要仔细阅读，找出“问题”，这是解题的“题眼”。其次，要对题中提供的数据进行仔细分析，找出变化量及变化范围。最后，结合问题对数据进行分析，得出结论。由题意可知，MnO2的用量是变量，它对反应速率有一定的影响。随着MnO2用量的增加，所用时间越来越短，说明反应速率越来越快。当MnO2质量增加到以上后，耗时相同，说明反应速率只能在一定范围内呈增大趋势。
通过例题可以发现，控制变量法在实验探究中是一种行之有效的探究方法，只要控制其它变量均相同，使变量只有一个，通过多次实验进行对比，就会得出科学的结论。
2010年4月28日发表在《学习方法报·化学周刊》第43期（总251期）第一版能力节节长栏目
