重庆

科学研究中，多因素(多变量)影响的问题，常常采用控制变量法研究，使多因素影响的变化过程变成几个单因素影响的变化过程，分别加以研究，最后再将几个单因素的影响结果加以综合。被改变的因素叫“自变量”；随自变量改变而改变的因素叫“因变量”；其他可能产生影响的因素叫“控制变量”。“变量控制”的思想在化学实验教学和各类考试中有广泛的应用，现列举几例希望能引起各位读者的共鸣。

1 教材实验中的“变量控制”思想

1.1 人教版(2007年2月第3版)选修4《化学反应原理》20页实验2-2——浓度对反应速率的影响

实验步骤：取两支试管，各加入4 mL 0.01 mol/L的KMnO4酸性溶液，然后向一支试管中加入2 mL 0.1 mol/L H2C2O4(草酸)溶液，记录溶液褪色所需的时间；向另一支试管中加入2 mL 0.2 mol/L H2C2O4溶液，记录溶液褪色所需时间。

两个实验的情况，如表1所示：

表1

从对比可以看出，实验1和2的反应混合体系中均是草酸过量以保证溶液褪色；根据“变量控制”思想——两个体系中只有自变量“草酸浓度”不同。

按照“变量控制”思想，能否只控制“KMnO4溶液浓度”不同，其他变量都一致呢？答案是否定的。上面的实验中含有一个隐含变量“溶液的颜色”，原实验设计中此变量是相同的，但不同浓度KMnO4溶液的颜色差异较大，所以从本质上来说，改变KMnO4溶液的浓度是违背“变量控制”思想中的单一变量变化原则的。

1.2 人教版(2007年2月第3版)选修4《化学反应原理》21页实验2-3——温度对反应速率的影响

实验步骤：取两支试管各加入5 mL 0.01 mol/L Na2S2O3溶液；另取两支试管各加入5 mL 0.1 mol/L H2SO4溶液；……