四 化学实验条件的控制方式
由于具体的化学实验目的和要求不同,因而实验条件的控制方式也不尽相同。从所需控制的实验条件(也称“因素”)的多少来看,化学实验条件的控制方式主要有以下二种类型。
① 袁翰青、应礼文编著:化学重要史实,人民教育出版社 1989 年版,第 274 页。
- 单因素控制
单因素控制即只对一种实验条件进行控制。例如加热高锰酸钾制取氧气、点燃镁条等。对一种实验条件进行控制,并不意味着影响实验的条件只有一个。事实上,任何一个化学实验都包含有多种实验条件,即使是比较简单的木炭燃烧实验,也涉及到木炭的形状、质量、温度、燃烧器皿等不同条件。但在具体的化学实验中,由于实验目的和要求不同,不一定对每一个实验条件都必须进行控制。
- 多因素控制
多因素控制即对多种实验条件进行控制。这种情况较为复杂,从实验条件对实验结果的影响来看,又可分为两种。
- 固定其他条件,改变一种条件。
这种方式所控制的实验条件对实验结果的影响具有相对独立性,每种实验条件都能单独地影响实验结果。例如在浓度和温度对化学平衡的影响的实验中,首先改变反应物的浓度,而保持其他条件如反应物溶液的种类和体积、反应的温度等不变,观察浓度对化学平衡的影响;然后,再改变反应温度这一条件,而保持其他条件如反应物溶液的种类和体积、浓度等不变,观察温度对化学平衡的影响。
- 对几种实验条件同时加以综合控制。
这种方式所控制的实验条件对实验结果的影响并不是单一的,而是共同起作用的,具有综合性。例如氨氧化制硝酸实验,需要对温度、催化剂的种类和氨水的浓度等几个实验条件同时进行综合控制,否则,难以得到满意的实验结果。