第36课时
科学思想与方法
INCLUDEPICTURE
"../../../../../当堂测评.TIF"
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MERGEFORMAT
1．实验室有一瓶标签残缺的试剂可能是浓盐酸，有同学提出打开瓶塞观察。这属于科学探究中的
( C )
A．猜想假设
B．收集证据
C．设计实验
D．得出结论
2．[2015·杭州]建立宏观和微观之间
( http: / / www.21cnjy.com )的联系是一种科学的思维方式。下列对宏观事实的微观解释不正确的是
( C )
A．白色的无水硫酸铜遇水变蓝色，是因为CuSO4遇H2O转化为CuSO4·5H2O
B．警用缉毒犬能根据气味发现毒品，是因为分子在不断运动
C．5mL酒精和5mL水混合后体积小于10mL，是因为混合过程中分子变小
了
D．不同种酸的化学性质有所不同，与酸电离生成的阴离子不同有关
【解析】
白色硫酸铜变蓝是由于CuSO4(
( http: / / www.21cnjy.com )白)＋5H2O===CuSO4·5H2O(蓝)；缉毒犬能根据气味发现毒品，说明毒品分子在不断运动；5mL酒精和5mL水混合后体积小于10mL是因为分子之间有空隙，并不是因为分子变小了；不同种酸的化学性质有所不同，与酸电离生成的阴离子即酸根离子不同有关，当然酸也有一些相似的性质，因为它们的水溶液中都有H＋。
3．在科学实验中，往往对物理量进行多次测量
( http: / / www.21cnjy.com )，有的是为了提高精度，有的是为了寻找规律。下列四个实验中，通过多次测量提高精度的是
( D )
A．在探究“并联电路的干路和支路电流有什么关系”时，测量多组对应的干
路电流和各支路电流
B．在探究“液体的压强与哪些因素有关”时，多次改变液体密度、深度，测量对应的压强值
C．在探究“电阻大小与哪些因素有关”时，多次更换电阻丝，测量对应的电流
D．在测量“某种物质的密度”时，测量多组对应的质量和体积值
4．[2016·兰州]下列图像与选项中的表述相对应，其中合理的是
( A )
图36－6
A．恒温条件下，将足量的饱和硝酸钾溶液蒸发一定质量的水
B．煅烧一定质量的石灰石
C．一定质量的高锰酸钾受热过程中产生氧气的体积随时间的变化
D．熟石灰的溶解度与温度的关系
【解析】
温度不变，饱和溶
( http: / / www.21cnjy.com )液的溶解度不变，溶质质量分数就不变；碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳，固体质量逐渐减小，然后不变，剩余固体的质量不会减小到零；高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氧气质量应该从零开始；氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小。
5．[2015·菏泽]为了探究胰岛素的作用，某同学以小鼠的活动状况为观察内容，设计了如下实验：
第一步：将若干只正常的小鼠，平均分为A、B两组。观察并记录小鼠的活动状况。
第二步：给A组小鼠注射适量的胰岛素溶液
( http: / / www.21cnjy.com )，给B组小鼠注射等量的生理盐水。一段时间后，A组小鼠会出现四肢无力、活动减少等低血糖症状，B组小鼠活动正常。
第三步：在A组小鼠出现低血糖症状后，分别给A、B两组小鼠注射等量葡萄糖溶液。过一段时间后，A组小鼠恢复正常活动，B组小鼠没有明显变化。
请回答下列有关问题：
(1)该实验说明胰岛素具有__降低血糖__的作用。
(2)实验中，B组起的作用是__对照__。
(3)本实验所用的小鼠数量之所以是若干只而不是两只，这是因为__实验重复__的次数越多，__获得准确结果__的可能性就越大。(共33张PPT)
第36课时
科学思想与方法
1．控制变量法
科学中对于多因素(多变量)的问题，常常采用控制因素(变量)的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。
2．转换法
科学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的科学量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
3．归纳法
归纳论证是一种由个别到一般的论证方法。根据许多个别的事例或分论点，归纳出它们所共有的特性，从而得出一个一般性的结论。归纳法是从个别性知识引出一般性知识的推理，是由已知真的前提，引出可能真的结论。
4．演绎法
所谓演绎法或称演绎推理是指人们以一定的反映客观规律的理论认识为依据，从服从该认识的已知部分推知事物的未知部分的思维方法。是由一般到个别的认识方法。演绎法是认识“隐性”知识的方法。演绎推理与归纳推理相反。
5．类比法
类比法是一种推理方法。为了把要表达的科学问题描述清楚，往往用具体的、有形的、熟知的事物来类比抽象的、无形的、陌生的事物，通过借助于一个比较熟悉的对象的某些特征，去理解和掌握另一个有相似性的对象的某些特征。
6．分类法
分类法就是按照事物的性质、特点、用途等作为区分的标准，将符合同一标准的事物归类，不同的则分开的一种认识事物的方法。分类的标准不同，分类的结果不同。
7．建立模型法
模型是人们为了方便研究科学问题和探讨科学事物的本身而对研究对象所做的一种简化描述，是以观察和实验为基础，采用理想化的办法所创造的，能再现事物本质和内在特性的一种简化模型。公式、图、表、化学方程式等都属于模型。
8．假说
假说是指按照预先设定，对某种现象进行的解释，即根据已知的科学事实和科学原理，对所研究的自然现象及其规律性提出推测和说明，对数据进行详细地分类、归纳与分析，得到一个暂时性但是可以被接受的解释。任何一种科
学理论在未得到实验验证之前都表现为假说。假说不同于假设。
9．定性实验
定性实验的目的是为了获得探究目的的信息，用作是与非的判定，或只要求获得实验结果所表明的趋势、动向方面的信息，这样的实验就叫做定性实验。
10．定量实验
定量实验是指确定事物某方面量的规定性科学实验，就是将问题与现象用数量来表示进而去分析、验证、解释从而获得结论的研究方法和过程。
类型之一 控制变量，设置对照实验
[2016·宿迁]为了探究影响花生种子发芽的因素，某同学设计了如下实验，该实验设计不恰当的是
(
)
A.
空气充足
B．温度相差太大
C．种子数太少
D．违背单一变量原则
D
组别
温度(℃)
空气
种子数(粒)
水量
甲
25
充足
50
适量
乙
5
充足
50
不浇水
【解析】
从表格中可以看出，该实验设计有两个变量：温度和水量，而对照实验是单一变量实验，因此，该实验设计不恰当的是违背单一变量原则。
[2016·张家界]小聪在做探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关的实验，实验过程如图所示：
图36－1
(1)在实验中，用弹簧测力计拉木块时，应沿水平方向拉动，且使它在固定的水平面上做____________运动。根据__________
__条件可知，此时木块所受的滑动摩擦力与弹簧拉力的大小________。这种测摩擦力的方法是________(选填“直接”或“间接”)测量法。
(2)比较a、b两图说明滑动摩擦力的大小与____________有关。
(3)比较________两图说明滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。
匀速直线
二力平衡
相等
间接
压力大小
a、c
类型之二 类比与转换
[2016·德州]探究“水的沸腾”的实验。(请将实验报告中空缺的部分填写完整)
数据表格
时间(min)
0
1
2
3
4
5
6
7
……
温度(℃)
83
87
91
95
99
99
99
99
……
结论
水沸腾过程中，不断吸热，但温度________，这个温度叫做水的沸点，实验中水的沸点为________
方法
实验中用加热时间的长短来表示水吸收热量的多少，运用了________法
不变
99℃
转换
[2015·泰安改编]人类在探索自然规律的过程中，总结出了许多科学研究方法，如“控制变量法”“等效替代法”“类比法”“理想模型法”等。下列是初中科学中的几个研究实例：①研究电流时把电流比作水流；②研究磁场时引入“磁感线”；③研究光的传播时引入“光线”；④研究原子结构时卢瑟福把原子内部的情况比作太阳系。其中，采用了相同的研究方法的是
(
)
A．①和②
B．②和④
C．①和④
D．③和④
C
【解析】
研究电流时把电流比作水流和研究原子结构时卢瑟福把原子内部的情况比作太阳系都属于类比；研究磁场时引入“磁感线”和研究光的传播时引入“光线”都属于建立模型。
【点悟】
不同的科学方法含义不同，但都有助于科学探究。
类型之三 定性与定量
[2016·温州]“扔纸飞机”是民间传统游戏，某兴趣小组同学认为：纸飞机的飞行距离除了与发射速度的大小有关外，还可能与纸飞机大小、材料和发射角度等因素有关。
为了验证猜想，小组成员将打印纸和旧报纸裁成不同面积的纸张，制作了相同形状的纸飞机若干个，利用固定在室内某一位置的简易发射器，以相同大小的发射速度和不同发射角度(发射方向与水平面的夹角)进行多次实验，整理相关数据如表一。
表一：纸飞机飞行距离与发射角度关系记录表
表二：三架纸飞机实验要求
编号
纸张大小
纸张材质
不同发射角度飞行的平均距离(m)
0°
15°
30°
45°
①
18cm×26cm
打印纸
6.5
15.8
15.0
8.9
②
18cm×13cm
打印纸
6.4
15.8
15.1
8.8
③
18cm×26cm
旧报纸
5.6
14.2
13.2
7.6
纸飞机
纸张大小
纸张材质
发射角度
甲
18cm×13cm
打印纸
15°
乙
18cm×13cm
旧报纸
30°
丙
18cm×13cm
旧报纸
15°
(1)结合表一信息，分析该实验中纸飞机飞行距离与发射角度之间的关系：
____________________________________________
________________________________。
(2)若要寻找纸飞机最大飞行距离的发射角度，在上述研究结果的基础上，应如何设置发射角度进行进一步实验？_________
____________________________________________。
(3)小组成员又制作了三架形状相同的纸飞机，用该发射器以相同大小的发射速度进行实验，实验要求如表二。若甲、乙、丙这三架纸飞机飞行距离分别为s甲、s乙、s丙，请预测它们的大小关系：
______________。
在发射角度为0°～45°之间，纸飞机的飞行距
离随发射角度的增大先增大后减小
在0°～
30°的发射角度范围内增加更多发射角度的组别
s甲＞s丙＞s乙
类型之四 分类与集合
[2017·预测]化学概念在逻辑上存在如图36－2所示关系，对下列概念间的关系说法正确的是
(
)
包含关系 并列关系 交叉关系
图36－2
D
①纯净物与混合物属于包含关系 ②化合物与氧化物属于包含关系 ③单质与化合物属于交叉关系 ④金属元素与非金属元素属于并列关系 ⑤中和反应与复分解反应属于并列关系
A．①②
B．③④
C．①⑤
D．②④
【解析】
纯净物与混合物、单质与化合物属于并列关系；中和反应与复分解反应属于包含关系。
类型之五 建立模型
[2016·舟山]建立模型在科学研究中有着重要的作用。
图36－3
(1)模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的宏观事物，如图甲是地球内部的圈层结构模型，它展示了地球的内部结构，图中①代表
________。
地幔
(2)模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的微观结构，如图乙是某原子结构模型，它表示了原子核在原子中所占体积很小，________在核外空间高速运动。
(3)模型可以帮助人们揭示客观对象的形态、特征和本质，如图丙为条形磁铁的磁感线模型，磁体周围的磁场强弱是通过____
_________________来描述的。
电子
磁
感线的疏密程度
【解析】
(1)地球的内部结构圈层由外到内依次是地壳、地幔、地核；故图中①代表地幔。(2)由图乙可以看出原子核占原子的体积很小，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核上，带负电的电子在原子核外绕核做圆周运动。(3)磁感线的疏密可以反映磁场的强弱，磁感线越密的地方，磁场越强，越疏的地方，磁场越弱；故磁体周围的磁场强弱是通过磁感线的疏密程度来描述的。
[2015·泰安]用数轴表示某些化学知识直观、简明、易记。下列表示不正确的是
(
)
A
【解析】
肥皂水呈碱性、食盐水呈中性、醋酸呈酸性，三种溶液的pH由大到小。
类型之六 平均值法
[2016·台州]立定跳远是我市中考体育测试项目之一，小晨想研究立定跳远成绩的影响因素。他根据平时训练体会，猜想立定跳远成绩的影响因素有：弹跳力量、跳跃角度、自身体重等。小晨用弹簧玩具枪、钢球做了系列实验，记录如下图。
图36－4
请回答下列问题：
(1)图丁是图甲实验中，发射角度45°时，5次实验钢球的落地点。小晨用圆规画了一个尽量小的圆，使5个点均落在圆上或圆内，此时即可将圆心O点视作发射角度45°时钢球的落地点。这样处理实验数据的作用是__________________________
___________________________________。
多次测量取平均值(答“简单
方便”“减少误差”“求平均值”等均给分)
(2)小晨根据实验得出初步结论：在其他条件相同时，跳跃角度45
°成绩最好。为了使他的结论更加可靠，还需要补充进行的实验是______________________________________________
__________________________________________________________________________________。
(3)根据上述实验结果，小晨给出了立定跳远取得好成绩的建议：
①以45°角左右向前跳出；
②过度肥胖的同学要减肥，控制合理的体重；
③____________________________________________________
________________________________________。
控制其他条件相同，在45°角附近等角再做几次实
验(答“在45°角附近再做几次实验”“在30°～60°之间，再做几次实验”等合理答案均给分)
加强腿部力量训练(答“增加起跳力量”“用力蹬地”“加强体
育锻炼”也给分，从“速度”角度分析不给分)
不理解科学方法的原理致错
下列实验方案的设计中，没有正确体现对比这种科学思想的是
( )
【错解】
A
【错因分析】
对比法是一种常用的实验手段，其核心是保持其他条件不变，只改变其中一个条件，用于探究该条件对实验的影响。在物理中对比法又被称为控制变量法。由图可知D选项没有用对比实验，没有控制食盐或水的质量相等。
【正解】
D
1．[2016·绍兴]控制变量是一种常用的科学方法，下列实验中变量控制不合理的是
(
)
B
【解析】
探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时，将两个匝数不同的线圈串联，保证了通过的电流相同；研究压力作用效果与压力大小关系时，要控制受力面积相同；研究压力作用效果与受力面积关系时，要控制压力相同．题目中两个量都不同；摩擦力大小与压力和接触面粗糙程度都有关系．研究摩擦力与压力大小关系时，要保持接触面粗糙程度相同；只有有生命的种子才可以进行呼吸作用，将浸水的种子和煮熟的种子进行对比，可以得到种子进行呼吸作用的条件。
2．如图所示为验证动物需要呼吸的实验装置，下列有关说法错误的是
(
)
图36－5
A．在实验前应该检验装置的气密性
B．为了使实验现象更明显，可适当增加试管内的昆虫数量
C．实验时为便于操作和观察，应该用手握紧试管
D．为更好地控制变量，可在乙试管内放入等数量的同种死
昆虫
C第36课时
科学思想与方法
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"../../../../../练出高分.TIF"
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"../../../../../A组.TIF"
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1．为探究温度与蟋蟀鸣叫之间是否存在联系，某
( http: / / www.21cnjy.com )同学将蟋蟀放在以温度为变量的环境中饲喂，并在同一时间段内统计蟋蟀的鸣叫次数，该研究过程主要采用了
( B )
A．观察法 B．实验法
C．测量法
D．调查法
2．[2016·金华]构建
( http: / / www.21cnjy.com )思维导图是整理知识的重要方法，如图是小金复习光学知识时构建的思维导图，图中Ⅰ处可补充的现象是
( C )
图36－1
A．镜子中优秀的“自己”
B．湖水中青山的倒影
C．阳光下绿树的影子
D．岸上的人看到水中的“鱼”
【解析】
读思维导图可知
( http: / / www.21cnjy.com )，图中Ⅰ处要求填写的是光的直线传播的现象。镜子中优秀的“自己”是光的反射形成的；湖水中青山的倒影是光的反射形成的；阳光下绿树的影子是光的直线传播形成的；岸上的人看到水中的“鱼”是光在水面处发生折射形成的。
3．[2015·河南]分类法是科学学习的重要方法。下列说法不正确的是
( D )
A．生石灰、烧碱、浓硫酸都可用作干燥剂
B．铁、锌、碘元素都属于人体必需微量元素
C．CH4、
C2H5OH、
CH3COOH都属于有机物
D．KNO3、CO(NH2)2、NH4H2PO4都属于复合肥料
4．[2016·齐齐哈尔]推理是科学学习中常用的思维方法，下列推理正确的是
( A )
A．化学反应前后由于原子种类不变，所以元素种类不变
B．蔗糖的饱和溶液不能再溶解蔗糖，也一定不能再溶解其他物质
C．向某固体滴加稀盐酸，若有气泡产生，则固体中一定含有碳酸根
D．有机物一定含碳元素，含碳元素的化合物也一定是有机物
5．人们对事物进行比较，经常要引入相应的物理量。下列说法中不正确的是
( B )
A．进行做功快慢的比较，引入“功率”
B．进行物体软硬的比较，引入“质量”
C．进行压力作用效果的比较，引入“压强”
D．进行运动快慢的比较，引入“速度”
6．[2016·金华]流程图可用来表示连续发生的一系列生理活动，以下流程图中正确的是
( A )
A．外界空气进入人体肺部：鼻→咽→喉→气管→支气管→肺
B．食物通过消化道：口腔→咽→食道→胃→大肠→小肠→肛门
C．完成反射活动过程：效应器→传入神经→神经中枢→传出神经→感受器
D．人体肺循环的过程：左心室→肺动脉→肺部毛细血管→肺静脉→右心房
7．[2016·滨州]下列对科学基本观念的认识不正确的是
( B )
A．微粒观：氯化钠由钠离子和氯离子构成
B．分类观：纯碱和烧碱都属于碱
C．能量观：干电池可将化学能转变成电能
D．守恒观：在电解水反应前后，氢原子和氧原子种类和数目均不变
8．[2016·宜兴]观察是科学探究常用的一种方法，下列关于观察的叙述中错误的是
( A )
A．观察一般比较直接，所以都不需要很长时间
B．观察时要全面、仔细、并做好观察记录
C．观察首先要明确观察目的
D．观察可以直接用肉眼或者借助放大镜、显微镜等仪器
9．[2015·绍兴模拟]“对比实验”是化学学习中行之有效的思维方法，以下实验没有体现“对比”的是
( C )
A．验证质量守恒定律
B．探究微粒运动
C．测定空气中氧气含量
D．测定CO2的性质
10．[2015·潍坊]如图36－2表示发面时温度对面团中二氧化碳产生量的影响。以下分析正确的是
( A )
图36－2
A．分析此图能大致判断发面的最适温度
B．45℃时发面效果会明显好于30℃
C．60℃的环境中酵母菌不能存活
D．发面过程中不可能产生酒精
11．[2016·威海]用科学方法认识
( http: / / www.21cnjy.com )物质获取知识、形成认识需要借助一定的科学方法。“观察”“抽象”“演绎”“归纳”“比较”“推理”等是常用的科学方法，下列描述分别运用了以上哪种科学方法？
(1)打开盛放浓盐酸的试剂瓶，“瓶口有
( http: / / www.21cnjy.com )白雾出现”，运用的是__观察__法。“白雾是浓盐酸挥发出来的氯化氢气体与空气里的水蒸气接触，形成的盐酸小液滴”，运用的是__推理__法。
(2)“Na2CO3、K2CO3、
( http: / / www.21cnjy.com )CaCO3都能与盐酸反应生成二氧化碳气体，所以碳酸盐能与盐酸反应生成二氧化碳气体”运用的是__归纳__法；“BaCO3属于碳酸盐，因此BaCO3也能与盐酸反应生成二氧化碳气体”，运用的是__演绎__法。
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"../../../../B组.EPS"
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12．[2016·温州]某兴趣小组利用图甲装置探究电流热效应的影响因素，实验步骤如下：
图36－3
①将阻值分别为10Ω和20Ω的电阻丝分别置于A、B两个盛满煤油的烧瓶中，按图甲所示连接电路。
②闭合开关，将滑动变阻器的滑片移至某一位
( http: / / www.21cnjy.com )置，记录此时电流表的读数I，通电一段时间，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh1、Δh2；
③断开开关，直至玻璃管中的液面降回各自初始位置；
④闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使
( http: / / www.21cnjy.com )电流表的读数为2I，当通电时间与步骤②相同时，记录A、B烧瓶的玻璃管内液面的变化高度分别为Δh3、Δh4，实验数据如表。
电流大小
烧瓶玻璃管内液面的变化高度
A烧瓶(RA＝10Ω)
B烧瓶(RB＝20Ω)
I
Δh1
Δh2
2I
Δh3
Δh4
(1)步骤②中的电流表示数如图乙所示，此时电流为__0.24__A。
(2)本实验通过设计串联电路来研究电阻对电流产生热量的影响，可以控制哪些变量相同？__电流和通电时间__。
(3)小明认为：只要选择“Δh1、Δh
( http: / / www.21cnjy.com )2、Δh3、Δh4”四个量中的某两个量进行比较，就能说明“对电流产生热量多少的影响，电流比电阻更大”，请比较这两个量的大小关系：__Δh3＞Δh2__。
13．[2016·湖州]为了比较酶与无机催化剂的催化效率，某科学兴趣小组进行了如下实验：
①取两支洁净的试管，分别编上1号和2号，向两支试管中分别加入2mL体积分数为3%的过氧化氢溶液；
②向1号试管中滴入两滴质量分数为3.5%的FeCl3溶液，向2号试管中滴入两滴质量分数为20%的猪肝研磨液；
③观察两支试管内产生的气泡情况；
④2～3min后，将点燃的卫生香分别放入两支试管内液面的上方，发现2号试管的卫生香燃烧得更旺。
查阅资料获知：每滴质量分数为3
( http: / / www.21cnjy.com ).5%的FeCl3溶液中Fe3＋微粒数大约是每滴质量分数为20%的猪肝研磨液中过氧化氢酶微粒数的25万倍，FeCl3溶液中起催化作用的是Fe3＋。
请回答：
(1)写出2号试管内发生反应的化学方程式：__2H2O22H2O＋O2↑__。
(2)该实验中过氧化氢分解快慢是转换为__卫生香燃烧的猛烈程度(或“反应初始产生气泡的数量”)__来体现的。
(3)小明认为：上述实验中催化剂的种类
( http: / / www.21cnjy.com )和数量(微粒数)都不同，没有控制好变量，得出的结论不令人信服。小芳认为：过氧化氢酶的微粒数比Fe3＋的微粒数少得多，再根据观察到的实验现象，更能说明酶的催化效率高，你认同__小芳__(选填“小明”或“小芳”)的观点。
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"../../../../C组.EPS"
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14．在孵小鸡的过程中，鸡蛋内的有机物含量与时间的关系图应是
( C )
A
B
C
D
15．[2016·山西]学习科学使我们从五彩缤纷的宏观世界步入了充满神奇色彩的微观世界。
(1)我们身边有各种各样的物质，例如铜、氧
( http: / / www.21cnjy.com )气、熟石灰、金刚石、乙醇等，它们都是由不同微粒构成的。请选择上述物质填空(每空只填一种物质)：由分子构成的物质__氧气(或乙醇)__；由原子构成的物质__铜(或金刚石)__。
(2)同学们已经学会从微观角度认识物质的变化，下列变化中微粒种类发生了改变的是__ad__(填字母，符合题意的选项都选)。
a．食物腐烂
b．冰雪熔化
c．酒精挥发
d．红磷燃烧
(3)我们接触过很多化学变化，如“氢气燃烧”“铁和硝酸银溶液反应”“稀盐酸与澄清石灰水反应”等，这些变化的微观本质各不相同。
①写出上述三个反应中任意两个反应的化学方程式：__2H2＋O22H2O；Fe＋2AgNO3===Fe(NO3)2＋2Ag__；
②从上述三个反应中任选一个写
( http: / / www.21cnjy.com )出其微观本质：__氢分子分解成氢原子，氧分子分解成氧原子，每2个氢原子和1个氧原子结合成1个水分子，大量的水分子聚集成水__。
