巧用假设思路 突破化学解题困境

2021-01-30 20:44范珍凤
数理化解题研究 2021年19期
关键词:硫酸思路高中化学

范珍凤

(山东省威海市第二中学 264200)

假设法是一种比较特殊的解题方法,即为找准题目中的某一个量进行假设,由此展开逻辑推理,广泛适用于理科范畴,属于一种创造性的思维活动.在高中化学解题教学中,教师不仅要讲授基本是解题方法与技巧,还应当指导学生巧妙运用假设思路来思考和分析题目,全力激发他们的思维活力,提升对化学问题本质的理解,使其顺利突破化学解题的困境.

一、运用极端假设思路,推动正确答案获得

在高中化学解题教学中,极端假设思路主要是对化学题目中的对象及其产生的变化而形成的解题思路,通常用在研究条件不足的问题中,无法完全求导出准确的数值.为此,教师需指导学生根据问题中的化学变量提出一种或多种的极端假设,且要具体问题具体分析,保证以满足适应条件为前提,把题目中的取值区间确定出来,再选择正确答案.

例1现有浓硫酸溶液50mL,溶液浓度的标准是18mol·L-1,往溶液中添加充足的铜片,然后开始加热,完全反应后溶液中被还原的硫酸的物质的量是( ).

A.0.45mol B.小于0.45mol

C.在0.45mol至0.9mol之间 D.大于0.9mol

分析第一步要找出问题中有关的化学反应,也就是铜片与浓硫酸会发生氧化还原反应,不过铜片只能在浓硫酸溶液中发生反应,当硫酸溶液慢慢变稀以后,就无法和铜片继续发生反应,但是难以对何时停止反应进行具体判断.所以,教师应提示学生采用极端假设的方法,假如问题中铜片与全部硫酸发生反应,则能够轻松计算出反应以后硫酸的物质的量为0.9mol,那么被还原的物质的量是0.45mol,根据实际情况分析,这种假设情况不会出现,故答案是B.

在上述例题中,学生运用极端假设思路来解题,对题目中所涉及的反应进行极端假设,发现假设后计算的数值在现实中并不会出现,所以结合题目实际情况分析获得正确答案.

二、应用赋值假设思路,迅速解决化学难题

在高中化学解题教学中,因为涉及到的知识要点较多,要想通过巧用假设思路,帮助学生突破解题困境,教师需选取多样化且全面化的题目展开练习.其中赋值假设思路一般用在没有具体数据的化学题目中,这时教师可指引学生借助字母为题目中的关键信息赋予一定的值,使其围绕字母展开讨论,并结合比值形式分析已知条件,让他们迅速处理化学题目.

例2现有一定量的碘化钾溶液,往里面加入适量的硝酸银溶液,一直到完全反应,这时溶液的质量同原先碘化钾溶液的质量一样,求该硝酸银溶液的质量分数.

如此,根据上述题目可以发现,应用赋值假设思路处理高中化学题目时,既能够拓宽学生的解题思路,还可以应对不同的解题环境,通过赋值辅助他们顺利列式,迅速解决难题.

三、采用过程假设思路,快速得出题目结果

过程假设思路的应用能够有效降低题目的难度,适用范围也比较广泛,其基本解题原则就是把复杂问题变得简单化.具体到高中化学解题训练中而言,教师应该指导学生合理使用过程假设方法,把整个题目拆分成多个比较简单的步骤来解题,依据假设的要求把解题过程分成多个简单的解题过程,使其形成清晰、有条理的解题思路,帮助他们快速得出结果.

解析学生在处理这道难题时可以使用过程假设思路,把整个解题过程分成若干个步骤来分析,先假设把后面一次加入的NO2注入到其它一个新的容器中,使之发生完全反应最终达到平衡状态,这时该容器内余下的NO2与第一次反应后余下的NO2的量一样.不过题目中是把NO2注入到相同的容器中,其实就是把这两个容器合起来,总体积就会变小,而体积变下以后将会促进反应的进行,也就是说NO2的量会更低,相应的体积分数会减小.

针对上述例题,教师引导学生采用过程假设思路分析该题目,将复杂问题变得简单化,使其找到准确的解题思路,由此快速求出题目的结果,促使他们真正突破化学解题的困境.

四、使用反向假设思路,学生学会逆向推导

反向假设思路即为把问题与条件进行逆向思考,从结论开始向条件推导的假设方式,通过逆向思维的运用转变解题思路,把解题过程变得简单化.在高中化学解题中,有的题目较为特殊,学生阅读完题干信息以后往往无从下手和不知所措,根据已知条件无法推导出结论,这时可让他们尝试反向推导,使其逆向分析问题、提出假设,最终有效突破解题的困境.

例4把质量分数分别是60%与20%的硫酸溶液进行等体积混合,得到的溶液质量分数是( ).

A.无法确定 B.等于40% C.小于40% D.大于40%

解析面对这一题目,从正向切入的话解题难度较大,不易求解,教师可指导学生使用反向假设方法,假如60%与20%的两种硫酸溶液密度分别是d1和d2,同时假设它们按照相同的质量比展开混合,质量都是m,那么可以得知混合以后硫酸溶液的质量分数为(60%m+20%m)/2m,但是在质量一样的情况下,质量分数是硫酸密度和体积都有着明显不同,在密度方面是d1>d2,体积方面是V1

上述例题,教师引导学生使用反向假设思路处理题目,从结论、问题向已知条件逆向推理,通过假设顺利推导出与题干信息的冲突之处,使他们轻松的获取答案,提高解题效率.

五、巧用分步假设思路,促使答案一目了然

分步假设思路指的是将整个解题过程分成多个步骤,对逐个步骤展开假设和验证,一步一步地求出结果.在高中化学解题教学过程中,往往会遇到部分可逆反应已经处在平衡状态,但是当一些反应条件发生变化以后,仍然没有准确判定出平衡是如何进行移动的,不过教师应该提示学生科学采用分步假设方法,将题目答案变得一目了然,从而突破解题困境.

例5将质量相同的N2、O2和CO2三种气体混合以后加入到过氧化钠当中,作干燥处理,最终体积变为之前的8/9,以反应发生前后温度与气压均相同的环境为前提条件下,混合气体中三种气体的质量比是( ).

A、6∶9∶0 B.6∶7∶2 C.3∶3∶2 D.3∶4∶1

对于上述例题,教师指引学生巧妙运用分步假设思路,把题目分成合适的多个步骤来处理,可以在一定程度上降低原问题的难度,他们经过简单计算后能清晰、准确的得出答案.

在高中化学解题教学活动中,面对一些疑难题目时,如果运用常规思路很难解答,教师应引领学生根据问题实际情况灵活运用极端、赋值、过程、反向、分步等假设思路,使其产生豁然开朗的感觉,进而帮助他们真正突破化学解题的困境.

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