高中化学解题中逆向思维的应用

殷彩春

(江苏省如东县马塘中学 226401)

逆向思维又称求异思维，是对司空见惯、似乎已成定论事物或观点反过来思考的一种思维方式.在高中化学解题教学中，教师需提倡学生遇到解题障碍时，要敢于“反其道而思之”，使其思维从问题的对立面方向发展，从相反面展开思考与探索，摆脱传统解题思维的局限性与束缚，产生豁然开朗的的感觉，引领他们正确、快速的解答化学难题，增强学习信心.

一、逆向分析已知条件，快速解决化学题目

无论任何教育阶段、任何学科的任何题目中，都会给出一定数量的已知条件，不仅是解题的核心，还是求未知条件的关键所在.在高中化学解题教学中，当遇到一些难度系数一般的题目时，十分适合使用逆向思维高效分析题目中的已知条件，引领学生回忆、搜索知识库中的信息，使其通过对已知条件的逆向分析快速解决题目，帮助他们慢慢积累解题自信.

例1下列说法正确的是( ).

A.金属阳离子只有氧化性，没有还原性

B.离子化合物可能含有共价键

C.一种元素在一种化合物中只显一种化合价

D.共价化合物中一定没有离子键

解析A选项，为快速判断正确与否，采用正向思维一时之间无法得出确定答案，从逆向思维角度出发，是否存在一种金属阳离子既有氧化性，还有还原性，通过思考可以找到一种阳离子符合这种特性，即为Fe2+，故错误；C选项，仍使用逆向思维思考：是否存在某种元素在一种化合物中显示多种化合价？经过分析很快发现在NH4NO3中N的化合价分别是+3与+5，也错误；而分析B、D选项时，运用正向思维即可判断出是正确的.

针对上述例题，学生直接分析各个选项中的已知条件，从逆向角度思考与探讨，使其通过合理推理清晰明白的判断各项正确与否，最终快速解决化学题目，加快他们的解题速度.

二、应用逆向思维审题，提升学生解题效率

高中生在解答化学题目时，比较重要的一环是审题，只有审清题意才能够理清头绪，确定解题方向，有利于他们快速、准确的求得答案.在高中化学解题教学中，应用题是一类题干较长的题目，对学生的审题水平要求较高，这时教师可指导他们应用逆向思维审题，即为先阅读题目中的问题，再带着问题阅读题干，使其很快的把握核心内容，提高解题效率.

例2实验室有1L密度是11g/mL的未知液体，分析得知氢元素质量分数占8.64%，氧元素占85.6%，其余都是氮元素，该液体是什么物质？物质的质量分数和物质的量浓度分别是多少？

解析先求出三种元素的物质的量之比，n(H)∶n(N)∶n(O)=8.64%/1∶5.76%/14∶85.6%/16=21∶1∶13，这是十分陌生的比值，不可能是纯净物.这时学生可逆向思考该问题，由于题干中提到质量分数与物质的量浓度，说明该液体是混合物，且是某物质的水溶液，大胆提出以下假设：氨水，ρ<1，不可能；如果是硝酸溶液，应是1mol HNO3溶于10mol水，这时质量分数是25.92%，物质的量浓度是4.53mol/L；假如是HNO2溶液，与三种元素的比例不符；等，综合分析后判定出该物质是硝酸溶液.

在上述例题中，学生对题干中的信息进行逆向审题，先提出多项假设结果，再根据题干信息逐个验证，使其结合排除法的运用最终准确判定出该物质，让他们高效解答化学问题.

三、运用逆向思维发散，顺利求得正确答案

通常情况下，正向思维比较偏向于单向思考，追求唯一的正确答案，具有显著的收敛性特征，逆向思维则刚好的相反，往往具有比较显著的发散性特征，这为解题带来新方向.具体到高中化学解题教学中，教师可以引导学生充分运用逆向思维的发散性，使其从结论往回推，倒过来思考，从求解回到已知条件，反过去思考或许会让问题由复杂化变得简单化.

例3已知甲烷中的氢原子能被其它原子或原子团代替，如甲烷中的氢原子被氯原子取代可得到4种物质，分别为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4，这四种产物的结构能充分说明甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，而不是正方形平面结构的这四种物质中的哪一种？

解析甲烷分子中有4个等同的C—H键，在空间可能有两种对称分布情况，正四面体结构与平面正方形结构.教师可直接引导学生采用逆向思维法，先假设甲烷是正方形的平面结构，CH3Cl、CHCl3和CCl4均只有一种结构，而CH2Cl2分子中的5个原子如果在同一平面上，应有以下两种结构：

据此得出，只有甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，CH2Cl2才能只有一种结构.

上述例题，学生运用逆向思维分析、思考与探索化学题目，能够把学习过的相关知识点联系在一起，不仅加深对有关理论知识的理解与认知，还可以帮助他们顺利求得正确答案.

四、逆向思维的灵活性，梳理正确解题思路

当人们都朝着一个固定的思维方向思考问题时，而你却独自朝相反的方向思索，这样的思维方式就是所谓的逆向思维，同正向思维相比显得更为灵活和多变，促进问题解决办法的寻求.在高中化学解题教学过程中，教师可以指引学生利用逆向思维的灵活性分析和处理题目，使其梳理出正确的解题思路，尽量减少一些计算或运算步骤，避免错误现象的出现.

例4把两种质量分数不等的硫酸溶液等质量混合时，质量分数是a%，等体积混合时是b%，将质量分数不等的两种乙醇溶液等质量混合时，得到溶液的质量分数也是a%，而等体积混合时则为c%，判断a、b、c的大小关系( ).

A.a>b>cB.b>a>cC.c>a>bD.a>c>b

解析硫酸的密度随着浓度的增大而增大，乙醇的密度则随着浓度的增大而减小，学生通过逆向思维的应用能够推理得知，等体积混合时浓硫酸的质量要多取一些，混合后溶液的质量分数一定比a%大，以此类推，两种乙醇溶液等体积混合后，溶液的质量分数必然比a%小，即为a>b，ca>c，故选B.

如此，学生充分应用逆向思维的灵活性特征，一方面能够找到正确的解题思路，另一方面可以获得简便的解题方法，只需通过推理即可获得正确结果，从而改善他们的解题水平.

五、巧妙采用逆向思维，锻炼学生解题技巧

一般情况下，人们总是习惯于沿着事物发展的正方向去思考问题，且寻求解决问题的办法，与正向思想比较而言，是对传统、惯例、常识的反叛和对常规的挑战，能够克服负面思维定势，破除由经验和习惯造成的僵化的认知模式，显得比较新颖.对此，高中化学教师可以引领学生巧妙采用逆向思维解题，给其以耳目一新的感觉，锻炼他们的化学解题技巧.

例5一名同学在化学实验中，取锌粉、镁粉、铁粉三种化学混合材料共重4g，将它们同一定质量分数为25%稀硫酸反应，刚好能够反应完毕，当把水分蒸发完以后，得到固体物质的质量为100g，那么在该反应过程中生成氢气的质量总量是( ).

A.2g B.3g C.4g D.5g

解析在解题中，如果采用正面计算的方式，计算量较大，还要考虑到等式之间的化学变量.此时，教师可指导学生采用逆向思维，使用代入法把问题中的四个选项分别代入到等式中，依据题目中化学粉末物质在反应前后质量恒定不变的原则，在100g的固体物质中，判断出锌粉、镁粉、铁粉三种元素的总量还是4g，其它为SO4，由此得出产生的氢气是2g.

对于上述例题，学生巧妙采用逆向思维处理化学题目，不仅运算量明显减少，节省大量的时间与精力，他们还能够找到更为便捷的解题方法，使其解题技巧得以有效锻炼和提升.

在高中化学解题教学活动中，难题数量越来越多，运用常规方法很难求解答案，还容易出现错误，教师就要指引学生尝试应用逆向思维思考，使其克服解题中遇到的障碍与困难，拓宽自身的解题思路，进而发展他们的化学思维.