逆向思维在高中化学解题中的运用

王幼琴

摘 要：社会的不断发展，对教育的重视程度变得越来越高，教学方式也出现了多样化。本文就逆向思维在高中化学教学中应用进行分析和探讨，通过教学实践，得出更好地解决问题的应用策略，使得高中化学的教学更有效率，以达到预想的教学效果。

关键词：逆向思维;高中化学;能力

逆向思维又称为求异思维，逆向思维与传统的思考方式不同，是一种创新型的思维方式。是指在进行问题的思考时，对某些事物或观点反向思考的思维方式。在高中化学教学过程中，结合学生教学的实际情况，培养学生运用逆向思维解决问题的能力，已被越来越多的高中化学教师认可。

一、逆向思维方式

逆向思维在我们工作、学习和生活中，有非常广泛的作用。逆向思维也是一种聪明的思考方式，当一个人懂得反其道而思之的时，就有可能从一些司空见惯的事情中找到突破点，能从问题的相反角度不断去探索，给人树立新的思考空间，发掘新的发展方向，找寻新的成功机遇。但在初中阶段，绝大部分的学生并没有养成逆向思考问题习惯。究其原因，是因为通常遇到的问题多是常规正向思维就可解决，需逆向思维的问题遇到的频次相对较少，这样正向思维得到了更多地培养，逆向思维的培养则较少。要扩展培养学生思维能力，就有必要在教学上有意培养和强化逆向思维。如何培养逆向思维呢？最常用的方法是通过习题的逆向分析和训练培养逆向思维。虽然开始培养逆向思维的过程中，会有冲突和别扭的感覺。但是，经过长期训练过后，自然会运用逆向思维的思考问题。这样，学生不仅拥有了正向思维，还拥有了逆向思维，将这两种思维相互结合，就能拥有更强的思维能力，为学生之后的发展提供一个良好的基础。

运用逆向思维解决高中化学的常见问题，对于学生的成绩的提高起着至关重要的作用。高中化学常见题型主要有，判断题、选择题、推断题、计算题以及实验设计题。在解题的过程中，原有的教学方式往往是沿着题给信息的正方向来寻求思考解决的方法，但有些习题中正向的思考方法并不能很快得出答案，通过逆向思维的方式，反而使问题简单化，从而提高解题效率。事实证明在上述题型中均可以应用逆向思维，使问题变得简单化。运用逆向思维可让学生从不同的角度看待他高中化学问题，达到预想的教学效果。

二、在高中化学的判断题中运用逆向思维

在高中教学过程中，可应用逆向思维进行相关问题的解决同时再次培养了学生的逆向思维能力。在高中化学新课中，有一种常见的题型是判断题（有些判断题也可通过选择题中某个选项的呈现）。相较于高中化学中的其他题型，判断题一般出题的知识点为基础知识，在解题过程中所需时间较少，对于知识量的要求也不是很高，但对概念的辨别及定理的本质理解程度要求则高。所以对于某些判断题，需要运用逆向思维，将个人知识库中的化学知识转化为题目已知条件，逆向分析已知条件，得出相关的结论。以下通过几个案例来，介绍高中化学判断题中需要运用逆向思维解决问题的题目。例如：为了让学生真正地掌握化合价的概念，让学生进行题目的练习，下面则是关于化合价概念的辨析题：

例题1判断题：一种元素在一种化合物中只能显示一种化合价。（正确打对V，错误打X）。在化合价的学习过程中，如果化合价概念没有正确的理解，部分学生用正向思维方式，是可列举很多种化合物，发现：“一种元素在一种化合物中的确显示一种化合价”，得出该题正确的错误结论（在解题中也会发现不可能把所有的化合物列举完全）。若如果运用逆向思维的解题策略：显而易见只要能找到一种化合物，它中的同一化学元素有两种化合价，如NH4NO3中，氮元素的化合价就有—3和+5两种，问题就变得简单起来，就可得出结论是错误的。同理判断：具有相同质子数的微粒一定是同种元素（正确打对V，错误打X）就不必列举质子数相同的所有微粒，只要列举出一个具有相同质子数却不是同一元素的例子。例如，Na、氨气、水，它们都有10个质子，很明显就证明该结论是错误的。

三、在高中化学的选择题中运用逆向思维

在高中化学的教学过程中，如果学生有主观能动性、独立思考的能力，对逆向思维的培养有很大帮助，更有利于学生今后的发展。高中化学选择题的解答过程中，可以培养学生运用逆向思维进行化学选择题的问题解决的能力，使复杂的计算题简单化。

例题2：某兴趣小组将5.1g的Mg、Al合金投入500mL的2mol/L的盐酸中，充分溶解后，逐滴滴加4mol/L的NaOH溶液，要使生成的沉淀最多，则应加入的NaOH溶液的体积是为：A.200mL;B.250mL;C.425mL;D.560mL

如果按照原有的方法进行题目的解答，需要注重过程，分次列出多个方程式，进行多步计算，这将花费大量的时间来运算，而且不能很好的解决的问题。为了解决该题目可以采用一项思维的方式，在解题的过程中不要注重过程，注重其题目的目的，根据本题可以得知，进行该实验的最终目的为使生成的沉淀最多，Mg、Al合金溶解在过量的盐酸中，得到氯化镁、氯化铝、盐酸混合溶液，向该溶液中加入4mol/L的NaOH溶液，若要使生成的沉淀最多，则氢氧化钠首先应该中和剩余的HCl，再与氯化镁、氯化铝反应得到氢氧化镁、氢氧化铝沉淀，此时溶液中溶质为NaCl，根据氯离子守恒可知，n（NaCl）=n（HCl）=0.5L×2mol/L=1mol，根据钠离子守恒可得，n（NaOH）=n（NaCl）=1mol，需要氢氧化钠的体积为：1mol4mol/L=0.25L=250mL，因此该题目的答案为250ml。

四、在高中化学的推断题中运用逆向思维

化学推断题常分为无机和有机推断，除了知识储备量大之外，它更需要学生把正向思维和逆向思维相互结合应用。

例3（如2020年7月浙江省普通高校招生如化学选考科目考试的第31题）

某研究小组以邻硝基甲苯为起始原料，按下列路线合成利尿药美托拉宗。

已知：

请回答：

（1）下列说法正确的是________。

A.反应Ⅰ的试剂和条件是Cl2和光照

B.化合物C能发生水解反应

C.反应Ⅱ涉及加成反应、取代反应

D.美托拉宗的分子式是C16H14ClN3O3S

（2）写出化合物D的结构简式________。

本题的关键是A的结构简式的确定。用逆向思维方式结合C可或推知邻硝基甲苯到A是卤素原子的取代，才可知A为;A→C为硝基的还原、氨基的乙酰化;C→D是甲基的氧化，D应为。

五、在高中化学的实验设计题目中运用逆向思维

相较于其他题目而言，高中化学实验设计的题目灵活度比较高，对于学生的知识储备量的要求也高，因此，在进行相关实验的过程中，学生花费的时间和精力也比较多，为了让学生的得到较高分数，在进行平时的题目练习的过程中，需要充分的考虑到相关的题目，在解题过程中，进行灵活的思考，选择合适的解题策略，部分的题目可以运用到逆向思维的方式，通过逆向思维，进行相关题目的解答，节省时间，并且也可以提高相关的题目的准确性，达到预想的教学目的，让学生的高中化学成绩得到进一步的提高，使得学生的综合素养达到教育部门的要求。

例题4，在黄铜矿冶炼铜的过程中，产生的炉渣中可能含有氧化铁、氧化亚铁、二氧化硅、三氧化二铝等，请选择以下提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有氧化亚铁。试剂有：稀盐酸、稀硫酸、硫氰化钾溶液、酸性高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液、碘水。本题关键是选择哪些试剂？逆向思考，从所给试剂分析，反应后颜色有明显变化的是：硫氰化钾溶液、酸性高锰酸钾溶液、碘水，排除硫氰化钾和碘水不可能，只有酸性高锰酸钾溶液可以验证，所以用稀硫酸浸取，所得溶液使酸性高锰酸钾溶液褪色就能说明含有亚铁离子，从而才进行下步的实验设计。

六、在高中化学的计算题中应用运用逆向思维

高中化学的计算题的解答过程中，可以发现，计算题审题需要更加充分，题目中有些已知条件的确需要用到，而在部分情况下，有些已知条件是用来混淆视听的，这需要我们通过认真审题，分析相关问题的要点所在，找到需要用到的条件，再进行推理计算，，达到高效解题的目的。

例题5，已知某烃的分子式为C12H12，假设萘环上的二溴代物中有9种同分异构体，根据这一条件判断萘环四溴代物的同分异构体数量是几种。

在解决本题目之前，首先需要了解的背景知识点：什么是同分异构体，同分异构体有什么特征。在化学中，有着相同分子式的分子，各原子间的化学键常常是相同的;但是原子的排列却是不同的。也就是说，它们有着不同的“结构式”。许多同分异构体有着相同或相似的化学性质，但如果是官能团异构的同分异构体（即官能团不同），那么化学性质不同，因为有机物的化学性质主要由官能团决定。同分异构现象是有机化合物种类繁多数量巨大的原因之一。有机物中的同分异构体分为构造异构和立体异构两大类。具有相同分子式，分子中原子或基团连接的顺序不同的，称为构造异构。在分子中原子的结合顺序相同，而原子或原子团在空间的相对位置不同的，称为立体异构。构造异构又分为（碳）链异构、位置异构和官能团异构（异类异构）。立体异构又分为构象和构型异构，而构型异构还分为顺反异构和旋光异构（又称对映异构）。本题是求萘环上四溴代物的同分异构体数目，不需要考虑官能团异构和碳链异构，只求官能团的位置异构，如按通常做法，由于数量多，极易出现错数、漏数的现象，为了减少这种现象的发生，达到预想的效果，可以运用逆向思维的解题方式，减少错误率，同时，也可以减少做题所花费的时间。由题目的已知条件可以得知，二溴代物有9种同分异构体，萘环上只有6个氢原子可以被溴取代，也就是说，每取代4个氢原子，就肯定剩下2个氢原子未取代，也就是，取代四个氢原子和取代两个氢原子的同分异构体的个数是相同的，通过题目的已知条件，二溴代物有9种萘环上四溴代物的同分异构体有9种。

结束语

综上所述，在进行高中化学教学的过程中，需要运用逆向思维的方式进行相关题目的解答，在解题过程中，充分的培养学生运用逆向思维解题的能力，使得学生的解题效率更加的高效，不断地进行运用方式的改進，让学生真正地拥有逆向思维的能力，提升学生的综合素养，达到预想的教学目标。

参考文献

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