新課標中學化學計算題求解的創(chuàng)新思維方法和技巧

摘 要：教師要通過例析，將中學階段常見的創(chuàng)新思維方法的培養(yǎng)簡地提出來，以引領(lǐng)新課標中創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：新課標；創(chuàng)新思維方式；技巧

新課標注重學生的研究性學習，要求學生通過研究性活動的思維訓(xùn)練，最終使學生達到“參與研究探究的體驗，形成善于質(zhì)疑、樂于探究、努力求知的積極態(tài)度和情感；形成學生自主發(fā)現(xiàn)和提出問題、收集、分析和利用信息以及解決問題等多方面的探究能力；形成實事求是的科學態(tài)度和嚴謹求實、不斷追求的責任性”的終極目標。這就要求教師在新課程的教學中要注重學生的創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)。而創(chuàng)新思維是指人類在探索未知領(lǐng)域的過程中，不受常規(guī)的現(xiàn)成的思路約束，尋求對問題的全新的獨特的解決方法的思維過程。然而，人類在從事思維活動時容易受一些因素的影響，出現(xiàn)一些偏差，阻礙了我們完成創(chuàng)新活動，這種創(chuàng)新思維障礙主要有兩大類：一類是偏見思維，一類是定式思維。正因如此，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維顯得十分重要。綜觀新課程高考化學考查的熱點內(nèi)容，不難發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)新思維方法和技巧的考查是重點，筆者通過實際教學嘗試并體驗，覺得通過化學計算題的解題專題訓(xùn)練培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維方法和技巧是一條有效的途徑。

在中學化學計算題中，最具特色的題是一題多解題，從以下例題的分析中可以看出，由于解答不同計算題時的思維方式不同，即使同一類題型，其解法也不完全相同。

一、求同思維

求同思維又稱聚合思維或收斂思維，就是從同一來源材料出發(fā)，井井有條地探求正確的答案的思維過程和方法。在解答化學計算題時，常見的“多題一解”即是此種思維方式的體現(xiàn)。

例1：有Cu和CuO的混合物100g，在H2氣流中充分加熱后得殘余物為96g，求混合物中有氧化銅多少克？

例2：有KCl和KI的混合物2g，制成溶液后，通入適量氯氣，充分反應(yīng)后，將溶液蒸干，得殘渣1.65g，求反應(yīng)中用去氯氣多少克？

例3：有CO和CO2的混合氣體16mL，在盛有30mL氧氣的密閉容器中燃燒，反應(yīng)后總體積為34mL，求混合氣體中CO為多少毫升？

分析以上三個例題，可看出反應(yīng)前后都存在固體（或氣體）質(zhì)量（或體積）的差量，因而可采用同一種方法，即“差量法”求解。這就是常見的“多題一解”。

二、求異思維

求異思維又稱擴散思維或發(fā)散思維，就是從同一來源材料出發(fā)探求不同答案的思維過程和方法。它有眾多表現(xiàn)形式，例如結(jié)構(gòu)發(fā)散、因果發(fā)散、屬性發(fā)散、關(guān)系發(fā)散、功能發(fā)散等多種形式。它不同于收斂思維，兩者既矛盾又統(tǒng)一。發(fā)散思維用于創(chuàng)造新點子和新想法，提供更多的選擇，形成更多的方案，經(jīng)過收斂思維的加工整理，形成最佳的方案，兩者相輔相成，結(jié)合使用創(chuàng)造出更新的解決方案。常見的“一題多解”的方法解答化學計算題就是此種思維方式的最佳表現(xiàn)。

例4：在溶液中含有鐵的氯化物1g，使其和過量的硝酸銀溶液反應(yīng)，可得沉淀物2.65g，求此氯化物是FeCl2還是FeCl3？

此題有五種解法，如采用比例法、代數(shù)法或十字交叉法等進行求解，都會殊途同歸，得到同一答案。

三、轉(zhuǎn)向思維

轉(zhuǎn)向思維又稱等效思維或遷移思維，是一種變通思維能力，是指在化學計算中，依據(jù)已知條件、未知求問，能做出恰當?shù)牡刃Щ蜻w移變換，提出不同的巧妙解法。

例5：在一定質(zhì)量的BaCl2溶液中，逐滴地加入密度為1.45g/cm3的硫酸，當加入的硫酸與BaCl2恰好完全反應(yīng)時，所得溶液的質(zhì)量與原溶液的質(zhì)量相等，計算硫酸溶液物質(zhì)的量濃度是多少？

分析：在這個計算題中發(fā)生的化學反應(yīng)為：BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+HCl。當H2SO4和BaCl2恰好完全反應(yīng)時，所得溶液為鹽酸，依據(jù)題意存在以下關(guān)系：

BaCl2溶液質(zhì)量=鹽酸溶液質(zhì)量

把上述關(guān)系依據(jù)質(zhì)量守恒定律遷移變換為：

H2SO4溶液的質(zhì)量=BaSO4的沉淀質(zhì)量

使已知條件和未知求問直接建立聯(lián)系，能使解題具有技巧性。此解法中設(shè)物質(zhì)的量濃度為cmol/L，加入H2SO4溶液體積為1L，則

1.45g/cm3×1000cm3/L =233g/moL×c

C=6.22 mol/L

四、逆向思維

從前向后的思維方法稱為正向思維，從后向前依次倒推的思維方法叫逆向思維。逆向思維是不采用通常思考問題的思路，從相反的方向去思考問題，通常逆向思維能出奇制勝，取得突破性解決問題的方法。逆向思維是一種重要的科學思維方法，解化學計算題時，既要用正向思維，也要用逆向思維，這樣可以培養(yǎng)思維的辯證性。但長期正向思維往往會導(dǎo)致思維定式，因此著意培養(yǎng)逆向思維能力會克服這一弊端。

例6：將0.8 mol CO2 通入1.0 mol NaOH的溶液中，充分反應(yīng)后生成Na2CO3、NaHCO3各多少？

分析：運用正向思維解題的過程是：2NaOH →Na2CO3→NaHCO3

1.0mol NaOH 生成0.5mol Na2CO3，耗用0.5mol CO2，剩余0.3 mol CO2，又耗用0.3mol Na2CO3，生成0.6mol NaHCO3，最后得到0.2mol Na2CO3。

若運用逆向思維，則解題的過程為：CO2→NaHCO3→N a2CO3

0.8 mol CO2生成0.8 mol Na HCO3，耗用NaOH 0.8 mol，剩余0.2 mol NaOH 又與0.2 mol NaHCO3反應(yīng)，生成0.2 mol Na2CO3，最后得到0.6 mol NaHCO3。

通過以上兩種不同解法對比，可以看出，正向思維的常規(guī)解法，層次清晰，但較為麻煩；逆向思維的反常解法，計算簡便，且可迅速獲得答案。

對于有些計算題，只靠正向思維是行不通的，這時就必須采用正向思維和逆向思維相結(jié)合或以逆向思維為主的方法，才能獲得成功。逆向思維是求異思維，求異才能創(chuàng)新；善于逆向思維，才能找到創(chuàng)新的途徑。長此以往，創(chuàng)新思維技巧會自然形成，這也正是新課程所追求的。

（甘肅省通渭縣常河職業(yè)中學）