淺談模型的構(gòu)建對高中化學解題的積極意義

周燕

高中化學不再像初中那樣簡單.進入高中后，學生需要接觸的物質(zhì)及其性質(zhì)比初中時更加的紛繁復雜.高中化學難度增加，解題中的問題層出不窮，令許多高中生應接不暇.有經(jīng)驗的老師都懂得培養(yǎng)學生的化學思維，幫助學生構(gòu)建化學解題模型，從而使學生在紛繁復雜的化學試題中能夠做到游刃有余.

良好的方法等于成功的一半.化學解題方法我們也通常稱之為化學解題模型，是將化學思維應用于化學應試的一種具體做法.在化學解題的過程中，如能成功構(gòu)建化學解題模型并且靈活熟練地加以應用，必將大大提高解題的效率和準確度.這看似應試教育的產(chǎn)物，實際上也是一種化學思維的運用、是一種素質(zhì)和能力的培養(yǎng)與鍛煉.

一、高中化學解題模型初探

化學解題模型，指的是經(jīng)過系統(tǒng)總結(jié)后得出的比較完整的化學解題的方法.它是對于化學思維的一個具體的靈活運用，是對化學規(guī)律的一個把握.化學規(guī)律有很多，根據(jù)不同的化學規(guī)律，我們構(gòu)建起了不同[JP3]的解題模型.這些化學解題模型在解題的過程中可以化繁為簡，變難為易.[JP]

二、常用的解題模型

化學解題過程中常用到的有八大模型，分別是：依據(jù)能量守恒定律和質(zhì)量守恒定律等構(gòu)建的守恒模型；將化學計算與數(shù)學知識有機結(jié)合而構(gòu)建的方程組模型；依據(jù)物質(zhì)組成和變化中的幾種量之間的關(guān)系而構(gòu)建的關(guān)系式模型.此外還有差量模型[JP3]（和量模型）、轉(zhuǎn)化模型、平均值模型、十字交叉模型、討論模型等.[JP]

三、模型的具體應用

各種不同的模型都有自己的特點和用途，在此，我們以其中的守恒模型、關(guān)系式模型和討論模型為例，來探討模式構(gòu)建和運用在解題中立竿見影的效果.

1.守恒模型

守恒模型主要利用的是能量守恒定律和質(zhì)量守恒定律等，找到題干中不變的一個或者一組量，從而使問題迎刃而解.

例使用臭氧發(fā)生器獲取臭氧，已知在臭氧發(fā)生器中放入200 mL的氧氣O2，經(jīng)過一段時間的3O2→2O3反應后，經(jīng)測定氣體體積變?yōu)?90 mL（測定條件均為標準條件），求反應后氣體的密度.

解析此題在解題過程中容易陷入誤區(qū)，那就是有的同學會費勁心思的思考，到底反應后獲得了多少臭氧，混合氣體中還有多少氧氣，于是將大量時間和心思用在了到底多少氧氣轉(zhuǎn)化成臭氧的問題上，最終一頭霧水.

此時如果使用守恒模型，問題便會出現(xiàn)轉(zhuǎn)機.在這個反應中，發(fā)生變化的是分子結(jié)構(gòu)和體積、密度，而根據(jù)質(zhì)量守恒定律，我們會發(fā)現(xiàn)反應前后質(zhì)量并沒有發(fā)生變化，那就是：m=0.2L/22.4L/mol×32g/mol，反應后的體積V已知，所以反應后的氣體密度為：

ρ=m/V=（0.2L/22.4L/mol×32g/mol）/0.190L=1.50g/L

2.關(guān)系式模型

所謂關(guān)系式模型指的是借助所學化學知識，找到題干中幾種[JP3]物質(zhì)間明的或暗的關(guān)系，從而列出關(guān)系式，最終化繁為簡，得出結(jié)果.[JP]

例在密閉容器中注入適量的H2、O2、Cl2的混合氣體，當使用電火花將其點燃后發(fā)現(xiàn)這三種氣體恰好完全反應.當冷卻至室溫時測得反應后的液態(tài)產(chǎn)物溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為25.3%，求反應前注入容器的混合氣體中的體積比（）.

A. 9∶6∶1B. 13∶6∶1 C. 26∶192∶71 D. 7∶3∶1

解析此題最令學生困惑的地方是除了一個溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)外，再沒有任何直接給明的數(shù)值.如果將四個選項分別嘗試的話工作量會很大，同時準確度也很低.其實，通過對題干的分析我們能夠找到其中一些隱藏的數(shù)據(jù)關(guān)系，因此，解決該類試題時便可以使用關(guān)系式模型.

通過分析我們能夠首先得出這樣的一些信息，反應產(chǎn)物為H2O和HCl，溶質(zhì)就是HCl.我們知道在點燃條件下2H2+O22H2O，H2+Cl22HCl，又已知“恰好完全反應”，H2的分子數(shù)等于二倍的O2的分子數(shù)加上Cl的分子數(shù)，即得出關(guān)系式N（H2）=2N（O2）+N（Cl）.對照選項不難發(fā)現(xiàn)13=2×6+1；7=2×3+1，B、D兩選項符合題干要求.再根據(jù)質(zhì)量分數(shù)為25.3%進行檢驗會發(fā)現(xiàn)

（2×36.5）/（2×36.5+12×18）×100%=25%

從而得出正確選項B.

3.討論模型

所謂討論模型是指根據(jù)題干給出的條件，分別進行假設，驗證假設結(jié)果是否成立來解決問題的一種方法.討論模型在數(shù)學、物理、化學中都有廣泛的應用，主要包括極值討論法、范圍討論法、分類討論法等.該解題模型較適合用于條件已定但比較模糊，數(shù)值不夠明確的題型.

例在標準狀況下，a L的氯氣和氫氣的混合氣體經(jīng)光照反應后，所得氣體恰好使b mol NaOH完全轉(zhuǎn)化為鹽，那么a與b的關(guān)系不可能是（ ）.

A. b=a/22.4 B. b

C. b>a/22.4 D. b≥a/11.2

解析在解答此類題目時，學生習慣于直接分情況，那就是將反應分為恰好完全反應、氯氣過量、氫氣過量三種可能，然后逐一進行計算.但是作為一個計算型的選擇題來說，此種解法未免小題大做.

正確的思路應當是利用討論模型中的極值討論法，先假設混合氣體中只有氫氣，則b=0，假設混合氣體中只有氯氣，則b=a/11.2，可得出0

討論模型的的構(gòu)建和使用大大減少了運算量，提高了做題效率和準確率.

化學模型的構(gòu)建能夠使解題變得容易，能夠幫助學生培養(yǎng)化學思維，理清解題的思路，提高解題的速度和準確率.教師要積極地幫助學生構(gòu)建化學解題模型，并指導學生靈活運用于考試當中，必將取得意想不到的效果，從而決勝高考.