淺談多種思維方法在解題中的運用

連朋飛（河北省武安市第十中學056300）

淺談多種思維方法在解題中的運用

連朋飛（河北省武安市第十中學056300）

心理學研究表明：學生在接受新知識、研究新問題時，往往襲用舊的思維方法去思考新問題，這就是思維定勢。思考問題不能局限于一個僵化的思維模式，必須打破思維定勢，靈活運用多種思維方法，找出解題中的最佳切入點，是解題中的中心環(huán)節(jié)和關鍵所在。下面是筆者在教學中總結(jié)的一些思維方法，與讀者共同探討。

一、求同思維法

將物質(zhì)的分子式進行適當?shù)刈冃位蚪M合，以便找出它們的共同點的一種思維方法。

例1．已知由NaHS、MgSO4、NaHSO3組成的混合物中，硫元素的質(zhì)量分數(shù)為α%，則混合物中氧元素的質(zhì)量分數(shù)為（）。

A、α%B、2α%C、1－1．75α%D、1－0．75α%

解析：運用求同思維，找出三種物質(zhì)的共同點。可發(fā)現(xiàn)三種物質(zhì)的分子式：NaHS、Mg-SO4、NaHSO3中劃線部分的式量均為24，這是解題的突破點。將劃線部分用“X”代替：XS、XSO4、XSO3，那么X與S的質(zhì)量比為24：32。已知ω（S）＝α%則ω（X）＝0．75α%，所以w（O）＝1－α%－0．75α%，故選C。

例2．向三支盛1．5mol／LCa（OH）2溶液100ml的試管中，分別加入相同濃度的磷酸，分別生成磷酸鈣、磷酸氫鈣和磷酸二氫鈣，所消耗的磷酸溶液的體積比為（）。

A、1：2：3 B、3：2：1 C、2：3：6 D、6：3：2

解析：由Ca（OH）2的物質(zhì)的量相同，將磷酸鈣的分子式作適當?shù)淖冃危篊a3（PO4）2→Ca（PO4），與CaHPO4、Ca（H2PO4）2比較，因為鈣元素的物質(zhì)的量相同，則磷元素的物質(zhì)的量之比即為磷酸溶液的體積比：：1：2＝2：3：6，故選C。

二、守恒思維法

根據(jù)質(zhì)量守恒、氧化還原反應的得失電子守恒、溶液中陰陽離子所帶正負電荷守恒、溶液中溶質(zhì)因電離和水解，但中心元素守恒等來解題。

例1．向KI溶液中加入AgNO3溶液，直到反應完全為止。如果反應后溶液的質(zhì)量恰好等于原碘化鉀溶液的質(zhì)量，則該硝酸銀溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為（）。

A、38．2%B、48．8%C、50%D、72．3%

解析：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應前后的質(zhì)量相等。反應方程式為：

KI＋AgNO3＝Ag I↓＋KNO3

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可知加入的AgNO3溶液的質(zhì)量和反應所得Ag I沉淀質(zhì)量相等，所以AgNO3的質(zhì)量分數(shù)為×100%＝72．3%。故選D。

例2．將一塊銅片放入一定量的某濃硝酸中，當銅片完全溶解后，收集到標準狀況下的NO與NO2的混合氣體8．96L，向此氣體中通入標準狀況下4．48L O2后，能被水全部吸收，則被溶解的銅片質(zhì)量為（）。

A、6．4 g B、3．2g C、32g D、25．6g

解析：根據(jù)氧化還原反應中得失電子守恒，在整個反應過程中，先是銅失去電子使HNO3被還原為NO和NO2，銅失去電子數(shù)目與HNO3得到電子數(shù)目相等；然后，HNO3的還原產(chǎn)物又被O2氧化成HNO3，NO和NO2失去電子數(shù)目與O2得到電子數(shù)目相等，由等量代換可知Cu失去電子數(shù)目與O2得到電子數(shù)目相等。所以，被溶解Cu與通入O2的物質(zhì)的量之比為2：1。已知O2的物質(zhì)的量為0．2mol，可得Cu的質(zhì)量為0．4mol×64g／mol＝25．6g，故選D。

三、極限思維法

極限法是“將化學問題抽象成為數(shù)學問題，通過計算（結(jié)合化學知識）解決化學問題的能力”的一種體現(xiàn)。

例1．200℃時11．6g CO2和H2O組成的混合氣體與足量的Na2O2充分反應后，固體質(zhì)量增加了3．6g，則原混合氣體的平均式量為（）。

A、23．2 B、46．4 C、5．8 D、11．6

解析：若利用常規(guī)解法，顯得非常繁瑣，可以利用選擇題提供了備選答案的特點，用極限法可迅速選出正確答案。要求200℃時H2O和CO2的平均式量M，則必然有：18＜M＜44，故選A。

四、整體思維法

將所要解決的化學問題作為一個整體來考慮，抓住構成問題的各個因素與整體間關系，從整體上對問題進行變形、轉(zhuǎn)化等，從而找出解題的捷徑。

例1．KBr和KCl的混合物3．87g，溶于水并加入過量的AgNO3溶液后，產(chǎn)生6．63g沉淀，則原混合物中鉀元素的質(zhì)量分數(shù)是（）。

A、40．3%B、25．9%C、24．1%D、48．7%

解析：有關的方程式為：

KBr＋AgNO3＝AgBr↓＋KNO3

KCl＋AgNO3＝AgCl↓＋KNO3

將反應前的混合物KCl和KBr看作一整體，反應后生成的沉淀AgCl和AgBr看作一整體，反應前后Cl、Br兩元素的物質(zhì)的量相同，不同的是將反應前的K元素換成了反應后的Ag元素而使固體質(zhì)量增加，則原混合物中K的物質(zhì)的量為n＝＝0．04mol，原混合物中鉀元素的質(zhì)量分數(shù)是ω（K）＝×100%＝40．3%，故選A。例2．在由K2S和Al2S3組成的混合物中，這兩種組分的物質(zhì)的量之比為3：2，則含32g硫元素的混合物的質(zhì)量是（）。解析：因為K2S和Al2S3物質(zhì)的量比恒定，則可將其看作一整體K6Al4S9，這樣將混合物轉(zhuǎn)化為純凈物來計算?？傻没旌衔锏馁|(zhì)量為32÷

五、估算思維法

通過對所給題目作合理的估算，而迅速得出所求數(shù)值的取值范圍，節(jié)約時間，可起到事半功倍的效果。

例1．NO、NO2、O2組成的混合氣體與H2O充分反應后，氣體無剩余，由此推斷原混合氣體中NO、NO2、O2三者體積比不可能是（）。

A、2：1：5 B、5：1：4 C、1：5：2 D、1：1：1解析：有關反應為：

4 NO2＋O2＋2H2O＝4HNO34 NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3

由反應方程式可知，反應所需NO、NO2的量均比其消耗的O2的量多。由此可得結(jié)論：V（O2）＜V（NO）＋V（NO2），故選A。

例2．pH＝13的強堿溶液與pH＝2的強酸溶液混合，所得的混合液pH＝11，則強堿與強酸的體積比是（）。

A、11：1 B、9：1 C、1：11 D、1：9

解析：由題意可知強堿、酸的濃度比為10：1，若中和為中性，堿與酸體積比為1：10，再由pH＝11呈堿性，則酸不足，結(jié)合選項知只有1：9符合題意，故選D。

六、逆向思維法

逆向思維是從結(jié)論開始層層逆推、由果索因，與由物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關系、變化規(guī)律，逐層推理判斷，得出結(jié)論的順向思維正好相反，教學中引導學生從順向聯(lián)想到逆想，在逆向思維中提高學生的解題能力。

例1、在N2和H2生成NH3的反應中，達到平衡時NH3的體積占26%，則反應后氣體體積縮小的百分比。

解析：由反應N2＋3H2?2NH3可知，反應后氣體體積減小的體積與生成NH3的體積相等，可由生成物向反應物進行逆向思維。設反應平衡時總體積為100，則V（NH3）＝26，V（減?。?6，那么V（始）＝100＋26＝126。故體積縮小的百分率是

七、特殊方程式思維法

將全部反應物和生成物都納入同一個化學方程式中，并以實際參加反應的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量之比作為反應的化學計量數(shù)，并加以配平的一種思維方法。

例1．將11．9克H2S和標準狀況下11．2L O2置于密閉容器中點燃，若反應前后溫度和壓強不變，且經(jīng)測定知反應物均無剩余，則氧化產(chǎn)物的總質(zhì)量是多少克？

解析：將全部反應物、生成物納入一個總方程式中，并以參加反應物的物質(zhì)的量作為反應物的化學計量數(shù)，配平可得：0．35H2S＋0．5O2＝0．325SO2＋0．025S＋0．35H2O（生成物的配平順序為：H2O→SO2→S），則氧化產(chǎn)物SO2和S的總質(zhì)量為0．325×64＋0．025×32＝21．6g。

例2．紅磷6．2g在氯氣中燃燒，質(zhì)量增加了28．4g，則生成物的物質(zhì)的量關系為。

解析：由題意可知磷、氯氣的物質(zhì)的量之為：＝1：2，以此比例寫出總反應方程式：2P＋4Cl2＝PCl3＋PCl5，由此可知生成物為PCl3、PCl5，其物質(zhì)的量關系為1：1。

（責編張景賢）