利用化學“一題多變” 培養(yǎng)學生思維發(fā)散性

嵇世寶

發(fā)散思維是一種重要的創(chuàng)造性思維，其特點是思維方向的求異性、思維結(jié)構(gòu)的靈活性、思維進程的飛躍性、思維效果的整體性、思維表達的新穎性等.它是不依常規(guī)，尋求變異，對給出的材料、信息從不同角度，向不同方向，用不同方法或途徑進行分析和解決問題的.下面通過例題示范分析講解.

例題某化學興趣小組采集一些石灰石樣品，進行了下列實驗：取4份質(zhì)量不同的石灰石樣品，分別與27.0 g相同溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸充分反應后（石灰石中的雜質(zhì)既不溶于水，也不與鹽酸反應）經(jīng)過濾、干燥，稱得剩余固體的質(zhì)量.剩余固體的質(zhì)量與所取樣品質(zhì)量的關系如表1所示：

①試計算：石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù).

②所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù).（相對原子質(zhì)量：Ca-40，C-12，O-16，H-1，Cl-35.5）

解析根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，每次參加反應的固體質(zhì)量分別為0.9 g ，1.8 g ，2.7 g ，2.7 g .由此可知第1、2次鹽酸過多，第3次二者剛好完全反應，第4次石灰石樣品過多，故用第3次數(shù)據(jù)計算.

①石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)是

（3.0-0.3） g3.0 g×100%=90%.

②設參加反應的HCl質(zhì)量為x，

CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O

10073

2.7 gx

1002.7 g=73x，

解得x=27×0.073 g.

所用鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是

27×0.073 g27.0 g×100%=7.3%.

答：石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為90%；所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為7.3%.

變式一為了測定某石灰石的純度（其中雜質(zhì)不溶于水，不與鹽酸反應，高溫時不發(fā)生分解反應）現(xiàn)取用2 g這種石灰石樣品，用實驗室現(xiàn)有的未知溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸20 g分4次加入，充分反應后，經(jīng)過濾、干燥等操作后稱量，每次稀鹽酸用量及剩余固體質(zhì)量見表2.

①表中m為g；

②該石灰石樣品的純度為.

③哪一次鹽酸有剩余.

④所用稀鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為.

解析由表中數(shù)據(jù)分析可知，前三次參加反應的固體質(zhì)量都是0.5 g，固體有剩余.

①故表中m為0.5 g；最后剩余固體0.3 g為雜質(zhì).

②該石灰石樣品的純度為1.7 g2 g×100%=85%.

③由分析可知，第4次鹽酸有剩余.

④用1、2、3次的數(shù)據(jù)計算都可.

設所用稀鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為x%.

CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O

10073

0.5 g5 g x

1000.5 g=735 g x%，解得x=7.3%.

變式二某化學興趣小組為測定石灰石中碳酸鈣的含量，將過量的稀鹽酸加入到20 g石灰石中（其它成分不與鹽酸反應），把產(chǎn)生的CO2氣體用足量的NaOH溶液吸收，同時測量2分鐘內(nèi)NaOH溶液增加的質(zhì)量，結(jié)果如表3所示.

試回答下列問題：

⑴請以反應時間為橫坐標，以產(chǎn)生CO2氣體的質(zhì)量為縱坐標，畫出能夠表明產(chǎn)生氣體的質(zhì)量隨時間變化規(guī)律的關系曲線；

（2）從表中可以看出，20 g石灰石樣品與鹽酸反應生成的CO2質(zhì)量最多是；

（3）計算石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù).

解析（1）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)描點畫出圖象，曲線一定要平滑，圖略.

（2）由表中數(shù)據(jù)分析可知，20 g石灰石樣品與鹽酸反應生成的CO2質(zhì)量最多是6.6 g.

（3）設20 g石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量為x，

CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O

10044

x6.6 g

100x=446.6 g，解得x=15 g.石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)15 g20 g×100%=75%.

答：石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為75%.

通過對表格數(shù)據(jù)的分析處理并結(jié)合所學的化學知識進行解題，使學生分析信息、處理數(shù)據(jù)的能力大大提高.

總之，一題多解的訓練是培養(yǎng)學生發(fā)散思維的一個好方法，它可以通過縱橫發(fā)散，使知識串聯(lián)、綜合溝通，達到舉一反三，對培養(yǎng)創(chuàng)造型人才有重要意義.