用假設(shè)的思想靈活巧解高中化學(xué)試題

安徽省樅陽(yáng)縣宏實(shí)中學(xué)　殷玉駿

用假設(shè)的思想靈活巧解高中化學(xué)試題

安徽省樅陽(yáng)縣宏實(shí)中學(xué)殷玉駿

假設(shè)思想高中化學(xué)組織教學(xué)

筆者在課堂教學(xué)中分析化學(xué)試題時(shí)經(jīng)常用到假設(shè)思想，它給學(xué)生解題時(shí)帶來(lái)方便，假設(shè)思想就是從問(wèn)題的另外角度去思考，采取假設(shè)的方法能夠使復(fù)雜的問(wèn)題變得極端化、簡(jiǎn)單化和單一化，在化學(xué)學(xué)習(xí)中不僅化學(xué)平衡習(xí)題中用到假設(shè)思想，在元素及其化合物的計(jì)算中也會(huì)出現(xiàn)很多類(lèi)似的問(wèn)題，用常規(guī)思想去解題難以奏效，而用假設(shè)思想去分析，大有“山窮水復(fù)疑無(wú)路，柳暗花明又一村”的感覺(jué)。使難題變得不再難了，從而有了解決問(wèn)題的思路和方法。假設(shè)思想應(yīng)用主要有三種情況——極端假設(shè)、過(guò)程假設(shè)、等效假設(shè)。下面分別談?wù)勅N假設(shè)思想在解題中的應(yīng)用。

第一種，極端假設(shè)

例題1.甲、乙兩燒杯中各盛100mL3 mol·L-1的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后，測(cè)得生成的氣體體積比為V（甲）：V（乙）=1∶2則加入鋁粉的質(zhì)量為（）。

A.5.4gB.3.6gC.2.7gD.1.8g分析：其反應(yīng)原理為：

極端假設(shè)當(dāng)參與反應(yīng)的氯化氫和氫氧化鈉的物質(zhì)的量一樣多時(shí)，產(chǎn)生的氫氣的體積比是1∶3時(shí)，而題設(shè)條件體積比是1∶2，說(shuō)明此題投入的鋁粉對(duì)鹽酸來(lái)說(shuō)是過(guò)量的，而對(duì)氫氧化鈉來(lái)說(shuō)是不足的。

則Al與NaOH反應(yīng)生成的H2為：

即投入的鋁粉為5.4g。

答案：A。

該題若用常規(guī)法解很難完成，中間過(guò)程較繁瑣，而用極端法思路清晰做起來(lái)可事半功倍。

極端假設(shè)就是把研究的對(duì)象或過(guò)程假設(shè)到能夠完全進(jìn)行的理想的極限情況，使因果關(guān)系變得非常明顯，從而得出正確的結(jié)論。

第二種，過(guò)程假設(shè)

但對(duì)于一些較為復(fù)雜的、抽象的過(guò)程往往難以得出結(jié)論，如果將其假設(shè)為若干個(gè)簡(jiǎn)單的具體的過(guò)程，會(huì)使問(wèn)題變得簡(jiǎn)捷明了，從而得以解決，這種假設(shè)叫過(guò)程假設(shè)。

例題2.甲、乙兩燒杯中分別裝有相同體積，相同pH的氨水和NaOH溶液，各加入10mL0.1mol·L-1AlCl3溶液，兩燒杯中都有沉淀生成。下列判斷正確的是（）

A.甲中沉淀一定比乙中的多

B.甲中沉淀可能比乙中的多

C.甲中沉淀一定比乙中的少

D.甲中和乙中的沉淀一定一樣多

分析：①假設(shè)AlCl3過(guò)量，由于相同體積，相同pH的氨水比NaOH提供的OH-物質(zhì)的量大，所以甲比乙生成的Al（OH）3沉淀多。

②假設(shè)AlCl3電離出的Al3+與氨水或NaOH溶液電離出的OH-恰好完全反應(yīng)，生成沉淀的量相等。

③假設(shè)AlCl3少量，由于在NaOH溶液中生成的Al（OH）3可繼續(xù)與NaOH反應(yīng)而溶解，乙中的沉淀量小于甲。

答案：B

第三種，等效假設(shè)

化學(xué)平衡的特點(diǎn)之一是“同”，即條件不變時(shí)，無(wú)論反應(yīng)是從正反應(yīng)開(kāi)始，還是從逆反應(yīng)開(kāi)始，還是從既有反應(yīng)物又有生成物開(kāi)始，均可以達(dá)到同一平衡狀態(tài)。等效假設(shè)就是通過(guò)假設(shè)能夠達(dá)到與原平衡起始物質(zhì)的濃度（或物質(zhì)的量）相同的條件，均可達(dá)到同一平衡狀態(tài)的方法。

例題3.有甲乙兩個(gè)容器，甲容器容積固定，乙容器容積可變。一定溫度下在甲中加入3molH2，2molN2，反應(yīng)的N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）達(dá)到平衡時(shí)生成NH3的物質(zhì)的量為mmol。

（1）相同溫度下，在乙中加入4molN26molH2若乙的壓強(qiáng)始終和甲的壓強(qiáng)相等，乙中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，生成NH3的物質(zhì)的量為_(kāi)____mol（從下列各項(xiàng)選項(xiàng)選擇，只填字母，下同）；若乙的容積與甲的容積始終相等，乙中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，生成NH3的物質(zhì)的量為_(kāi)____mol。

A.小于mB.等于m

C.在m～2m之間D.等于2m

E.大于2m

（2）相同溫度下，保持乙容積為甲的一半，并加入1molNH3，要使乙中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)與上述甲容器中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)相同，則起始時(shí)應(yīng)加入_____molN2和_____molH2。

分析：（1）由于甲容器定容，乙容器定壓，他們的壓強(qiáng)相等，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，乙容器容積應(yīng)為甲的兩倍，生成NH3的物質(zhì)的量為2mmol。當(dāng)甲乙兩個(gè)容器容積相等時(shí)，相當(dāng)于將建立等效平衡后的乙容器壓縮，故乙中NH3的物質(zhì)的量應(yīng)大于2mmol。

（2）乙容器容積為甲的一半時(shí)，要建立與甲一樣平衡，只有乙中加入的量為甲的一半時(shí)才行，故乙中應(yīng)加入N2為（1-0.5）=0.5mol，H2為（1.5-1.5）mol=0mol

答案：（1）DE（2）0.50

由于可逆反應(yīng)總是不能完全進(jìn)行到底的，故在可逆反應(yīng)中，分析反應(yīng)物、生成物的量的取值范圍時(shí)利用極值法能達(dá)到目標(biāo)明確，方法簡(jiǎn)便，范圍正確。

教師用假設(shè)的思想組織教學(xué)，在日常教學(xué)中能激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)解題思路全盤(pán)掌控能力的培養(yǎng)。學(xué)生只要認(rèn)真學(xué)習(xí)和掌握各種教學(xué)方法和理論，才會(huì)在處理各種問(wèn)題時(shí)游刃有余，從而有效提高學(xué)習(xí)效率。