趙春美
[摘 要]選取高考題二三例,探析轉(zhuǎn)化思維的運用,另辟解題蹊徑,助力學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí),從本質(zhì)上提升學(xué)生的解題能力。
[關(guān)鍵詞]轉(zhuǎn)化思維;解題蹊徑;高中化學(xué)
[中圖分類號] G633.8 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-6058(2018)20-0070-01
隨著課程改革的推進(jìn),“轉(zhuǎn)化思維”逐漸受到廣大教師的青睞,訓(xùn)練學(xué)生靈活運用”轉(zhuǎn)化思維”已成為教師教學(xué)的一大主旋律。本文就“轉(zhuǎn)化思維”在化學(xué)解題中的應(yīng)用,談?wù)劰P者的幾點思考,以期能夠從本質(zhì)上提升學(xué)生的解題能力,引起大家對此課題的大討論、大融合。
一、物質(zhì)混合,巧求平均
在解決一些混合物問題時,按照正常的思維難以解決,分析也十分煩瑣,甚至?xí)萑虢^境。此時若能轉(zhuǎn)換思維,則能“絕處逢生”。
【案例1】由環(huán)己醇、丙酮和戊醛組成的混合物共2.00 g,完全燃燒后使所得氣體通過盛有五氧化二磷的干燥管,干燥管增重1.998 g。原混合物的平均相對分子質(zhì)量為( )。
[A.74.75 B. 86.00 C.71.43 D. 81.33]
分析:該題考查了醇、酮、醛三種烴類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),更主要的是檢驗了學(xué)生的思維模式。一般情況下,運用正常思維模式來解決,往往會無從下手。但是,如果學(xué)生能夠巧用轉(zhuǎn)化的方法,就能夠快速求解。
解析:由題意可知,產(chǎn)生水的物質(zhì)的量是[1.998 g18 g/mol=0.111]mol。通過分析,可將混合物中的各物質(zhì)的組成做如下轉(zhuǎn)換:環(huán)己醇[C6H12O=(CH2)6O]、丙酮[C3H6O=(CH2)3O]、戊醛[C5H10O=(CH2)5O],即三種物質(zhì)組成的混合物可以看作由CH2和O兩部分組成。設(shè)混合物中環(huán)己醇、丙酮和戊醛的物質(zhì)的量分別為[x、y、z],則根據(jù)CH2與H2O之間的關(guān)系可得:混合物中含有[CH2 0.111 mol],含有[O(x+y+z)mol],即[0.111×14+(x+y+z)×16=2.00],可以求出([x+y+z)=0.028]。最后得出正確答案為C。
通過三種有機物之間的共性對分子式進(jìn)行轉(zhuǎn)化,再根據(jù)質(zhì)量守恒得出關(guān)系式并推出所有氧原子的物質(zhì)的量,再根據(jù)原子守恒得出三者的總物質(zhì)的量,從而順利得出結(jié)論。通過這樣的思維轉(zhuǎn)化,在特殊中找到一般規(guī)律,建立已知與未知之間的簡單關(guān)系,既方便了解題,又活躍了思維。
二、元素分析,等量代換
根據(jù)各個元素所占比例去推演新的化合物,這是一類難度較大的題型,而通過轉(zhuǎn)化思維進(jìn)行等量代換,會有意想不到的收獲。
【案例2】化合物(1)[AB]中含有[B 36.36%],化合物[(2)BC4]中含有B [50%]。則化合物(3)[ABC4]中B的含量為( )。
[A.12.64% B.14.09% C.19.65% D.21.10%]
分析:此題乍看,似乎無從下手,學(xué)生感到十分困惑。而運用等量代換進(jìn)行轉(zhuǎn)化,可使問題變得簡潔明了。
解析:將本題分為三個層次,首先,由化合物(1)可得AB式量[=B/0.3636],即A和B的關(guān)系;其次,由化合物(2)可得[B=2C],即B和C的關(guān)系;最后,得到A、B、C之間的關(guān)系,就可以解決化合物(3)中B的含量問題。在ABC4中,[B%=(B/AB+22C)×100%=21.10%]。經(jīng)過簡單的計算,可得到正確答案D。
根據(jù)題中提供的數(shù)據(jù),運用等量代換,即可分析出各個元素之間的關(guān)系,再將其運用到未知化合物中,就能輕松解題。
三、對比反應(yīng),變換推演
有些化學(xué)反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)物的質(zhì)量不同時,會生成不同的物質(zhì)。對生成物進(jìn)行分析時,應(yīng)分析題目本質(zhì),并通過轉(zhuǎn)化思維,進(jìn)行“拆分—變換—推演”。
【案例3】1.5 mL [0.02 mol/L]的石灰水三份,均加入[0.02 mol/L的H3PO4]溶液,恰好完全反應(yīng),分別生成[Ca3(PO4)2、CaHPO4、Ca(H2PO4)2],所需加入的[H3PO4]的體積比為( )。
A. 1∶2∶3 B. 3∶2∶1 C. 6∶3∶2 D. 2∶3∶6
分析:如直接列式計算,求解過程會十分復(fù)雜。雖然是相同的反應(yīng)物,但是由于H3PO4溶液的體積不同,因此生成物不同。而通過拆分變換推演,問題可迎刃而解。
解析:根據(jù)上述三種生成物分子式可知,Ca、P元素的原子數(shù)之比分別為3∶2、1∶1、1∶2,可變換為3∶2、3∶3、3∶6,則P元素的原子數(shù)之比為2∶3∶6。P由H3PO4提供,且濃度已經(jīng)確定,其量的多少顯然只能由體積決定,由此可得加入的H3PO4體積之比為2∶3∶6。
利用“拆分—變換—推演”的手段,將無法直接求出的問題轉(zhuǎn)化為能夠輕易求解的關(guān)系,是轉(zhuǎn)化思維最直接的體現(xiàn),學(xué)生只要明白轉(zhuǎn)化的內(nèi)涵,題目便可順利解答。
總之,“轉(zhuǎn)化思維”是學(xué)生解題的一種最重要思想,在教學(xué)與訓(xùn)練中,教師應(yīng)多體現(xiàn)“轉(zhuǎn)化思維”的應(yīng)用,讓學(xué)生在頭腦中形成一定的條件反射,只有這樣,遇到類似問題時,學(xué)生才能夠從容轉(zhuǎn)化,另辟解題蹊徑。
(責(zé)任編輯 羅 艷)