假設(shè)法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用分析

蔣天平

[摘要]高中化學(xué)作為高中數(shù)理化三門理科課程的成員之一，是學(xué)生們需要掌握的一門重要基礎(chǔ)學(xué)科。但是因?yàn)榛瘜W(xué)課程有大量復(fù)雜的化學(xué)公式和化學(xué)反應(yīng)條件的限制，學(xué)生在掌握過程中會(huì)遇到一定的困難。為了提升學(xué)生的解題效率，需要向?qū)W生介紹一些實(shí)用的解題方法，幫助學(xué)生順利地完成對問題的解答，而假設(shè)法便是其中之一。

[關(guān)鍵詞]假設(shè)法高中化學(xué)解題應(yīng)用

[中圖分類號]G633.8

[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

[文章編號]1674-6058（2016）32-0110

高中化學(xué)是理科課程的重要組成部分之一，因此在高中化學(xué)測驗(yàn)中除了要考查學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)條件和原理的認(rèn)識和理解之外，還對要學(xué)生的解題計(jì)算能力進(jìn)行考查。在教學(xué)過程中，要向?qū)W生強(qiáng)調(diào)基本的解題思路：理解題目條件、選擇合適的和解題方法、進(jìn)行實(shí)際運(yùn)算與結(jié)果檢驗(yàn)。化學(xué)問題的解題方法眾多，常見的有守恒法、估算法、差量法、設(shè)一法等。這些方法大多是在學(xué)生了解反應(yīng)條件和反應(yīng)方程式的情況下，才能順利應(yīng)用。而部分題目所給條件并不充分，按照上面這些常規(guī)方法進(jìn)行題目的解答，對于學(xué)生來說會(huì)有一定的困難。

在這樣的解題思路指導(dǎo)下，想要解決缺少必要條件的化學(xué)計(jì)算解答難題，假設(shè)法則不失為一種有效的方法。假設(shè)法因其富有創(chuàng)造性的思維特點(diǎn)，已成為高中化學(xué)解題的重要方法之一。

一、假設(shè)法分類及其解題特點(diǎn)

假設(shè)法是理科中較為重要的解題方法之一，即對題目中缺失的條件做出假設(shè)，并以此為前提條件進(jìn)行推理計(jì)算。其主要分類及各類解題特點(diǎn)具體如下：

1.極端假設(shè)法。研究目標(biāo)反應(yīng)物質(zhì)和整個(gè)化學(xué)反應(yīng)的變化過程，對題目中涉及的一種或多種極端情況進(jìn)行假設(shè)，以假設(shè)的狀況作為成立條件進(jìn)行分析，最終確定區(qū)間范圍。這種解題方法，適用于高中化學(xué)題目中解題或反應(yīng)條件不足，無法求出準(zhǔn)確值的情況。在使用時(shí)需要做到：正確找出題目中的化學(xué)反應(yīng)；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式做出合理假設(shè)，根據(jù)假設(shè)進(jìn)行具體的解題計(jì)算得出極端情況下的數(shù)值區(qū)間，根據(jù)得到的數(shù)值區(qū)間做出合理的選擇判斷。這種方法主要適用于解答化學(xué)選擇題。

2.賦值假設(shè)法。這種解題方法與極端假設(shè)法有些類似，但主要應(yīng)用于沒有具體數(shù)值的化學(xué)解題過程中。針對題目中的字符數(shù)值根據(jù)具體的反應(yīng)方程式的特點(diǎn)假定一些量化的具體數(shù)值，將抽象的內(nèi)容變成具體淺顯的運(yùn)算，促進(jìn)學(xué)生對題目的理解與掌握，從而提升學(xué)生的解題效率。這種解題方法在選擇題和具體的解答題中都能得到很好的應(yīng)用。

3.過程假設(shè)法。通過將題目中復(fù)雜的反應(yīng)過程，分解為多個(gè)簡單反應(yīng)過程的疊加，從而降低學(xué)生的思維難度。這種解題方法能夠有效減少學(xué)生的解題時(shí)間，從而提升解題效率。該法在化學(xué)選擇題和解答題中都有廣泛應(yīng)用。

4.變向假設(shè)法。這一假設(shè)法又稱轉(zhuǎn)向假設(shè)法。根據(jù)解題的實(shí)際需要，通過假設(shè)改變反應(yīng)的方向、條件等內(nèi)容，如建立等效平衡或者假設(shè)影響變化的某個(gè)條件不變等，由問題的其他角度進(jìn)行思考，尋找解題突破口。這種解題方法能夠訓(xùn)練學(xué)生的思維，在解題訓(xùn)練中應(yīng)用能夠有效提升學(xué)生的解題效率。

二、假設(shè)法在高中化學(xué)解題中的具體應(yīng)用

對假設(shè)法有了具體的了解之后，我們應(yīng)結(jié)合實(shí)際題目來具體分析假設(shè)法在高中化學(xué)解題中應(yīng)用。

[例1]現(xiàn)有一份20.75克由兩種金屬粉末組成的混合物，將其投入到足量的鹽酸中，充分反應(yīng)后收集到1克氫氣，分析該混合物的組成成分可能是（ ）。

A.鋅和鐵 B銅.和鋅

C.鎂和銅 D.鋅和鋁

解析：在選項(xiàng)中出現(xiàn)的金屬有Zn、Fe、Cu、Mg、A1五種，其中銅不與鹽酸反應(yīng)。接下來，繼續(xù)假設(shè)有Zn、Fe、Mg、A1各20.75克，分別與足量稀鹽酸反應(yīng)，計(jì)算得到氫氣的質(zhì)量分別為：0.64克、0.74克、1.73克、2.3克。題干中，收集到的氫氣質(zhì)量為1克，且要求混合物是由兩種金屬組成。因此兩種混合的金屬中，一種金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣應(yīng)大于1克，另外一種金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣則小于1克或不與酸反應(yīng)，另一種與酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣大于1克。因此可推測應(yīng)該是C和D兩種情況。

[例2]A、B、C三種氣體，按照物質(zhì)的量之比為1：1的比例，將A、B混合在一起，置于密封的容器中，反應(yīng)為A+2B=2C（反應(yīng)可逆），當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測量出混合氣體中反應(yīng)物的總物質(zhì)的量和生成物的總物質(zhì)的量之比為3：2，則B的轉(zhuǎn)化率為（ ）。

A.50% B.40% C.67% D.33%

解析：這道題可以使用賦值假設(shè)法進(jìn)行解答，分析如下：化學(xué)方程式中B、C的計(jì)量數(shù)均為2，假設(shè)達(dá)到平衡時(shí)，生成物C的物質(zhì)的量為2mol，那B轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量則同樣為2mol，A轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量則為1mol。反應(yīng)物總共轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為3mol，剩余反應(yīng)物總物質(zhì)的量也是3mol。反應(yīng)開始時(shí)，反應(yīng)物總的物質(zhì)的量為6mol，起始階段A：B=1：1，可得出B物質(zhì)的量為3mol，B的轉(zhuǎn)化率為2mol/3mol×100%≈67%，所以此題選C。