李周平

化學(xué)反應(yīng)中當條件改變時，化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物可能發(fā)生改變，化學(xué)平衡可能會發(fā)生移動，但在這個過程中一定會存在一個不變的量。要想測出變量對化學(xué)反應(yīng)的影響，必須先確定出不變的量，以不變量為核心來研究變量對化學(xué)反應(yīng)的影響。不變量即定量，簡稱“定”，改變的量即變量，簡稱“變”，找出“定”來判斷“變”對反應(yīng)的影響稱為“定”“變”思維方法。在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中利用此方法可以有效解決很多問題。下面筆者談?wù)劇岸ā薄白儭彼季S模型在化學(xué)教學(xué)中的具體應(yīng)用。

一、“定”“變”思維模型在化學(xué)平衡中的應(yīng)用

化學(xué)平衡的判斷是高中化學(xué)知識中的重點和難點之一，不少問題常要求通過改變的多個條件來判斷化學(xué)平衡移動方向和轉(zhuǎn)化率大小的比較。由于多個條件有了改變，利用基本原理來判斷就變得非常復(fù)雜，而利用“定”“變”思維模型判斷卻非常方便。

例1 在圖1中，已知甲為恒溫恒容容器，乙為恒溫恒壓容器。兩容器中均充入1molN2、3molH2，初始時兩容器的溫度、體積相同。一段時間后甲、乙兩容器均達到了平衡，平衡后甲、乙兩容器中N2的轉(zhuǎn)化率的大小關(guān)系？

【分析】本題用化學(xué)平衡的移動原理很難判斷，可以用平衡常數(shù)做相關(guān)計算，兩個反應(yīng)的平衡常數(shù)不變列方程計算，計算非常煩瑣，計算量大。用“定”“變”思維模型分析如下：①根據(jù)“定”“變”思維模型，先保持甲、乙兩容器的體積不變，使其各組分含量保持恒定。兩個容器中N2的轉(zhuǎn)化率相同。

②改變條件，由于圖1乙在反應(yīng)過程中活塞移向容器里面，在圖1乙的基礎(chǔ)上推動活塞，增大圖1乙中的壓強，變?yōu)閳D1丙。體積減小，根據(jù)平衡移動原理，增大壓強，平衡向氣體系數(shù)減小的方向移動，反應(yīng)向生成NH3的方向移動，平衡正向移動，N2的轉(zhuǎn)化率增大，故甲容器中N2的轉(zhuǎn)化率小于乙容器中N2的轉(zhuǎn)化率。

二、“定”“變”思維模型對過量問題的分析

反應(yīng)物的用量不同，反應(yīng)的產(chǎn)物也可能發(fā)生改變，這樣的問題在高中化學(xué)屬于用量不同對方程式的書寫的考查，是比較常見的題目，但對于學(xué)生來說也是一個難點知識。用“定”“變”思維模型處理這一類問題的基本思路是：①讓其中一種反應(yīng)物的用量為1mol；②改變另外一種反應(yīng)物的用量，根據(jù)用量的多少確定反應(yīng)的產(chǎn)物。

例2 向明礬溶液中逐滴加入氫氧化鋇溶液至過量，請寫出在此過程中的化學(xué)方程式。

【分析】加入氫氧化鋇后二者在溶液中的反應(yīng)為Ba2+與[SO4][2-]反應(yīng)，OH-與Al3+反應(yīng)，由于相互反應(yīng)的離子較多，學(xué)生難以正確書寫離子方程式。用“定”“變”思維模型對其分析如下：①假設(shè)2KAl（SO4）2·12H2O為1mol，其溶液中含有1 mol K+、1mol Al3+、2mol[SO4][2-]；②加入Ba（OH）2時，Ba2+與[SO4][2-]反應(yīng)，OH-與Al3+反應(yīng)，由于溶液中1 mol Al3+需要3molOH-恰好沉淀，3molOH-對應(yīng)1.5mol Ba（OH）2，則只有1.5molBa2+，因此只能反應(yīng)1.5mol [SO4][2-]。則加入Ba（OH）2為少量時，化學(xué)方程式為：2KAl（SO4）2+3Ba（OH）2=Al（OH）3↓+3BaSO4↓+K2SO4+3H2O，這樣既簡單又準確地分析了反應(yīng)的化學(xué)方程式。用同樣的方法分析Ba（OH）2為足量時的化學(xué)方程式為：KAl（SO4）2+2Ba（OH）2=KAlO2+2BaSO4↓+H2O。

三、“定”“變”思維模型在氧化還原反應(yīng)中的應(yīng)用

氧化還原反應(yīng)是高中化學(xué)的一個重要組成部分，在考試中考查較多的是氧化還原的基本概念和氧化還原的計算，“定”“變”思維模型是利用氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)目不變，可用來判斷氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物和一些相關(guān)計算。

例3 物質(zhì)的量之比為2∶5的鋅與稀硝酸反應(yīng)，硝酸被還原的產(chǎn)物為什么？

【分析】根據(jù)“定”“變”思維模型先假設(shè)鋅的物質(zhì)的量為2 mol，2 mol鋅失的電子數(shù)為4 mol，確定出還原劑的電子數(shù)為4 mol。反應(yīng)中一共用了5 mol硝酸，硝酸被還原的價態(tài)可以由-3到+4價，硝酸被還原的產(chǎn)物的價態(tài)也可發(fā)生變化。但是不論價態(tài)如何變，電子數(shù)一定不變。有4 mol硝酸表現(xiàn)酸性，只有1 mol表現(xiàn)氧化性，1 mol硝酸要得4 mol電子，化合價下降4價，即為+1價的氧化物N2O。

四、“定”“變”思維模型對有機物同分異構(gòu)體的數(shù)目判斷

有機物同分異構(gòu)體的書寫能考查學(xué)生的思維能力、分析問題和解決問題的能力。這也是近幾年高考考查的一個熱點內(nèi)容，尤其是多個原子或原子團做取代基時，由于數(shù)目多、位置多，分析起來非常復(fù)雜?！岸ā薄白儭彼季S模型在判斷同分異構(gòu)體的數(shù)目時是非常方便的，用法如下：①先固定一個取代基的位置不變，②其他的取代基按一定的方向在其主鏈上或苯環(huán)上移動，有幾種移動方式，同分異構(gòu)體的數(shù)目就是多少。

例4 寫出苯分子的二氯取代物的同分異構(gòu)體。

【分析】：先讓一個氯原子取代苯環(huán)上的一個氯，得到 ，再讓另外一個氯原子在苯環(huán)上移動，

得到3種結(jié)構(gòu)，

苯的二氯代物有3種同分異構(gòu)體。

五、“定”“變”思維模型在物質(zhì)分離與提純中的應(yīng)用

物質(zhì)的分離與提純方法多種多樣，這是對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ木C合考查之一，利用平衡移動轉(zhuǎn)移法來分離提純物質(zhì)是近幾年高考經(jīng)常考查的知識點，其原理主要是通過改變反應(yīng)的條件來達到對物質(zhì)的分離與提純的目的。

例5 利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS2晶體，發(fā)生如下反應(yīng)：

TaS2（s）+2I2（g）?TaI4（g）+S2（g）；ΔH>0（I）

如圖2所示，反應(yīng)（I）在石英真空管中進行，先在溫度為T2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2（g），一段時間后，在溫度為T1的一端得到了純凈的TaS2晶體，試分析提純TaS2的原理。

【分析】根據(jù)此反應(yīng)原理來提純TaS2粉末，反應(yīng)物的用量和位置首先固定，在T2的溫度下先發(fā)生反應(yīng)（I），使TaS2固體經(jīng)化學(xué)反應(yīng)變?yōu)門aI4、S2兩種氣體，隨后降低溫度到T1，使化學(xué)平衡發(fā)生了逆向移動，產(chǎn)物的位置和狀態(tài)根據(jù)溫度和平衡的變化發(fā)生了移動，TaS2由高溫區(qū)經(jīng)反應(yīng)到達了低溫區(qū)，通過改變溫度，達到了提純TaS2粉末的目的。

六、“定”“變”思維模型在化學(xué)計算中的應(yīng)用

化學(xué)反應(yīng)能夠表示出反應(yīng)物與生成物之間物質(zhì)的量、質(zhì)量、氣體體積之間的數(shù)量關(guān)系，就必然能反映出化學(xué)反應(yīng)前后原子個數(shù)、電荷數(shù)、得失電子數(shù)、總質(zhì)量等都是不變的。抓住這個不變的核心就能準確快速將題解出，收到事半功倍的效果。

例6 向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150mL 4 mol·L-1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，放出2.24L NO（標準狀況），往所得溶液中加入KSCN溶液，無紅色出現(xiàn)。若用足量的H2在加熱條件下還原相同質(zhì)量的混合物，所得到的鐵的物質(zhì)的量為多少？

【分析】根據(jù)“定”“變”思維模型在整個反應(yīng)的過程中鐵元素的質(zhì)量不會發(fā)生變化，最后所得的溶液中鐵全部是以+2離子的形式存在，加入150mL 4 mol·L-1的稀硝酸表現(xiàn)兩種性質(zhì)，酸性和氧化性，表現(xiàn)酸性的生成硝酸亞鐵，表現(xiàn)氧化性的變?yōu)镹O。溶液中+2價的鐵離子的物質(zhì)的量是表現(xiàn)酸性硝酸的物質(zhì)的量的一半，+2價的鐵離子的物質(zhì)的量是0.25mol，這些+2的鐵離子全部來自原混合物，故原混合物中鐵的物質(zhì)的量為0.25mol。

一種方法可以適用于多道題目，一個題目可以由多種方法來解答，但是一種思維模型和一種思維模式可以解決多種類型的題目，同時也能分析其他學(xué)科中遇到的問題。掌握一種思維模型比掌握一種方法更重要、更有效，這對于中學(xué)化學(xué)教學(xué)可起到很大的促進作用。endprint

化學(xué)反應(yīng)中當條件改變時，化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物可能發(fā)生改變，化學(xué)平衡可能會發(fā)生移動，但在這個過程中一定會存在一個不變的量。要想測出變量對化學(xué)反應(yīng)的影響，必須先確定出不變的量，以不變量為核心來研究變量對化學(xué)反應(yīng)的影響。不變量即定量，簡稱“定”，改變的量即變量，簡稱“變”，找出“定”來判斷“變”對反應(yīng)的影響稱為“定”“變”思維方法。在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中利用此方法可以有效解決很多問題。下面筆者談?wù)劇岸ā薄白儭彼季S模型在化學(xué)教學(xué)中的具體應(yīng)用。

一、“定”“變”思維模型在化學(xué)平衡中的應(yīng)用

化學(xué)平衡的判斷是高中化學(xué)知識中的重點和難點之一，不少問題常要求通過改變的多個條件來判斷化學(xué)平衡移動方向和轉(zhuǎn)化率大小的比較。由于多個條件有了改變，利用基本原理來判斷就變得非常復(fù)雜，而利用“定”“變”思維模型判斷卻非常方便。

例1 在圖1中，已知甲為恒溫恒容容器，乙為恒溫恒壓容器。兩容器中均充入1molN2、3molH2，初始時兩容器的溫度、體積相同。一段時間后甲、乙兩容器均達到了平衡，平衡后甲、乙兩容器中N2的轉(zhuǎn)化率的大小關(guān)系？

【分析】本題用化學(xué)平衡的移動原理很難判斷，可以用平衡常數(shù)做相關(guān)計算，兩個反應(yīng)的平衡常數(shù)不變列方程計算，計算非常煩瑣，計算量大。用“定”“變”思維模型分析如下：①根據(jù)“定”“變”思維模型，先保持甲、乙兩容器的體積不變，使其各組分含量保持恒定。兩個容器中N2的轉(zhuǎn)化率相同。

②改變條件，由于圖1乙在反應(yīng)過程中活塞移向容器里面，在圖1乙的基礎(chǔ)上推動活塞，增大圖1乙中的壓強，變?yōu)閳D1丙。體積減小，根據(jù)平衡移動原理，增大壓強，平衡向氣體系數(shù)減小的方向移動，反應(yīng)向生成NH3的方向移動，平衡正向移動，N2的轉(zhuǎn)化率增大，故甲容器中N2的轉(zhuǎn)化率小于乙容器中N2的轉(zhuǎn)化率。

二、“定”“變”思維模型對過量問題的分析

反應(yīng)物的用量不同，反應(yīng)的產(chǎn)物也可能發(fā)生改變，這樣的問題在高中化學(xué)屬于用量不同對方程式的書寫的考查，是比較常見的題目，但對于學(xué)生來說也是一個難點知識。用“定”“變”思維模型處理這一類問題的基本思路是：①讓其中一種反應(yīng)物的用量為1mol；②改變另外一種反應(yīng)物的用量，根據(jù)用量的多少確定反應(yīng)的產(chǎn)物。

例2 向明礬溶液中逐滴加入氫氧化鋇溶液至過量，請寫出在此過程中的化學(xué)方程式。

【分析】加入氫氧化鋇后二者在溶液中的反應(yīng)為Ba2+與[SO4][2-]反應(yīng)，OH-與Al3+反應(yīng)，由于相互反應(yīng)的離子較多，學(xué)生難以正確書寫離子方程式。用“定”“變”思維模型對其分析如下：①假設(shè)2KAl（SO4）2·12H2O為1mol，其溶液中含有1 mol K+、1mol Al3+、2mol[SO4][2-]；②加入Ba（OH）2時，Ba2+與[SO4][2-]反應(yīng)，OH-與Al3+反應(yīng)，由于溶液中1 mol Al3+需要3molOH-恰好沉淀，3molOH-對應(yīng)1.5mol Ba（OH）2，則只有1.5molBa2+，因此只能反應(yīng)1.5mol [SO4][2-]。則加入Ba（OH）2為少量時，化學(xué)方程式為：2KAl（SO4）2+3Ba（OH）2=Al（OH）3↓+3BaSO4↓+K2SO4+3H2O，這樣既簡單又準確地分析了反應(yīng)的化學(xué)方程式。用同樣的方法分析Ba（OH）2為足量時的化學(xué)方程式為：KAl（SO4）2+2Ba（OH）2=KAlO2+2BaSO4↓+H2O。

三、“定”“變”思維模型在氧化還原反應(yīng)中的應(yīng)用

氧化還原反應(yīng)是高中化學(xué)的一個重要組成部分，在考試中考查較多的是氧化還原的基本概念和氧化還原的計算，“定”“變”思維模型是利用氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)目不變，可用來判斷氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物和一些相關(guān)計算。

例3 物質(zhì)的量之比為2∶5的鋅與稀硝酸反應(yīng)，硝酸被還原的產(chǎn)物為什么？

【分析】根據(jù)“定”“變”思維模型先假設(shè)鋅的物質(zhì)的量為2 mol，2 mol鋅失的電子數(shù)為4 mol，確定出還原劑的電子數(shù)為4 mol。反應(yīng)中一共用了5 mol硝酸，硝酸被還原的價態(tài)可以由-3到+4價，硝酸被還原的產(chǎn)物的價態(tài)也可發(fā)生變化。但是不論價態(tài)如何變，電子數(shù)一定不變。有4 mol硝酸表現(xiàn)酸性，只有1 mol表現(xiàn)氧化性，1 mol硝酸要得4 mol電子，化合價下降4價，即為+1價的氧化物N2O。

四、“定”“變”思維模型對有機物同分異構(gòu)體的數(shù)目判斷

有機物同分異構(gòu)體的書寫能考查學(xué)生的思維能力、分析問題和解決問題的能力。這也是近幾年高考考查的一個熱點內(nèi)容，尤其是多個原子或原子團做取代基時，由于數(shù)目多、位置多，分析起來非常復(fù)雜?！岸ā薄白儭彼季S模型在判斷同分異構(gòu)體的數(shù)目時是非常方便的，用法如下：①先固定一個取代基的位置不變，②其他的取代基按一定的方向在其主鏈上或苯環(huán)上移動，有幾種移動方式，同分異構(gòu)體的數(shù)目就是多少。

例4 寫出苯分子的二氯取代物的同分異構(gòu)體。

【分析】：先讓一個氯原子取代苯環(huán)上的一個氯，得到 ，再讓另外一個氯原子在苯環(huán)上移動，

得到3種結(jié)構(gòu)，

苯的二氯代物有3種同分異構(gòu)體。

五、“定”“變”思維模型在物質(zhì)分離與提純中的應(yīng)用

物質(zhì)的分離與提純方法多種多樣，這是對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ木C合考查之一，利用平衡移動轉(zhuǎn)移法來分離提純物質(zhì)是近幾年高考經(jīng)常考查的知識點，其原理主要是通過改變反應(yīng)的條件來達到對物質(zhì)的分離與提純的目的。

例5 利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS2晶體，發(fā)生如下反應(yīng)：

TaS2（s）+2I2（g）?TaI4（g）+S2（g）；ΔH>0（I）

如圖2所示，反應(yīng)（I）在石英真空管中進行，先在溫度為T2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2（g），一段時間后，在溫度為T1的一端得到了純凈的TaS2晶體，試分析提純TaS2的原理。

【分析】根據(jù)此反應(yīng)原理來提純TaS2粉末，反應(yīng)物的用量和位置首先固定，在T2的溫度下先發(fā)生反應(yīng)（I），使TaS2固體經(jīng)化學(xué)反應(yīng)變?yōu)門aI4、S2兩種氣體，隨后降低溫度到T1，使化學(xué)平衡發(fā)生了逆向移動，產(chǎn)物的位置和狀態(tài)根據(jù)溫度和平衡的變化發(fā)生了移動，TaS2由高溫區(qū)經(jīng)反應(yīng)到達了低溫區(qū)，通過改變溫度，達到了提純TaS2粉末的目的。

六、“定”“變”思維模型在化學(xué)計算中的應(yīng)用

化學(xué)反應(yīng)能夠表示出反應(yīng)物與生成物之間物質(zhì)的量、質(zhì)量、氣體體積之間的數(shù)量關(guān)系，就必然能反映出化學(xué)反應(yīng)前后原子個數(shù)、電荷數(shù)、得失電子數(shù)、總質(zhì)量等都是不變的。抓住這個不變的核心就能準確快速將題解出，收到事半功倍的效果。

例6 向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150mL 4 mol·L-1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，放出2.24L NO（標準狀況），往所得溶液中加入KSCN溶液，無紅色出現(xiàn)。若用足量的H2在加熱條件下還原相同質(zhì)量的混合物，所得到的鐵的物質(zhì)的量為多少？

【分析】根據(jù)“定”“變”思維模型在整個反應(yīng)的過程中鐵元素的質(zhì)量不會發(fā)生變化，最后所得的溶液中鐵全部是以+2離子的形式存在，加入150mL 4 mol·L-1的稀硝酸表現(xiàn)兩種性質(zhì)，酸性和氧化性，表現(xiàn)酸性的生成硝酸亞鐵，表現(xiàn)氧化性的變?yōu)镹O。溶液中+2價的鐵離子的物質(zhì)的量是表現(xiàn)酸性硝酸的物質(zhì)的量的一半，+2價的鐵離子的物質(zhì)的量是0.25mol，這些+2的鐵離子全部來自原混合物，故原混合物中鐵的物質(zhì)的量為0.25mol。

一種方法可以適用于多道題目，一個題目可以由多種方法來解答，但是一種思維模型和一種思維模式可以解決多種類型的題目，同時也能分析其他學(xué)科中遇到的問題。掌握一種思維模型比掌握一種方法更重要、更有效，這對于中學(xué)化學(xué)教學(xué)可起到很大的促進作用。endprint

化學(xué)反應(yīng)中當條件改變時，化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物可能發(fā)生改變，化學(xué)平衡可能會發(fā)生移動，但在這個過程中一定會存在一個不變的量。要想測出變量對化學(xué)反應(yīng)的影響，必須先確定出不變的量，以不變量為核心來研究變量對化學(xué)反應(yīng)的影響。不變量即定量，簡稱“定”，改變的量即變量，簡稱“變”，找出“定”來判斷“變”對反應(yīng)的影響稱為“定”“變”思維方法。在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中利用此方法可以有效解決很多問題。下面筆者談?wù)劇岸ā薄白儭彼季S模型在化學(xué)教學(xué)中的具體應(yīng)用。

一、“定”“變”思維模型在化學(xué)平衡中的應(yīng)用

化學(xué)平衡的判斷是高中化學(xué)知識中的重點和難點之一，不少問題常要求通過改變的多個條件來判斷化學(xué)平衡移動方向和轉(zhuǎn)化率大小的比較。由于多個條件有了改變，利用基本原理來判斷就變得非常復(fù)雜，而利用“定”“變”思維模型判斷卻非常方便。

例1 在圖1中，已知甲為恒溫恒容容器，乙為恒溫恒壓容器。兩容器中均充入1molN2、3molH2，初始時兩容器的溫度、體積相同。一段時間后甲、乙兩容器均達到了平衡，平衡后甲、乙兩容器中N2的轉(zhuǎn)化率的大小關(guān)系？

【分析】本題用化學(xué)平衡的移動原理很難判斷，可以用平衡常數(shù)做相關(guān)計算，兩個反應(yīng)的平衡常數(shù)不變列方程計算，計算非常煩瑣，計算量大。用“定”“變”思維模型分析如下：①根據(jù)“定”“變”思維模型，先保持甲、乙兩容器的體積不變，使其各組分含量保持恒定。兩個容器中N2的轉(zhuǎn)化率相同。

②改變條件，由于圖1乙在反應(yīng)過程中活塞移向容器里面，在圖1乙的基礎(chǔ)上推動活塞，增大圖1乙中的壓強，變?yōu)閳D1丙。體積減小，根據(jù)平衡移動原理，增大壓強，平衡向氣體系數(shù)減小的方向移動，反應(yīng)向生成NH3的方向移動，平衡正向移動，N2的轉(zhuǎn)化率增大，故甲容器中N2的轉(zhuǎn)化率小于乙容器中N2的轉(zhuǎn)化率。

二、“定”“變”思維模型對過量問題的分析

反應(yīng)物的用量不同，反應(yīng)的產(chǎn)物也可能發(fā)生改變，這樣的問題在高中化學(xué)屬于用量不同對方程式的書寫的考查，是比較常見的題目，但對于學(xué)生來說也是一個難點知識。用“定”“變”思維模型處理這一類問題的基本思路是：①讓其中一種反應(yīng)物的用量為1mol；②改變另外一種反應(yīng)物的用量，根據(jù)用量的多少確定反應(yīng)的產(chǎn)物。

例2 向明礬溶液中逐滴加入氫氧化鋇溶液至過量，請寫出在此過程中的化學(xué)方程式。

【分析】加入氫氧化鋇后二者在溶液中的反應(yīng)為Ba2+與[SO4][2-]反應(yīng)，OH-與Al3+反應(yīng)，由于相互反應(yīng)的離子較多，學(xué)生難以正確書寫離子方程式。用“定”“變”思維模型對其分析如下：①假設(shè)2KAl（SO4）2·12H2O為1mol，其溶液中含有1 mol K+、1mol Al3+、2mol[SO4][2-]；②加入Ba（OH）2時，Ba2+與[SO4][2-]反應(yīng)，OH-與Al3+反應(yīng)，由于溶液中1 mol Al3+需要3molOH-恰好沉淀，3molOH-對應(yīng)1.5mol Ba（OH）2，則只有1.5molBa2+，因此只能反應(yīng)1.5mol [SO4][2-]。則加入Ba（OH）2為少量時，化學(xué)方程式為：2KAl（SO4）2+3Ba（OH）2=Al（OH）3↓+3BaSO4↓+K2SO4+3H2O，這樣既簡單又準確地分析了反應(yīng)的化學(xué)方程式。用同樣的方法分析Ba（OH）2為足量時的化學(xué)方程式為：KAl（SO4）2+2Ba（OH）2=KAlO2+2BaSO4↓+H2O。

三、“定”“變”思維模型在氧化還原反應(yīng)中的應(yīng)用

氧化還原反應(yīng)是高中化學(xué)的一個重要組成部分，在考試中考查較多的是氧化還原的基本概念和氧化還原的計算，“定”“變”思維模型是利用氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)目不變，可用來判斷氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物和一些相關(guān)計算。

例3 物質(zhì)的量之比為2∶5的鋅與稀硝酸反應(yīng)，硝酸被還原的產(chǎn)物為什么？

【分析】根據(jù)“定”“變”思維模型先假設(shè)鋅的物質(zhì)的量為2 mol，2 mol鋅失的電子數(shù)為4 mol，確定出還原劑的電子數(shù)為4 mol。反應(yīng)中一共用了5 mol硝酸，硝酸被還原的價態(tài)可以由-3到+4價，硝酸被還原的產(chǎn)物的價態(tài)也可發(fā)生變化。但是不論價態(tài)如何變，電子數(shù)一定不變。有4 mol硝酸表現(xiàn)酸性，只有1 mol表現(xiàn)氧化性，1 mol硝酸要得4 mol電子，化合價下降4價，即為+1價的氧化物N2O。

四、“定”“變”思維模型對有機物同分異構(gòu)體的數(shù)目判斷

有機物同分異構(gòu)體的書寫能考查學(xué)生的思維能力、分析問題和解決問題的能力。這也是近幾年高考考查的一個熱點內(nèi)容，尤其是多個原子或原子團做取代基時，由于數(shù)目多、位置多，分析起來非常復(fù)雜?！岸ā薄白儭彼季S模型在判斷同分異構(gòu)體的數(shù)目時是非常方便的，用法如下：①先固定一個取代基的位置不變，②其他的取代基按一定的方向在其主鏈上或苯環(huán)上移動，有幾種移動方式，同分異構(gòu)體的數(shù)目就是多少。

例4 寫出苯分子的二氯取代物的同分異構(gòu)體。

【分析】：先讓一個氯原子取代苯環(huán)上的一個氯，得到 ，再讓另外一個氯原子在苯環(huán)上移動，

得到3種結(jié)構(gòu)，

苯的二氯代物有3種同分異構(gòu)體。

五、“定”“變”思維模型在物質(zhì)分離與提純中的應(yīng)用

物質(zhì)的分離與提純方法多種多樣，這是對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ木C合考查之一，利用平衡移動轉(zhuǎn)移法來分離提純物質(zhì)是近幾年高考經(jīng)?？疾榈闹R點，其原理主要是通過改變反應(yīng)的條件來達到對物質(zhì)的分離與提純的目的。

例5 利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS2晶體，發(fā)生如下反應(yīng)：

TaS2（s）+2I2（g）?TaI4（g）+S2（g）；ΔH>0（I）

如圖2所示，反應(yīng)（I）在石英真空管中進行，先在溫度為T2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2（g），一段時間后，在溫度為T1的一端得到了純凈的TaS2晶體，試分析提純TaS2的原理。

【分析】根據(jù)此反應(yīng)原理來提純TaS2粉末，反應(yīng)物的用量和位置首先固定，在T2的溫度下先發(fā)生反應(yīng)（I），使TaS2固體經(jīng)化學(xué)反應(yīng)變?yōu)門aI4、S2兩種氣體，隨后降低溫度到T1，使化學(xué)平衡發(fā)生了逆向移動，產(chǎn)物的位置和狀態(tài)根據(jù)溫度和平衡的變化發(fā)生了移動，TaS2由高溫區(qū)經(jīng)反應(yīng)到達了低溫區(qū)，通過改變溫度，達到了提純TaS2粉末的目的。

六、“定”“變”思維模型在化學(xué)計算中的應(yīng)用

化學(xué)反應(yīng)能夠表示出反應(yīng)物與生成物之間物質(zhì)的量、質(zhì)量、氣體體積之間的數(shù)量關(guān)系，就必然能反映出化學(xué)反應(yīng)前后原子個數(shù)、電荷數(shù)、得失電子數(shù)、總質(zhì)量等都是不變的。抓住這個不變的核心就能準確快速將題解出，收到事半功倍的效果。

例6 向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150mL 4 mol·L-1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，放出2.24L NO（標準狀況），往所得溶液中加入KSCN溶液，無紅色出現(xiàn)。若用足量的H2在加熱條件下還原相同質(zhì)量的混合物，所得到的鐵的物質(zhì)的量為多少？

【分析】根據(jù)“定”“變”思維模型在整個反應(yīng)的過程中鐵元素的質(zhì)量不會發(fā)生變化，最后所得的溶液中鐵全部是以+2離子的形式存在，加入150mL 4 mol·L-1的稀硝酸表現(xiàn)兩種性質(zhì)，酸性和氧化性，表現(xiàn)酸性的生成硝酸亞鐵，表現(xiàn)氧化性的變?yōu)镹O。溶液中+2價的鐵離子的物質(zhì)的量是表現(xiàn)酸性硝酸的物質(zhì)的量的一半，+2價的鐵離子的物質(zhì)的量是0.25mol，這些+2的鐵離子全部來自原混合物，故原混合物中鐵的物質(zhì)的量為0.25mol。

一種方法可以適用于多道題目，一個題目可以由多種方法來解答，但是一種思維模型和一種思維模式可以解決多種類型的題目，同時也能分析其他學(xué)科中遇到的問題。掌握一種思維模型比掌握一種方法更重要、更有效，這對于中學(xué)化學(xué)教學(xué)可起到很大的促進作用。endprint