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復習課中要重視思級能力的訓練
——逆向思級和發(fā)散思維
◇陜西廖傳珠
思維是人腦借助于語言對客觀事物的概括和間接的反應過程,以感知為基礎又超越感知的界限探索與發(fā)現(xiàn)事物的內部本質聯(lián)系和規(guī)律性,是認識過程的高級階段.新課程標準明確要求:重視素質教育,提高學生思維品質.高考大綱和考試說明要求:考查考生分析問題和解決(解答)化學問題的能力、考查考生化學實驗與探究能力.對于這些能力的考查,都要求學生必須具有一定的思維方法,如邏輯思維、形象思維、直覺思維、類比思維等.本文聯(lián)系教學實例,淺談逆向思維和發(fā)散思維的訓練.
1聯(lián)系實例訓練學生的逆向思維
逆向思維也叫求異思維,是對司空見慣的、已成定論的事物或觀點反過來思考的一種思維方式.敢于“反其道而思之”,讓思維向對立面的方向發(fā)展,從問題的反面進行深入地探索,樹立新思想,創(chuàng)立新形象.有人落水,常規(guī)的思維模式是“救人離水”,而司馬光面對緊急險情,運用了逆向思維,果斷地用石頭把缸砸破,“讓水離人”,救了小伙伴性命.有許多高考題,若采取逆向思維,也會使問題簡單化,例如有機合成工藝流程的解決就是典型的逆向思維.
A9.0L;B13.5L;
C15.7L;D16.8L
分析本題是典型的逆向思維題.從最末端的CuO逆向往回推,得到2條逆向思維線路.
線路1:CuO→Cu(OH)2→CuSO4→CuS;
線路2:CuO→Cu(OH)2→CuSO4→Cu2S.
回到了起點CuS和Cu2S.再采取極端假設法,設起點分別為純凈的CuS或Cu2S,又根據(jù)電子守恒和中值規(guī)則,即可解出答案.
若混合物全是CuS,分析線路1,其物質的量為12.0g/80g·mol-1=0.15mol,電子轉移數(shù)為0.15×(6+2)=1.2mol.NO和NO2兩者體積相等,設NO的物質的量為x,則NO2也為x,3x+x=1.2mol,計算得x=0.3mol.氣體體積V=0.6mol×22.4L·mol-1=13.44L;
若混合物全是Cu2S,分析線路2,其物質的量為0.075mol,轉移電子數(shù)為0.075×10=0.75mol, 設NO的物質的量為x, 則NO2也為x, 3x+x=0.75mol,計算得x=0.1875mol,氣體體積0.375mol×22.4L·mol-1=8.4L,因此答案為A.
對于這一問題,高考題中答案為:打開夾子,用手(或熱毛巾等)將燒瓶捂熱,氨氣受熱膨脹,趕出玻璃導管中的空氣,氨氣與水接觸,即發(fā)生噴泉.
顯然,這是不全面的.還可以有逆向思維的方法,既然高考答案用了氣體熱膨脹的原理,那么反過來,能不能用氣體遇冷收縮的原理,把燒杯中的水吸引上來引發(fā)噴泉呢?引導學生提出這個方案,馬上用冰水浸濕的毛巾代替上文的熱毛巾進行實驗,結果是:噴泉產生了!所以答案還可以是:打開夾子,用冰水浸濕的毛巾捂住燒瓶,氨氣受冷收縮,壓強減小,將燒杯中水吸引上來,氨氣與水接觸,即發(fā)生噴泉.
逆向思維具有普遍性,應當加大培養(yǎng)和訓練;逆向思維具有新穎性,還有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力.
2聯(lián)系實例訓練學生的發(fā)散思維
發(fā)散思維,又稱輻射思維、放射思維、擴散思維或求異思維,是指大腦在思維時呈現(xiàn)的一種擴散狀態(tài)的思維模式,如“一題多解”“一事多寫”“一物多用”等方式,發(fā)散思維具有變通性和獨特性.
某課題組用PbSO4為原料模擬該過程,探究上述反應的實驗條件及固體產物的成分.
(1) 查閱文獻:上述反應還可能生成堿式碳酸鉛(2PbCO3·Pb(OH)2),它和PbCO3受熱都易分解生成PbO.該課題組對固體產物(不考慮PbSO4)的成分提出如下假設,請你完成假設2和假設3.
假設1:全部為PbCO3;
假設2:______;
假設3:______.
(2) 為驗證假設1是否成立,課題組進行如下研究.
① 定性研究:(略).
② 定量研究:取26.7mg的干燥樣品,加熱,測得固體質量隨溫度的變化關系如圖2.某同學由圖中信息得出結論:假設1不成立.你是否同意該同學的結論,并簡述理由________.
分析其實這是一道開放性試題,答案多樣、不唯一,有時甚至是截然不同的相反答案,極容易使學生思維混亂而不敢下筆.但如果準確地把握了發(fā)散思維方式,則通過分析可知該問題正反2個答案都正確.即26.7mg全部為PbCO3,加熱完全分解后得到PbO質量計算值是22.3mg,而圖中PbO質量值是22.4mg,故定量研究說假設1不成立.顯然答案是同意, 若全部為PbCO3,26.7mg完全分解后,其固體質量為22.3g.或者答不同意,若全部為PbCO3,26.7mg完全分解后,其固體質量為22.4mg是實驗測定值,是實驗就有誤差, 相差0.1mg,完全在誤差范圍之內,故不同意.
(1) 如果氣體Y中含有H2,預計實驗現(xiàn)象應是________.
(2) 若要測定限定體積氣體Y中H2的體積分數(shù)(標準狀況下約有28mLH2),除可用測量H2體積的方法外,可否選用質量稱量的方法?做出判斷并說明理由________.
分析問題(2)就是發(fā)散思維的應用題.28mLH2能使D減輕0.02g(失去氧的質量),或者使E增加0.022 5g(生成的水).所以答案是:否,用托盤天平無法稱量D或E的質量差量.或者答案是:可以,用分析天平稱量D或E的質量差量.發(fā)散思維和逆向思維的結合.
(1) 實驗目的:探究對溶液中NH4Cl水解程度的影響.
(2) 設計實驗方案,擬定實驗表1,完整體現(xiàn)實驗方案(列出能直接讀取數(shù)據(jù)的相關物理量及需擬定的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)用字母表示,表中V(溶液)表示所配制溶液的體積).
分析該題是探究性實驗題,題干所給條件多,干擾條件也多,只給要求的結果,沒有過程,過程正是考生要填寫的表格,表格中還有省略號,意思考慮的因素似乎沒個完.難!難在無處下手.但是,只要仔細審題“探究某因素對溶液中NH4Cl水解程度的影響”,就會想起教材中影響鹽類水解的因素有濃度、溫度等,水解程度可測定水解平衡后溶液的pH,那么就可以發(fā)散思維出:探究濃度對溶液中NH4Cl水解程度的影響(表2)、探究溫度對溶液中NH4Cl水解程度的影響(表3).再考慮控制變量法的應用,就可以輕松搞定表格的填寫,且答案不唯一.
綜上,逆向思維和發(fā)散思維在解答高考題中有奇效,所以一定要強化這2種思維模式的培養(yǎng)和訓練.
(作者單位:陜西西安高新第一中學 )