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特殊方法高效解題

2018-09-04 10:20蔡世峰
中學教學參考·理科版 2018年5期
關鍵詞:初中化學

蔡世峰

[摘 要]掌握正確的解題技巧是提高解題正確率,最終實現(xiàn)高效解題的關鍵。教師在化學教學過程中應注重解題技巧的指導,如聯(lián)想法、逆向思維法以及估算法等特殊方法在解題過程中的運用,以拓寬學生的解題思路,提升學生的解題能力。

[關鍵詞]特殊方法;高效解題;初中化學

[中圖分類號] G633.8 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-6058(2018)14-0076-01

初中化學是學生學習化學的基礎,而化學計算是教學的重難點,也是考試的重難點,可見初中化學計算教學是夯實學生化學基礎,提高學生解題能力的關鍵。那么,教師在平時的教學過程中,應注重對哪些解題技巧進行傳授呢?

一、聯(lián)想法

在初中化學中,涉及粒子(離子、原子、分子)的題目比較常見,而對于微觀粒子,學生并不能通過直接的觀看來感受它的存在。這時只能通過聯(lián)想法來尋找解題思路,而相似或者相反的事物是聯(lián)想的主要依據(jù),在具體解題時需具體情況具體分析。

【例1】[CaC2、ZnC2、Al4C3、Mg2C3、Li2C2]等均是離子型的化合物,那么對下列產物描述正確的是( )。

A. [ZnC2]水解生成乙烷和[ZnOH2]

B. [Al4C3]水解生成[AlOH3]、炭和乙炔

C. [Mg2C3]水解生成丙炔和[MgOH2]

D. [Li2C2]水解生成[LiOH和CO2]

分析:題目中給定的物質均是離子化合物,上述所有物質在發(fā)生水解反應時,可以把[H-OH]看作兩個部分,再根據(jù)“正負相吸”的規(guī)律便可解題。

解:[CaC2]和水反應產生[C2H2]的化學方程式:[CaC2+2H2O→][CaOH2+C2H2↑],可知[CaC2]為離子型化合物,與水反應時,[Ca]2+和[OH]-結合,生成[CaOH2],[C22]-和兩個[H]+結合,生成[C2H2]。將[CaC2]和[ZnC2]進行類比,可知[ZnC2]和水發(fā)生反應后得到[ZnOH2]和乙炔;[Al4C3]和水發(fā)生反應后得到[AlOH3]和甲烷;[Mg2C3]水解成丙炔和[MgOH2];[Li2C2]水發(fā)生反應后得到[LiOH]和乙炔。

【評注】解決抽象的化學問題時,聯(lián)想法是必不可少的。使用聯(lián)想法時,要從多個角度、多個層次去進行,可以聯(lián)想相似的實驗和反應;聯(lián)想相似的解題思路和方法;聯(lián)想相似的跨學科知識等。不同的聯(lián)想角度往往可以形成多種解題思路。

二、逆向思維法

當有些問題不能用常規(guī)思路解決時,往往換一個角度考慮或者將條件順序顛倒一下就能得出答案。這就是所謂的逆向思維,這種思維的特點是不走尋常路。對于大部分的化學題目來講,學生均可以從已知量入手,最終推導出未知量,有時卻要反過來推導,即從未知量入手,看能否推導出與已知量相吻合的量。

【例2】由鐵粉、鎂粉和鋅粉組成的混合物共4 g,讓該混合物和H2SO4完全反應,并且保證水分全部蒸發(fā)后,最終稱得固體100 g。已知H2SO4的質量是一定的且濃度已知,為25%,求該反應生成了多少氫氣。

分析:由于本題的已知量非常少,應用常規(guī)解題思路解題,需要假設鐵粉、鎂粉和鋅粉三種金屬的質量為未知數(shù),列出三元方程,計算量非常大。而用逆向思維可大大減少計算量。

解:由質量守恒定律可知,鐵粉、鎂粉和鋅粉最終全部轉化為固體的質量,根據(jù)題目已知,反應前混合物的質量為4 g,反應后固體質量為100 g,那么反應前后的質量差為硫酸根的質量,即100-4=96(g),在H2SO4中,一個H2和一個硫酸根對應,n(SO42-)=1mol,所以m(H2)=1 mol×2 g/mol=2 g。

【評注】通過上述解題過程不難看出,運用逆向思維法解題,計算量非常少,因此解題效率遠遠高于常規(guī)的假設未知數(shù)法。

三、估算法

【例3】濃度為20%的20 g NaOH和濃度為20%的20 g H2SO4反應完全后,加入紫色石蕊試劑后,溶液的顏色為 。

分析:本題的主要考查點有兩個,一是中和反應中各物質的量之間的關系;二是紫色石蕊試劑的顏色變化。最終顏色取決于溶液的酸堿性,因此確定誰過量是重點。計算過量問題時可以采用常規(guī)直接計算方法和估算法,而此題采用估算法就可直接得出答案。

解:假如NaOH未反應,那么溶液呈現(xiàn)堿性,最終顏色為藍色;假如H2SO4未反應完全,溶液為酸性,最終顯示紅色;若二者正好反應完全,溶液為中性,最終顏色顯示為試劑的顏色,即紫色。估算法解題:當中和反應的反應物質量相等時,哪個物質的分子量小,最終顯示哪個物質的酸堿性。該反應的化學反應方程式為:[2NaOH+H2SO4]=[Na2SO4+2H2O],80<98,所以,溶液最終顯堿性,加入紫色石蕊試劑后變?yōu)樽仙?/p>

【評注】以此根據(jù)特征數(shù)據(jù)進行估算便可直接得出答案,有效加快了解題速度。

綜上所述,通常情況下,一道化學題的解題方法不止一種,但選擇合適的解題方法是提升解題效率、獲得較高分數(shù)的關鍵。為了提升學生的解題能力,教師應在學生掌握基礎知識的前提下,多布置一些典型習題給學生練習,以發(fā)散學生思維,擴寬其解題思路。

(責任編輯 羅 艷)

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