蔣萍萍

極限假設(shè)思維方法，是把題目中的問題和條件進(jìn)行合理假設(shè)，建設(shè)一種新的思考路徑.高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)較多，具有復(fù)雜性和抽象性.在化學(xué)解題教學(xué)中，教師指導(dǎo)生掌握極限假設(shè)思維方法，能使復(fù)雜的、抽象的問題顯露出簡(jiǎn)單的本質(zhì).下面結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐就在高中化學(xué)解題教學(xué)中運(yùn)用極限假設(shè)思維方法談點(diǎn)體會(huì).

一、運(yùn)用極限假設(shè)思維方法，確定化學(xué)平衡中

的值域

化學(xué)的平衡狀態(tài)在定義上是指化學(xué)反應(yīng)在外界條件保持不變的狀況下進(jìn)行最大的限度，各個(gè)反應(yīng)物和生成物的量都會(huì)大于零.這種求在化學(xué)平衡狀態(tài)下的值域的問題，使用極限假設(shè)思維方法可以使問題變得簡(jiǎn)單.只需要假設(shè)某種反應(yīng)物有完全參加反應(yīng)和完全沒有參加反應(yīng)這兩個(gè)極限點(diǎn)，以此寫出兩個(gè)方程，求出最小和最大兩個(gè)極值，就可以得到所求量的值域.

例如，在恒溫恒容條件下，可逆反應(yīng)H2(g)+I2(g)=2HI(g)，經(jīng)測(cè)定某一時(shí)刻的c(H2)=lmol／L，c(I2)=0.6mol／L，c(HI)=1.6mol／L，若H2、I2、HI達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)的濃度分別為amol／L、bmol／L、cmol／L，求a、b、c的值域.

分析：這種題目，如果利用常規(guī)思維解決，就會(huì)非常困難，但是如果運(yùn)用極限思維法，就會(huì)變得非常簡(jiǎn)單.假設(shè)達(dá)到平衡時(shí)H2完全反應(yīng)，即a=0，就會(huì)簡(jiǎn)單地計(jì)算出I2和HI的濃度，再假設(shè)達(dá)到平衡時(shí)氫氣沒有參加反應(yīng)，就是c=0，根據(jù)極限理論依然會(huì)簡(jiǎn)單地計(jì)算出H2和I2的濃度，最后就會(huì)輕松得出a、b、c的值域.從這道題的解題過程發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用極限思維方法進(jìn)行解題，存在兩個(gè)極端，就是H2完全反應(yīng)和H2完全沒有參加反應(yīng)兩個(gè)極端.從題目條件來看，在不用考慮實(shí)際的情況下，在這兩個(gè)極端中，是可能出現(xiàn)任意一種情況的.

二、運(yùn)用極限假設(shè)思維方法，確定混合物的組

分

題目中經(jīng)常有判斷幾種混合物中某種物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)問題，而這種問題在常規(guī)的知識(shí)中往往不知道從何下手，但是運(yùn)用極限假設(shè)思維法的話，這種問題則會(huì)變得相對(duì)容易.

例如，某混合物含有KCl、NaCl、Na2CO3，經(jīng)分析得知含氯為27.08％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，含鈉31.5％，則這混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為().

A．40％ B．50％

C．75％ D．無法確定

分析：由上述題干不難得知，Na2CO3含量不能確定的原因主要是題干中給出的氯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27.08％和鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31.5％，而題目中的三種物質(zhì)中，兩種物質(zhì)含有鈉，是氯化鈉和碳酸鈉，含有氯的物質(zhì)也有兩種，是氯化鉀和氯化鈉，這就是讓此題變得復(fù)雜的主要原因.可以利用極限思維法將這道題目分為以下的三種情況，第一種情況是如果此混合物只由氯化鉀和碳酸鈉組成，用w(Cl)求出碳酸鈉的質(zhì)量；第二種情況是如果此混合物只由氯化鉀和碳酸鈉組成，用w(Na)求出碳酸鈉的質(zhì)量；第三種情況是如果此混合物只由氯化鈉和碳酸鈉組成，可以用w(Cl)求出碳酸鈉的質(zhì)量.混合物中碳酸鈉的實(shí)際質(zhì)量應(yīng)比第二、第三種情況中的值小，還因?yàn)槁然c的相對(duì)分子質(zhì)量小于氯化鉀的分子質(zhì)量，所以碳酸鈉的實(shí)際質(zhì)量應(yīng)比第一種情況中的值要大，通過計(jì)算就會(huì)得到正確答案.

三、運(yùn)用極限假設(shè)思維方法，確定未知原子的

相對(duì)原子質(zhì)量

例如，取3.5g金屬單質(zhì)，它的化合價(jià)為二價(jià)與50g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.25％的稀鹽酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在反應(yīng)結(jié)束以后，金屬仍然有一定量的剩余；如果將2.5g該金屬投入與上述相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)且相同質(zhì)量的稀鹽酸中，等其化學(xué)反應(yīng)結(jié)束后，繼續(xù)加入該金屬還依然可以繼續(xù)反應(yīng)．這種金屬是().

A．Mg B．Ca C．Fe D．Zn

分析：第一種反應(yīng)情況是稀鹽酸完全反應(yīng)，而第二種反應(yīng)情況則是金屬完全反應(yīng)．在這道題中，該金屬的相對(duì)原子質(zhì)量就是不確定的因素，而我們知道金屬的相對(duì)原子質(zhì)量，當(dāng)然也就知道這種金屬是什么金屬.通過極限假設(shè)找出最小值和最大值.在這道題中，明顯存在的兩個(gè)極端分別是第一種情況下得出的此金屬的相對(duì)原子質(zhì)量和第二種情況下的相對(duì)原子質(zhì)量，通過對(duì)這種情況進(jìn)行的簡(jiǎn)單計(jì)算，就可以得出該金屬的相對(duì)原子質(zhì)量是在20和28之間.而相對(duì)原子質(zhì)量在20和28之間的只有Mg，這樣就可以直接得出答案.

總之，在高中化學(xué)解題教學(xué)中運(yùn)用極限假設(shè)思維方法解答一些題目，是一種有效的方法.教師應(yīng)該向?qū)W生傳授這種解題方法，讓學(xué)生了解其本質(zhì)，明確這種方法使用的環(huán)境，從而靈活運(yùn)用這種方法來解答高中化學(xué)題.