張友偉
在將近一個(gè)學(xué)年的化學(xué)學(xué)習(xí)中,我們接觸的化學(xué)方法有分類法、推理法、對(duì)比法,常見的還有控制變量法、歸納總結(jié)法等,下面我們介紹幾種在解題過程中常用的方法。
一、守恒法
守恒法是利用物質(zhì)在變化前后的一些量沒有發(fā)生變化來解題的方法,常用的有物質(zhì)質(zhì)量守恒、溶液中溶質(zhì)質(zhì)量守恒、原子守恒、元素守恒等。
二、歸納推理法
由一系列個(gè)別的、特殊的前提推出一般的、普遍的結(jié)論,稱為歸納推理法。
例2邏輯推理是一種重要的化學(xué)思維方法,以下推理合理的是( )。
A.中和反應(yīng)有鹽和水生成,所以有鹽和水生成的化學(xué)反應(yīng)一定是中和反應(yīng)
B.單質(zhì)只含一種元素,所以含一種元素的物質(zhì)一定是單質(zhì)
C.離子是帶電的原子或原子團(tuán),所以帶電的微粒一定是離子
D.堿性溶液的pH都大于7,所以堿溶液的pH一定大于7。
研析與解答:有鹽和水生成的化學(xué)反應(yīng)不一定是中和反應(yīng),酸和金屬氧化物、堿和非金屬氧化物反應(yīng)也可以生成鹽和水,含一種元素的物質(zhì)不一定是單質(zhì),也有可能是混合物,如金剛石和石墨、氧氣和臭氧等,帶電的微粒不一定是離子,如核外電子帶負(fù)電,但它就不是離子,堿性溶液的pH都大于7,所以堿溶液的pH一定大于7。
答案:D
三、對(duì)比分析法
對(duì)比分析法,又叫比較分析法,通過對(duì)各種物質(zhì)的性質(zhì)或?qū)嶒?yàn)方法的比較來展示各自的差異,進(jìn)而了解相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)或?qū)嶒?yàn)方法的區(qū)別。
例3(2016·錦州)對(duì)比法是一種重要的研究方法,下列教材里展示的探究活動(dòng)未采用對(duì)比法的是( )。
A.認(rèn)識(shí)燃燒需要具備的條件
B.CO2與NaOH溶液的反應(yīng)
C.空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的測(cè)定
D.MnO對(duì)H2O2分解速率的影響
研析與解答:在做探究物質(zhì)燃燒需要具備的條件的實(shí)驗(yàn)時(shí),銅片上的白磷與紅磷形成對(duì)比,二氧化碳與水、氫氧化鈉都反應(yīng)。通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比塑料瓶變癟的程度說明二氧化碳能夠和氫氧化鈉反應(yīng),研究空氣中氧氣含量是利用紅磷燃燒,消耗空氣中氧氣,使瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)減小,不存在對(duì)照實(shí)驗(yàn),研究催化劑對(duì)H2O2分解速率的影響時(shí),在雙氧水濃度相同的情況下,利用有無催化劑的情況,觀察氧氣放出速率的快慢,利用了對(duì)比實(shí)驗(yàn)的原理。
答案:C
例4(2016·沈陽(yáng))現(xiàn)有a、b、c三種金屬,a、b分別與稀硫酸、c的硝酸鹽溶液作用的現(xiàn)象如表1所示。
根據(jù)表中所給的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,判斷這三種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是()。
A.c、b、a
B.a、b、c
C.b、a、c
D.a、c、b
研析與解答:由題意可知,a與稀硫酸不反應(yīng),b在稀硫酸中溶解并放出氣體,說明在金屬活動(dòng)性順序中a排在氫之后,b排在氫之前,a和b在c的硝酸鹽溶液中都能置換m c,說明a和b的金屬活動(dòng)性都比c強(qiáng)。
答案:C
四、控制變量法
對(duì)于多變量的問題,常采用控制變量法來探究,即將多變量的問題轉(zhuǎn)化成多個(gè)單變量的問題,只改變其中的某一個(gè)變量,保持其他因素不變,從而研究這一個(gè)變量對(duì)事物的影響,再分別加以探究分析,最后綜合解決問題。
例5(2016·蘇州)控制變量是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的一種研究方法,下列實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)不合理的是()。
A,用兩個(gè)相同型號(hào)的塑料瓶各收集一瓶氧氣和二氧化碳,再分別注入等量的水,旋緊瓶蓋。振蕩,通過觀察塑料瓶變癟的程度,比較氧氣和二氧化碳在水中溶解度的大小。
B,用等體積等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的雙氧水和不同質(zhì)量的二氧化錳混合,測(cè)定收集相同體積氧氣所需要的時(shí)間。探究催化劑用量對(duì)反應(yīng)速率的影響。
C,取等體積不同地區(qū)的兩種天然水,分別加入不同體積的同種肥皂水,振蕩,觀察產(chǎn)生泡沫的多少,比較兩種天然水中Ca2+、Mg2+含量的高低。
D,在相同規(guī)格的燒杯中分別加入等體積的熱水和冷水,分別在其中加一滴紅墨水,比較紅墨水在水中的擴(kuò)散速率,探究溫度對(duì)分子運(yùn)動(dòng)速率的影響。
研析與解答:用兩個(gè)相同型號(hào)的塑料瓶各收集一瓶氧氣和二氧化碳,再分別注入等量的水,旋緊瓶蓋,振蕩,符合控制變量的要求,用等體積等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的雙氧水和不同質(zhì)量的二氧化錳混合,符合控制變量的要求,取等體積不同地區(qū)的兩種天然水,分別加入不同體積的同種肥皂水。由于加入的肥皂水的體積不同,所以無法比較兩種天然水中Ca2+、Mg2+含量的高低,不符合控制變量的要求。
答案:C