楊勇杰
摘 要:化學是高中階段一門非常重要的學科,雖然在高考中,化學的分值沒有語數(shù)外科目比重大,但是學習化學能夠讓學生更好的認識生活中的化學現(xiàn)象,并掌握用化學知識解決實際問題的能力。高中化學學習也是難點,教師要運用多種方法培養(yǎng)學生的解題能力,提高學生的解題效率和正確率,其中假設法是一種非常重要的方法。如果題目條件不足,就需要假設進行討論解題。本文將就假設法在高中化學解題中的應用展開探討。
關鍵詞:假設法;高中化學;解題方法
引言:高中化學題目中,有一類題目,當看到題目所給條件時就會感到條件不足而難以下手,如果能夠用假設的方法,假設一部分條件,就能有效解決問題。假設法作為高中化學解題常用的一種方法,往往能發(fā)揮意想不到的效果,顯著提高解題效率。但是大部分學生對假設法了解不足,不知道如何靈活運用,如果教師能夠結(jié)合題目詳細講解假設法的應用,對學生解題能力的提高有很大幫助。
1、極端假設法在解題中的應用
極端假設法是假設法中一種非常常見的方法,以極端條件作為解題工具,討論題目的情形進而得到結(jié)論。
例:現(xiàn)在有濃度為20mol/L-1的濃硫酸溶液16mL,向其中加入過量的銅,然后加熱溶液讓溶液完全反應,求被還原的銅的物質(zhì)的量。
解:這道題目需要化學方程式進行解題,列出方程式就能夠得到被還原的銅的物質(zhì)的量,但是還需要注意,隨著反應不斷進行,濃硫酸的濃度會逐漸降低,當達不到反應所需的濃度時,化學反應就會停止。因此解答這道題還需要知道濃硫酸能夠和銅發(fā)生化學反應的濃度的區(qū)間,如果運用極端假設法,假設濃硫酸全部都反應了,就能夠求出最大值:
Cu+2HSCu+2HSO=CuSO+SO↑+2HO
根據(jù)化學方程式,可以知道濃硫酸和銅的物質(zhì)的量比例為1:2,代入數(shù)據(jù)可得濃硫酸的物質(zhì)的量為0.32mol,由于所有的濃硫酸都參與了反應,因此假設的銅的物質(zhì)的量為濃硫酸物質(zhì)的量的一半0.16mol,由于是極端條件,因此實際參與化學反應的銅的物質(zhì)的量一定不會多于0.16mol,因此答案就是四個選項中小于0.16的選項。
2、過程假設法在解題中的應用
應用過程假設法進行解題,能夠降低解題難度,在高中化學中也是一種非常常見的解題方法。過程假設法主要是將復雜的題目轉(zhuǎn)變?yōu)檩^為簡單的,將整個題目分為若干個較為簡單的步驟進行解題。首先要對題目條件進行分析,根據(jù)假設的要求將解題過程分為若干個簡單的解題過程,使得條理更加清晰明確,然后對分解的幾個步驟進行解題,最終得到答案。
例:向一個恒溫的容器內(nèi)加入1mol的NO,NO發(fā)生化學反應轉(zhuǎn)化為NO并最終達到平衡,此時再向容器內(nèi)加入1mol的NO,然后重新達到平衡,和第一次平衡的過程相比,此時的NO的體積分數(shù)是增大、減小還是維持不變?
解:解答這道題可以用過程假設法,將解題過程分為幾個步驟分析。假設將后面一次加入的NO注入另一個新的容器,并且完全反應達到了平衡,此時這個容器中剩余的NO和第一次反應剩余的NO的量是相同的,題目中將NO注入了相同的容器,實際上就是將兩個容器合起來,總體積減小了,而體積減小會促進反應的進行,也就是NO的量會更低,這樣就能得到正確答案了。
3、反向假設法在解題中的應用
反向假設法就是將問題和條件做逆向應用,從結(jié)論推導條件進而得到答案的一種假設方式。在解題時,學生經(jīng)常發(fā)現(xiàn)看到題目時感覺無從下手,已知條件幾乎推導不出什么結(jié)論,但是如果從問題逆向推導,可能有“柳暗花明又一村”的效果。因此,當發(fā)現(xiàn)從所給條件推導不出結(jié)論時,就可以嘗試反向推導,然后觀察問題并假設最終得到答案。
例:將等體積的質(zhì)量分數(shù)為10%和50%的硫酸溶液混合在一起,最終得到的硫酸溶液的質(zhì)量分數(shù)是多少()?
A.等于30%B.大于30%C.小于30%D.無法確定
解:假設10%硫酸溶液的密度是a,50%硫酸溶液的密度為a,質(zhì)量均為m,那么混合后的質(zhì)量分數(shù)就是:(10%m+50%m)/2m,兩種硫酸溶液質(zhì)量相同,密度不同,因此體積也不同,50%硫酸溶液的體積要小于10%硫酸溶液的體積,如果要等體積混合,那么肯定就要多加人一些50%的硫酸溶液,因此加入后的質(zhì)量分數(shù)要大于30%,由此可得答案。
4、賦值假設法在解題中的應用
當題目中并未給出明確的數(shù)據(jù)、字母符號或者比值等可以作為條件使用的內(nèi)容時,應該抓住其中的反應系數(shù)、比值等條件,對其進行賦值,將抽象的問題轉(zhuǎn)化為具體的問題。學生首先要認真分析題目,分析賦值法的可行性,分析題目中的變量確定賦值后能夠讓解題變得更有效率。
例:將硝酸銀溶液加入到碘化鉀溶液中,完全反應后溶液的質(zhì)量和反應前碘化鉀的質(zhì)量相同,那么加入的硝酸銀溶液的質(zhì)量分數(shù)是多少?
解:題目中沒有表達式和數(shù)字,因此可以進行賦值,方程式為:
KI+AgNO3=KNO+AgI↓
假設有1mol溶質(zhì)的AgNO參與反應生成1mol的AgI,則加入AgNO的總質(zhì)量就等于反應析出的AgI質(zhì)量也就是235g,因此質(zhì)量分數(shù)為:170÷235×100%=72.34%。
結(jié)束語
綜上,在高中化學中,解題方法一定程度上決定了解題質(zhì)量和效率,如果能夠科學運用假設法進行解題,根據(jù)不同情況靈活運用,能夠更好的提高學生的化學解題能力。
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