化学教学中几种特殊的解题方法

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  一、“虚拟” 方法帮大忙
  虚拟法就是先进行假设,然后进行校正或者论证,最终得出正确结论的一种思维方法.它是一种很好的解题策略.虚拟策略应用广泛,可以虚拟“等值”或者“不变量”;可以虚拟“组成”或者“组分”;可以虚拟“结构”;可以虚拟“位置”或者“过程”;等等.我们的目的是将复杂的过程或者关系合理化、简单化.
  例1 将过量的二氧化硫气体通入KOH与Ba(OH)2的混合溶液中,生成沉淀的物质的量n与通入SO2的体积V的关系正确的是( ).
  解析:将SO2气体通入KOH和Ba(OH)2的混合溶液中,可以虚拟发生反应的先后顺序:SO2气体先与Ba(OH)2反应,产生BaSO3沉淀,随后与KOH反应,生成K2SO3,最后与沉淀BaSO3反应将其溶解掉.经检查选项D符合虚拟过程.验证如下:将SO2通入含有OH-的溶液中,立即反应产生SO2-3,不需要考虑该OH-是KOH电离产生的还是Ba(OH)2电离产生的;只要溶液中存在着SO2-3和Ba2 ,就会产生BaSO3沉淀.因为OH-的物质的量比Ba2 的物质的量多,所以会出现选项D中平行于横坐标的一段线段;当把OH-全部耗尽后,SO2又会与BaSO3沉淀反应,使之消失.答案为D.
  二、“缩放”方法显神威
  有一些关于金属的考题,若是按照题目给定的数据直接进行计算,可能过程复杂,数据烦琐,但是若根据题目的要求,先对数据进行适当的缩小或者放大等变形处理后再求解,往往可以收到事半功倍之效.
  例2 0.2mol金属镁分别在足量的氧气、二氧化碳(2Mg CO2点燃2MgO C)、氮气(3Mg N2点燃Mg3N2)中完全燃烧,生成固体的质量依次为W1、W2、W3.下列关系式中,正确的是( ).
  解析:题目中的金属镁是0.2mol,数据不是整数,我们可以将其扩大为2mol.根据反应的三个方程式:2Mg O2点燃2MgO、2Mg CO2点燃2MgO C、3Mg N2点燃2Mg3N2,2mol金属镁在氧气中燃烧后增重32g,在CO2中燃烧后增重44g,在氮气中燃烧后增重18.67g,显然W2>W1>W3.答案为B.
  三、“转换”方法建奇功
  转换策略源于辩证思维,自然界中的万事万物都存在着千丝万缕的联系,一般中存在着特殊,特殊中也反映着一般.不少问题若从一般情况考虑很难得出结论,此时不妨将问题转换到特殊的情形上加以审视,通过特殊看一般,结论常常跃然而出.
  例3 Na2O2和NaOH组成的混合物中,氢元素的质量分数为1.3%,则钠元素的质量分数为( ).
  A.68.2%
  B.58.2%
  C.40.5%
  D.23%
  解析:观察Na2O2和NaOH的化学式后,我们发现两者存在相似的地方,所以可以转换两者的分子式.以Na2O2为参照将NaOH进行变形:NaOH→12Na2O2H,那么混合物中实际的Na2O2和虚拟的Na2O2质量分数和为:w(Na2O2)=1-1.3%=98.7%,从而得出w(Na)=4678×98.7%=58.2%.答案为B.
  四、“整体”方法有特效
  整体法是一种重要的解题方法,它能够培养学生全面思维的习惯.我们在分析问题时不要仅仅注意局部,应该从全局去考虑,分清主要矛盾和次要矛盾,着眼于初始状态和终了状态,这样往往可以收到奇妙的效果.
  例4 有一苛性钾固体,经分析其中含KOH90%、H2O7.24%、K2CO32.76%,将此样品1.00g加入到100mL1mol/L的盐酸中,过量的盐酸再用1.85mol/L的KOH溶液中和,蒸发后可以得到固体多少克?
  解析:该题如果从局部条件“KOH90%、H2O7.24%、K3CO32.76%”来考虑,将会非常复杂且出力不讨好,掉入命题者精心设置的“陷阱”之中而不能自拔.我们可以采用整体法来分析:因为最终得到的固体是KCl,所以只要根据Cl元素守恒就可以得到答案.n(KCl)=n(HCl)=0.1L×1mol/L;m(KCl)=74.5g/mol×0.1mol=7.45g.
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