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化学教学中学生解题意识的培养.doc

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    • 化学教学中学生解题意识的培养云南省宣威市第六中学 严显木学生在M试情累下解决化学问题,并不按逻辑分类的解题方法进行思维,而是依据阅读 题目时对题目问题产生的总体知觉和原潜在的思维意识作出解题反映的学生解决化学问 题,不仅需要相关的化学知识,还要有正确的解题观点,明确的思维意识学生解决化学问 题应具备的思维意识主要包括:守恒意识、类比意识、分类意识、粥体意识、肯否意识、 直观化意识、假设意识等一 •守恒意识.根据某些量守恒的关系进行解题,思路清晰,条理分明,解题快速是中学化学计算中最 常用的一种方法守恒法的最基木原理为——质量守恒定律,并由此衍生出来:一切化学变 化中都存在的——微粒守恒,氧化还原反应中存在的——得失电了导恒,化合物的化学式存在 的一一正、负化合价总数相等,电解质溶液中存在的——阴、阳离子电荷守恒【例】一定量的Fc和FC2O3的混合物投入250 ml 2 mol/L硝酸溶液中,反应完全后,生成1.12 L NO (标况),再向反应后的溶液中加入Imol/LNaOH溶液,要使铁元素完 全沉淀下来,所加入的NaOH溶液体积最少是( )A.450 ml B.500 ml C.400 ml D.不能确定【析】木题涉及到的反应较多,况且铁最终是以Fe(OH)3还是Fe(OH)2形式沉淀,难以确定; 硝酸是否过量也不能确定,看来计算很困难。

      但若从NaOH考虑,加入的NaOH恰好使铁元 素沉淀,溶液为硝酸钠溶液利用原子守恒不难得岀:n(NaoH)=n(NO3 )=n(HNO3)-n(NO)= 0.25LX2 mol/L—0.5 mol=0.45molV(NaoH)=0.45L=450 ml【例】(09全国卷116)物质的量Z比为2: 5的锌与稀硝酸反应,若硝酸被还原的产物为 n2o,反应结束后锌没有剩余,则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量Z比 是A. 1: 4 B」:5 C.2: 3 D.2: 5【析】设2molZn参与反应,因Zn无剩余,则最终生成了 2molZn(NC)3)2,显然含有4molNO3 ",这部分是没有参与氧化还原反应的HNO3,根据得失电了守恒有:2X,z(Zn)=H(HNO3)X4, 则n(HNO3)=lmol,即有ImolHNO3被还原答案:A【例】(09全国卷I 10)用0. 1 mol*. Lx的盐酸滴定0. 10 mol*. L'1的氨水,滴定过程中不■可能出现的结果是A. c(NH;)〉c(CT), c(O/T) >c(H+) B. c(NH;)二c(Cl) c(OHJ =c(H+)C. c(Cr)〉c(NH;), c(OHJ >c(H+) D. c(CT)〉c(NH;), c(FT)〉c(OH「)【析】根据溶液中阴、阳离子电荷守恒,溶液中不可能出现阴离子均大于阳离子的情况,否则不遵循电荷守恒,故C项错。

      例](09 全国卷 I 7)将 15ml.2mol*. L_l Na£O;溶液逐滴加入到 40 ml.0.5mol*. L 1 MCIn &溶液中,恰好将溶液中的离子完全沉淀为碳酸盐,则MC/jpn值是A.4 B. 3 C. 2 D. 1【析】本题可根据电荷守111,形成物质M的化合价为+n, Na2CO3与MCln反应对应的关系式 为:2Mn' 〜nCOf2 _ n15x10'3x2_40x0.5x10_3可得n=3,故选B也可根据形成NaCl,便有 % =ncl\即15 x 10」x 2 x 2 = 40 x 10」x 0.5 x n可算出〃 =3二.类比意识在学习化学知识和解答化学问题时,将所接触的新物质、新问题进行归类比较,根据 同类物质的性质及递变规律来认识新物质,模仿同类问题的处理方法来解决新问题,这种 思维意识就是类比意识类比是学习化学知识和解决化学问题的重要思维方法,同一类物 质、同一类型的化学反应、同主族元素及其化合物都可进行类比.【例】已知PIb在溶液中呈弱碱性,下列关于PHQ1的叙述不正确的是(A) PH.C1水解呈酸性 (B) PH.C1含有配位键(C) PH.C1是分子晶体 (D) PHQ与NsOH溶液共热可产生P乩【析】:叭和NHQ的性质我们已经学过,N和P是同一主族元素性质相似,PHQ类比于NH&1 则答案为:C【例】•镭是元素周期表中第七周期IIA族元素,下列有关镭的性质描述不正确的是( )A.在化合物中呈+2价. B.氢氧化物呈两性C.单质使水分解,放出氢气 D.碳酸盐难溶于水【析】::依据元素周期表元素性质规律类比钙镁可选B 三:分类意识当问题情景中包含有不确定因素,不能用统一的方法处理时,能自觉将不确定因素进行 分类,并分别对各种可能岀现的情况进行分析,然示再综合各种情况下得到的结论,从而对 问题作出完整冋答,这种思维意识就是分类意识。

      包括(物质类别不确定,物质组成不确定, 元素化合价不确定,物质发生的反应不确定,哪一种反应物过量不确定,溶液是否饱和不确 定•此时要分析按物质类别进行分类,按物质组成进行分类,按物质的变化进行分类,按 元素化合价进行分类,按所讨论对彖的相互关系进行分类,按物质变化过程进行分类,按 反应物的相对量进行分类,按溶液饱和与不饱和情况进行分类.)【例】将盛有10ml NO2和若干毫升O2的混合气体的量筒倒扌II在盛水的水槽内,充分 反应后在相同条件下剩余lml无色气体求原混合气体中氧气的体积是多少毫升?[析】NO2与2完全反应转化为HNO3,的化学方程式为:4NO2+O2+2H2O =4HNO3, 反丿应示剩余1ml无色气体,说明NO?与O2反应示有一种剩余,可能是2,也可能剩余的NO2 转化来的NO,因此要通过分类讨论法解此题1 当剩余气体为lm IO2时,4NO】+O2 +2HQ = 4MVO3—=— x = 2.5ml10 x故而 V. =2.5 + 1 = 3.5m/o z%1 当剩下气体为1加NO时,相当于余3加/TV—,匕2 T・75加四.整体意识.用隸体的思想去把握问题的结构,发掘各种因索相互作用的综合结果,而不拘泥于问题 的某些细节和个别因子,这种思维意识就是整体意识。

      例】铜和镁的合金4. 6g完全溶于浓硝酸,若反应中硝酸被还原只产生4480mL的NO? 气体和336讥的N2O4气体(都己折算成标准状况),在反应后的溶液中,加入足量的NaOH 溶液,生成沉淀的质最为()A : 9. 2 g B. 8.85 g C: 8. 26 g D .7.04 g【析】:由于铜和镁反应Z后均变为+2价,故将其看为一个整体,应用电子守恒可得% +% = W再%x2 %卜° ] ]§诫,当加入MaOHZ后,C中和Mg"增加质量 2(%+gJxMOH-故而生成沉淀质量=4.6 + 2x0.115ml xl7g/mZ = 8.85(g)五:直观化意识用图示、表格、模型等直观方法表达问题背景中的抽象信息,从而降低问题难度的思 维意识,称为肓观化意识例】.在一密闭容器中,反应gA (气)v=-方B (气)达平衡后,保持温度不变,将容器体 积增大一倍,当达到新的平衡后,B的浓度是原来的3/5,则;()A.平衡向正方向移动了 B.物质的转化减率少了C. B物质的质量分数减少了 D. a>b【析】:运用图示直观,假设容器体积增大一倍,若平衡不移动,那么B的浓度是原来的1/2, 而现在为3/5,故平衡必定向生成B的方向移动.故选A.六、肯否意识:在解答离了共存,物质一定有或可能有,气体可否存在的问题中,肯定某 离了、气体、物质存在时与之不共存者就可否定。

      [例](2004天津):在一种无色透明溶液A中,可能含有Mf、NH;、Mg?*、FR+和NO;、CO32 一、SO42~中的某些离了,在试管中备放入10加的A溶液进行如下实 验:%1 在第1支试管中加入浓盐酸,没有沉淀,放出无色无刺激性气味气体1 在第2支试管中加入氢氧化钠溶液共热,没有沉淀,放出无色刺激性气味气体1 在第3支试管中加入过量加q溶液,析出L©7g白色沉淀1 将③中沉淀滤出放入盐酸中,沉淀量减少,放出无色无味气体,该气体全部与足量 的石灰水反应,可析[h0.400g沉淀试冋答下列问题:(1) A溶液中肯定含有的离子是 0则运用并量法可得:NaOH + NaHCO.= Ma2CO3 + HQAM(2)不能肯定A溶液中是否含有的离了是 C3) A溶液中一定含有的阴离了的物质的量浓度分别为: (析):由溶液为无色可知无F产,由①可知有C03",否定4/和o由②肯定有 NH;,由③④肯定有CO;-和SO广综述一定有NH;、CO广、SO广,肯定没有 4g+、Mg2+ ,不能肯定有无Ma^WnOY . 1.487g白色沉淀为BaSO4和加CQ的白色沉 淀依:CO32-〜C0、〜CaCO\求出 C .=0Amol/L,C =0.3mol/L.- (co3^ ) (SO4^ )七.假设意识:半两种或多种混合物无法确定H成份、含帚时,将数据假设推向极端 进行分析计算,假设不成立,但可冇出奇制胜效果。

      例):在K2CO3样品中含Na2CO3^ KNO3、Ba(NO3)2中的一或二种杂质.将13.8 g该样 品溶于足最水中得到澄清溶液,再加入过最CaCl?溶液,可得9.0 g沉淀,则原样品中含有的 杂质会是()A.肯定有NazCOs,没有Ba(NO3)2 B.肯定有KNO3,没有Ba(NC>3)2,可能还有Na^CChC.肯定没有Na2CO3, Ba(NO3)2 D.无法判断何种为肯定或否定的杂质【分析】由样品可全部溶于水中可知肯定没有Ba(NO3)2,假设样品全部为K2CO3W,13.8g 应生成沉淀10g,故样品中肯定含有同为13.8g时不生成或生成沉淀小于10g的杂质,即肯定 含有KNO3,而13.8g的Na?CO3反应生成的沉淀大于10g,应为可能有答案】B(例):将质量为1&4克的NaOH和NdHCOs的混合物装入一密闭容器中,在250°C下 进行加热,充分反应后,排出剩余气体,此时固体质量为16.6克,试计算后混合物中 NaOH和NdHCQ各有几克?=Ma2CO3 + NaoH 进行反应,(析):假设18. 4g混合物|古|体恰好按NaOH + NaHCO.181840 + 8418.4x = 2.67(克),但实际减少<18. 4-16. 6>克二1. 8克,故而判断反应中血10H有余.那么:NciOH + NaHCO. =Na2CO. +H2O Am40 + 84 18a" L8a = 12.4 克,剩余 mNaoH = 6 克.。

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