浅谈模型的构建对高中化学解题的积极意义
2014-12-31周燕
周燕
高中化学不再像初中那样简单.进入高中后，学生需要接触的物质及其性质比初中时更加的纷繁复杂.高中化学难度增加，解题中的问题层出不穷，令许多高中生应接不暇.有经验的老师都懂得培养学生的化学思维，帮助学生构建化学解题模型，从而使学生在纷繁复杂的化学试题中能够做到游刃有余.
良好的方法等于成功的一半.化学解题方法我们也通常称之为化学解题模型，是将化学思维应用于化学应试的一种具体做法.在化学解题的过程中，如能成功构建化学解题模型并且灵活熟练地加以应用，必将大大提高解题的效率和准确度.这看似应试教育的产物，实际上也是一种化学思维的运用、是一种素质和能力的培养与锻炼.
一、高中化学解题模型初探
化学解题模型，指的是经过系统总结后得出的比较完整的化学解题的方法.它是对于化学思维的一个具体的灵活运用，是对化学规律的一个把握.化学规律有很多，根据不同的化学规律，我们构建起了不同[JP3]的解题模型.这些化学解题模型在解题的过程中可以化繁为简，变难为易.[JP]
二、常用的解题模型
化学解题过程中常用到的有八大模型，分别是：依据能量守恒定律和质量守恒定律等构建的守恒模型；将化学计算与数学知识有机结合而构建的方程组模型；依据物质组成和变化中的几种量之间的关系而构建的关系式模型.此外还有差量模型[JP3]（和量模型）、转化模型、平均值模型、十字交叉模型、讨论模型等.[JP]
三、模型的具体应用
各种不同的模型都有自己的特点和用途，在此，我们以其中的守恒模型、关系式模型和讨论模型为例，来探讨模式构建和运用在解题中立竿见影的效果.
1.守恒模型
守恒模型主要利用的是能量守恒定律和质量守恒定律等，找到题干中不变的一个或者一组量，从而使问题迎刃而解.
例使用臭氧发生器获取臭氧，已知在臭氧发生器中放入200 mL的氧气O2，经过一段时间的3O2→2O3反应后，经测定气体体积变为190 mL（测定条件均为标准条件），求反应后气体的密度.
解析此题在解题过程中容易陷入误区，那就是有的同学会费劲心思的思考，到底反应后获得了多少臭氧，混合气体中还有多少氧气，于是将大量时间和心思用在了到底多少氧气转化成臭氧的问题上，最终一头雾水.
此时如果使用守恒模型，问题便会出现转机.在这个反应中，发生变化的是分子结构和体积、密度，而根据质量守恒定律，我们会发现反应前后质量并没有发生变化，那就是：m=0.2L/22.4L/mol×32g/mol，反应后的体积V已知，所以反应后的气体密度为：
ρ=m/V=（0.2L/22.4L/mol×32g/mol）/0.190L=1.50g/L
2.关系式模型
所谓关系式模型指的是借助所学化学知识，找到题干中几种[JP3]物质间明的或暗的关系，从而列出关系式，最终化繁为简，得出结果.[JP]
例在密闭容器中注入适量的H2、O2、Cl2的混合气体，当使用电火花将其点燃后发现这三种气体恰好完全反应.当冷却至室温时测得反应后的液态产物溶质的质量分数为25.3%，求反应前注入容器的混合气体中的体积比（）.
A. 9∶6∶1B. 13∶6∶1 C. 26∶192∶71 D. 7∶3∶1
解析此题最令学生困惑的地方是除了一个溶质的质量分数外，再没有任何直接给明的数值.如果将四个选项分别尝试的话工作量会很大，同时准确度也很低.其实，通过对题干的分析我们能够找到其中一些隐藏的数据关系，因此，解决该类试题时便可以使用关系式模型.
通过分析我们能够首先得出这样的一些信息，反应产物为H2O和HCl，溶质就是HCl.我们知道在点燃条件下2H2+O22H2O，H2+Cl22HCl，又已知“恰好完全反应”，H2的分子数等于二倍的O2的分子数加上Cl的分子数，即得出关系式N（H2）=2N（O2）+N（Cl）.对照选项不难发现13=2×6+1；7=2×3+1，B、D两选项符合题干要求.再根据质量分数为25.3%进行检验会发现
（2×36.5）/（2×36.5+12×18）×100%=25%
从而得出正确选项B.
3.讨论模型
所谓讨论模型是指根据题干给出的条件，分别进行假设，验证假设结果是否成立来解决问题的一种方法.讨论模型在数学、物理、化学中都有广泛的应用，主要包括极值讨论法、范围讨论法、分类讨论法等.该解题模型较适合用于条件已定但比较模糊，数值不够明确的题型.
例在标准状况下，a L的氯气和氢气的混合气体经光照反应后，所得气体恰好使b mol NaOH完全转化为盐，那么a与b的关系不可能是（ ）.
