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复习课中要重视思级能力的训练
——逆向思级和发散思维

2016-04-25

高中数理化 2016年6期
关键词:逆向水解体积



复习课中要重视思级能力的训练
——逆向思级和发散思维

◇陕西廖传珠

思维是人脑借助于语言对客观事物的概括和间接的反应过程,以感知为基础又超越感知的界限探索与发现事物的内部本质联系和规律性,是认识过程的高级阶段.新课程标准明确要求:重视素质教育,提高学生思维品质.高考大纲和考试说明要求:考查考生分析问题和解决(解答)化学问题的能力、考查考生化学实验与探究能力.对于这些能力的考查,都要求学生必须具有一定的思维方法,如逻辑思维、形象思维、直觉思维、类比思维等.本文联系教学实例,浅谈逆向思维和发散思维的训练.

1联系实例训练学生的逆向思维

逆向思维也叫求异思维,是对司空见惯的、已成定论的事物或观点反过来思考的一种思维方式.敢于“反其道而思之”,让思维向对立面的方向发展,从问题的反面进行深入地探索,树立新思想,创立新形象.有人落水,常规的思维模式是“救人离水”,而司马光面对紧急险情,运用了逆向思维,果断地用石头把缸砸破,“让水离人”,救了小伙伴性命.有许多高考题,若采取逆向思维,也会使问题简单化,例如有机合成工艺流程的解决就是典型的逆向思维.

A9.0L;B13.5L;

C15.7L;D16.8L

分析本题是典型的逆向思维题.从最末端的CuO逆向往回推,得到2条逆向思维线路.

线路1:CuO→Cu(OH)2→CuSO4→CuS;

线路2:CuO→Cu(OH)2→CuSO4→Cu2S.

回到了起点CuS和Cu2S.再采取极端假设法,设起点分别为纯净的CuS或Cu2S,又根据电子守恒和中值规则,即可解出答案.

若混合物全是CuS,分析线路1,其物质的量为12.0g/80g·mol-1=0.15mol,电子转移数为0.15×(6+2)=1.2mol.NO和NO2两者体积相等,设NO的物质的量为x,则NO2也为x,3x+x=1.2mol,计算得x=0.3mol.气体体积V=0.6mol×22.4L·mol-1=13.44L;

若混合物全是Cu2S,分析线路2,其物质的量为0.075mol,转移电子数为0.075×10=0.75mol, 设NO的物质的量为x, 则NO2也为x, 3x+x=0.75mol,计算得x=0.1875mol,气体体积0.375mol×22.4L·mol-1=8.4L,因此答案为A.

对于这一问题,高考题中答案为:打开夹子,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,氨气受热膨胀,赶出玻璃导管中的空气,氨气与水接触,即发生喷泉.

显然,这是不全面的.还可以有逆向思维的方法,既然高考答案用了气体热膨胀的原理,那么反过来,能不能用气体遇冷收缩的原理,把烧杯中的水吸引上来引发喷泉呢?引导学生提出这个方案,马上用冰水浸湿的毛巾代替上文的热毛巾进行实验,结果是:喷泉产生了!所以答案还可以是:打开夹子,用冰水浸湿的毛巾捂住烧瓶,氨气受冷收缩,压强减小,将烧杯中水吸引上来,氨气与水接触,即发生喷泉.

逆向思维具有普遍性,应当加大培养和训练;逆向思维具有新颖性,还有利于培养学生的创造力.

2联系实例训练学生的发散思维

发散思维,又称辐射思维、放射思维、扩散思维或求异思维,是指大脑在思维时呈现的一种扩散状态的思维模式,如“一题多解”“一事多写”“一物多用”等方式,发散思维具有变通性和独特性.

某课题组用PbSO4为原料模拟该过程,探究上述反应的实验条件及固体产物的成分.

(1) 查阅文献:上述反应还可能生成碱式碳酸铅(2PbCO3·Pb(OH)2),它和PbCO3受热都易分解生成PbO.该课题组对固体产物(不考虑PbSO4)的成分提出如下假设,请你完成假设2和假设3.

假设1:全部为PbCO3;

假设2:______;

假设3:______.

(2) 为验证假设1是否成立,课题组进行如下研究.

① 定性研究:(略).

② 定量研究:取26.7mg的干燥样品,加热,测得固体质量随温度的变化关系如图2.某同学由图中信息得出结论:假设1不成立.你是否同意该同学的结论,并简述理由________.

分析其实这是一道开放性试题,答案多样、不唯一,有时甚至是截然不同的相反答案,极容易使学生思维混乱而不敢下笔.但如果准确地把握了发散思维方式,则通过分析可知该问题正反2个答案都正确.即26.7mg全部为PbCO3,加热完全分解后得到PbO质量计算值是22.3mg,而图中PbO质量值是22.4mg,故定量研究说假设1不成立.显然答案是同意, 若全部为PbCO3,26.7mg完全分解后,其固体质量为22.3g.或者答不同意,若全部为PbCO3,26.7mg完全分解后,其固体质量为22.4mg是实验测定值,是实验就有误差, 相差0.1mg,完全在误差范围之内,故不同意.

(1) 如果气体Y中含有H2,预计实验现象应是________.

(2) 若要测定限定体积气体Y中H2的体积分数(标准状况下约有28mLH2),除可用测量H2体积的方法外,可否选用质量称量的方法?做出判断并说明理由________.

分析问题(2)就是发散思维的应用题.28mLH2能使D减轻0.02g(失去氧的质量),或者使E增加0.022 5g(生成的水).所以答案是:否,用托盘天平无法称量D或E的质量差量.或者答案是:可以,用分析天平称量D或E的质量差量.发散思维和逆向思维的结合.

(1) 实验目的:探究对溶液中NH4Cl水解程度的影响.

(2) 设计实验方案,拟定实验表1,完整体现实验方案(列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据,数据用字母表示,表中V(溶液)表示所配制溶液的体积).

分析该题是探究性实验题,题干所给条件多,干扰条件也多,只给要求的结果,没有过程,过程正是考生要填写的表格,表格中还有省略号,意思考虑的因素似乎没个完.难!难在无处下手.但是,只要仔细审题“探究某因素对溶液中NH4Cl水解程度的影响”,就会想起教材中影响盐类水解的因素有浓度、温度等,水解程度可测定水解平衡后溶液的pH,那么就可以发散思维出:探究浓度对溶液中NH4Cl水解程度的影响(表2)、探究温度对溶液中NH4Cl水解程度的影响(表3).再考虑控制变量法的应用,就可以轻松搞定表格的填写,且答案不唯一.

综上,逆向思维和发散思维在解答高考题中有奇效,所以一定要强化这2种思维模式的培养和训练.

(作者单位:陕西西安高新第一中学 )

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