利用化学“一题多变” 培养学生思维发散性

嵇世宝

发散思维是一种重要的创造性思维，其特点是思维方向的求异性、思维结构的灵活性、思维进程的飞跃性、思维效果的整体性、思维表达的新颖性等.它是不依常规，寻求变异，对给出的材料、信息从不同角度，向不同方向，用不同方法或途径进行分析和解决问题的.下面通过例题示范分析讲解.

例题某化学兴趣小组采集一些石灰石样品，进行了下列实验：取4份质量不同的石灰石样品，分别与27.0 g相同溶质质量分数的稀盐酸充分反应后（石灰石中的杂质既不溶于水，也不与盐酸反应）经过滤、干燥，称得剩余固体的质量.剩余固体的质量与所取样品质量的关系如表1所示：

①试计算：石灰石样品中碳酸钙的质量分数.

②所用稀盐酸中溶质的质量分数.（相对原子质量：Ca-40，C-12，O-16，H-1，Cl-35.5）

解析根据表中数据分析，每次参加反应的固体质量分别为0.9 g ，1.8 g ，2.7 g ，2.7 g .由此可知第1、2次盐酸过多，第3次二者刚好完全反应，第4次石灰石样品过多，故用第3次数据计算.

①石灰石样品中碳酸钙的质量分数是

（3.0-0.3） g3.0 g×100%=90%.

②设参加反应的HCl质量为x，

CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O

10073

2.7 gx

1002.7 g=73x，

解得x=27×0.073 g.

所用盐酸中溶质的质量分数是

27×0.073 g27.0 g×100%=7.3%.

答：石灰石样品中碳酸钙的质量分数为90%；所用稀盐酸中溶质的质量分数为7.3%.

变式一为了测定某石灰石的纯度（其中杂质不溶于水，不与盐酸反应，高温时不发生分解反应）现取用2 g这种石灰石样品，用实验室现有的未知溶质质量分数的稀盐酸20 g分4次加入，充分反应后，经过滤、干燥等操作后称量，每次稀盐酸用量及剩余固体质量见表2.

①表中m为g；

②该石灰石样品的纯度为.

③哪一次盐酸有剩余.

④所用稀盐酸溶质质量分数为.

解析由表中数据分析可知，前三次参加反应的固体质量都是0.5 g，固体有剩余.

①故表中m为0.5 g；最后剩余固体0.3 g为杂质.

②该石灰石样品的纯度为1.7 g2 g×100%=85%.

③由分析可知，第4次盐酸有剩余.

④用1、2、3次的数据计算都可.

设所用稀盐酸溶质的质量分数为x%.

CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O

10073

0.5 g5 g x

1000.5 g=735 g x%，解得x=7.3%.

变式二某化学兴趣小组为测定石灰石中碳酸钙的含量，将过量的稀盐酸加入到20 g石灰石中（其它成分不与盐酸反应），把产生的CO2气体用足量的NaOH溶液吸收，同时测量2分钟内NaOH溶液增加的质量，结果如表3所示.

试回答下列问题：

⑴请以反应时间为横坐标，以产生CO2气体的质量为纵坐标，画出能够表明产生气体的质量随时间变化规律的关系曲线；

（2）从表中可以看出，20 g石灰石样品与盐酸反应生成的CO2质量最多是；

（3）计算石灰石样品中碳酸钙的质量分数.

解析（1）根据表中的数据描点画出图象，曲线一定要平滑，图略.

（2）由表中数据分析可知，20 g石灰石样品与盐酸反应生成的CO2质量最多是6.6 g.

（3）设20 g石灰石中碳酸钙的质量为x，

CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O

10044

x6.6 g

100x=446.6 g，解得x=15 g.石灰石样品中碳酸钙的质量分数15 g20 g×100%=75%.

答：石灰石样品中碳酸钙的质量分数为75%.

通过对表格数据的分析处理并结合所学的化学知识进行解题，使学生分析信息、处理数据的能力大大提高.

总之，一题多解的训练是培养学生发散思维的一个好方法，它可以通过纵横发散，使知识串联、综合沟通，达到举一反三，对培养创造型人才有重要意义.