例析逆向思维在化学教学中的应用

李梅

化学是高考必考内容之一，在理科综合试卷中占有很大比例。逆向思维可以帮助学生开阔思路，让他们在“山重水复”中看见“柳暗花明”。

逆向思维是一种反向的思维方式，运用得当就会变成解决难题的一把利器。教师的职责就是将这把利器交给学生。本人具有多年高中化学实践教学经验，对如何培养学生的逆向思维有一定的研究。下面以一些例题为媒介，向各位同仁分享一二，不足之处，敬请斧正。

一、一物两用，巧断还原

有些化学计算题会出现在选择题中，一个反应物在化学反应中可能存在两种身份。有时候这两种身份就是我们解题的关键，利用这一特点，运用逆向思维有助于我们分析化学反应中物质的变化方向，从而解决问题。

例 ：（人教版化学《金属铜》）agCu可与含有bgHNO3的溶液恰好反应。如果a：b=4：10.5，则被还原的HNO3的质量为（ ）。

A. bg B. g C. g D. g

这道题考查学生的计算能力，在Cu与HNO3的反应中，硝酸的浓度不同，产物也不同。如果这道题用正常的方法解决，即正向思维，则参加反应的Cu与被还原的HNO3之间的量难以确定，这会给学生解题带来障碍，很多学生可能因而放弃了解题。其实这道题并不难，运用逆向思维，从反应中未被还原的硝酸着手，问题就会迎刃而解。

依题意可知，参加反应的Cu为mol，起到酸作用的HNO3为mol，其质量为mol×63g/mol=ag，从而得到被还原的HNO3的质量为（b-a）g，又因为a：b=4：10.5，即a=b，故被还原的HNO3的质量为g，所以正确答案为D。

在这个化学反应中，HNO3扮演了两个角色，既起到了酸的作用，也起到了还原剂的作用。正面解题有时难以下手，换个角度，逆向思考，问题就会变得容易。教师在教学中可有意识地引导学生进行逆向思维，帮助他们解决正向思维难以解决的问题。

二、混合反应，逆求气体

上面的计算题是单一物质的反应，其中的一个反应物有两种身份。在一些比较常见的计算题中会出现混合反应，相对单一物质的反应显得稍微复杂些，但是逆向思维同样可以起到作用。

在解混合反应的相关计算题时，教师要提醒学生抓住这几个反应的共同之处，抓住解题的关键，同时更要注意，遇到正向思维无法解决的问题时，一定要想到逆向思维的作用。

例： （人教版化学习题）有4g混合物，只知道其由锌粉、铁粉、镁粉按照一定的比例混合而成。混合物可恰好与一定质量的浓度为25%的稀H2SO4完全反应，待水分完全蒸发得到100g固体物质，则在反应中生成的氢气的质量为（ ）。

A. 2g B. 3g C. 4g D. 5g

这是一道与混合反应相关的化学计算题，在解题之初，我们要提醒学生，这个混合反应的共同点是都能够生成氢气。通常情况下，从正向思维入手，将锌粉、铁粉、镁粉的质量分别设成未知数进行分析，列出化学方程式，根据式子一个一个进行计算。可想而知，整个计算的过程会有多么复杂，学生还没有解出答案，脑子就已经发懵了。这时候，若能及时回头，采用逆向思维进行分析，问题会变得简单得多。

我们都知道，化学反应前后各元素的质量不发生改变，因此我们可以直接根据结论来解题。得到的固体是硫酸锌、硫酸铁、硫酸镁的混合物，而其中锌、铁、镁的质量我们是知道的，即4g。因此剩下的96g就全部来自于硫酸根，然后再根据氢气与硫酸根的离子关系进行计算，就能够轻松得出生成氢气的总质量为2g的结论。正确答案为A。

从逆向思维角度解析这道题目，对学生思维的灵活性及敏感性的培养大有裨益，教师在实际课堂教学中对此加以针对性强化显然十分必要。

三、图像分析，反向判断

图像是命题人考查学生综合分析能力的关键载体，此类题目也因此经常出现。将化学学科知识和图像有机结合也能考查学生对图像中有用信息的提取及知识迁移能力。教师应要求学生在解决图像题时，一要看好图像中各个要点，其次要注意解题方法。解题方法有多种，逆向思维同样适用于图像分析中。当正面难以分析出解题策略时，我们可以考虑将图像反过来，从后向前分析，或许会找到灵感。

例：（人教版化学习题）已知两种质量相同的金属M和N，分别将其与足量的稀硫酸发生反应，均生成了一定质量的硫酸盐和氢气。通过实验记录与总结，生成氢气的质量m与反应时间t的关系如图1所示：

（1）试分析M、N两种金属的活动性强弱；

（2）据图分析还能够得出何种结论？

这道题考查的化学知识点与上面的例题差不多，只不过结合了图像，使问题变得稍微复杂些。这道题本身并不难，图像是这道题的特色。本题只是给出了金属与酸反应时生成的氢气质量与时间的曲线，从图像中并不能看出有任何的作用。正面思考无从下手，若采用逆向思考，就能够得到正面看不到的结论。

不难看出，曲线的斜率越大则说明金属与稀硫酸的反应越剧烈，也就是说，该金属的活跃性则越强，得出结论：活跃性为M大于N。换一个角度还可以看出M产生的氢气比N产生的氢气质量多，并且完成反应所需要的时间较短，这些都可以作为从图像中得出的结论。逆向思维在图像中应用同样可以得到意想不到的效果。

四、物质推断，从有到无

物质推断题是高考必考题型之一，可以考查学生的整个知识体系以及学生对细节知识点的把握，是高考命题人最倾向的考查方式。在解决此类问题时，教师可以引导学生通过解题过程的分析去关注关键词及点，寻求解决问题的最佳突破口。根据题目中的化学反应难以得出物质类型时即可倒过来思考，依据已知的生成物去反推未知的反应物类型。

例：（人教版化学习题）根据下图判断：

（1）如果B是水，那么A是（ ）；

（2）若果B属于酸溶液，那么A是（ ）；

（3）请写出C与BaCl2溶液反应的化学方程式（ ）。

在正常思维模式下解这道题会十分困难，因为无法具体分析出它们所代表的各个物质是什么，会造成心理上的负担，让人产生放弃的念头。这时，教师应点拨、引导学生转换思维模式。如采用逆向思考的方式，也就是说，从整个反应的尾端开始解题就容易多了。解元素物质推断题的重心是抓住题眼，如本题的“红褐色沉淀F”就是本题题眼，红褐色沉淀物只有Fe（OH）3，由此得出黄色溶液一定是FeCl2，得到这两个物质，再进行之后的分析就会十分简单，须要学生拥有扎实的基本功。

对于物质推断题，教师也要为学生多做准备，将那些具有典型特征的物质进行分类总结，以表格的形式展现给学生，让他们记住各物质的特点。有这些经验在手，学生面对物质推断题时才会胸有成竹。

由此可见，熟练掌握逆向思维这一利器是非常有必要的。化学教师要注重学生逆向思维的训练，有意识地帮助学生结合实例去体会逆向思维的妙用。