重视思维转化 另辟解题蹊径
2018-10-20赵春美
赵春美
[摘 要]选取高考题二三例,探析转化思维的运用,另辟解題蹊径,助力学生化学学习,从本质上提升学生的解题能力。
[关键词]转化思维;解题蹊径;高中化学
[中图分类号] G633.8 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2018)20-0070-01
随着课程改革的推进,“转化思维”逐渐受到广大教师的青睐,训练学生灵活运用”转化思维”已成为教师教学的一大主旋律。本文就“转化思维”在化学解题中的应用,谈谈笔者的几点思考,以期能够从本质上提升学生的解题能力,引起大家对此课题的大讨论、大融合。
一、物质混合,巧求平均
在解决一些混合物问题时,按照正常的思维难以解决,分析也十分烦琐,甚至会陷入绝境。此时若能转换思维,则能“绝处逢生”。
【案例1】由环己醇、丙酮和戊醛组成的混合物共2.00 g,完全燃烧后使所得气体通过盛有五氧化二磷的干燥管,干燥管增重1.998 g。原混合物的平均相对分子质量为( )。
[A.74.75 B. 86.00 C.71.43 D. 81.33]
分析:该题考查了醇、酮、醛三种烃类物质的结构与性质,更主要的是检验了学生的思维模式。一般情况下,运用正常思维模式来解决,往往会无从下手。但是,如果学生能够巧用转化的方法,就能够快速求解。
解析:由题意可知,产生水的物质的量是[1.998 g18 g/mol=0.111]mol。通过分析,可将混合物中的各物质的组成做如下转换:环己醇[C6H12O=(CH2)6O]、丙酮[C3H6O=(CH2)3O]、戊醛[C5H10O=(CH2)5O],即三种物质组成的混合物可以看作由CH2和O两部分组成。设混合物中环己醇、丙酮和戊醛的物质的量分别为[x、y、z],则根据CH2与H2O之间的关系可得:混合物中含有[CH2 0.111 mol],含有[O(x+y+z)mol],即[0.111×14+(x+y+z)×16=2.00],可以求出([x+y+z)=0.028]。最后得出正确答案为C。
通过三种有机物之间的共性对分子式进行转化,再根据质量守恒得出关系式并推出所有氧原子的物质的量,再根据原子守恒得出三者的总物质的量,从而顺利得出结论。通过这样的思维转化,在特殊中找到一般规律,建立已知与未知之间的简单关系,既方便了解题,又活跃了思维。
二、元素分析,等量代换
根据各个元素所占比例去推演新的化合物,这是一类难度较大的题型,而通过转化思维进行等量代换,会有意想不到的收获。
【案例2】化合物(1)[AB]中含有[B 36.36%],化合物[(2)BC4]中含有B [50%]。则化合物(3)[ABC4]中B的含量为( )。
[A.12.64% B.14.09% C.19.65% D.21.10%]
分析:此题乍看,似乎无从下手,学生感到十分困惑。而运用等量代换进行转化,可使问题变得简洁明了。
解析:将本题分为三个层次,首先,由化合物(1)可得AB式量[=B/0.3636],即A和B的关系;其次,由化合物(2)可得[B=2C],即B和C的关系;最后,得到A、B、C之间的关系,就可以解决化合物(3)中B的含量问题。在ABC4中,[B%=(B/AB+22C)×100%=21.10%]。经过简单的计算,可得到正确答案D。
根据题中提供的数据,运用等量代换,即可分析出各个元素之间的关系,再将其运用到未知化合物中,就能轻松解题。
三、对比反应,变换推演
有些化学反应,当反应物的质量不同时,会生成不同的物质。对生成物进行分析时,应分析题目本质,并通过转化思维,进行“拆分—变换—推演”。
【案例3】1.5 mL [0.02 mol/L]的石灰水三份,均加入[0.02 mol/L的H3PO4]溶液,恰好完全反应,分别生成[Ca3(PO4)2、CaHPO4、Ca(H2PO4)2],所需加入的[H3PO4]的体积比为( )。
A. 1∶2∶3 B. 3∶2∶1 C. 6∶3∶2 D. 2∶3∶6
分析:如直接列式计算,求解过程会十分复杂。虽然是相同的反应物,但是由于H3PO4溶液的体积不同,因此生成物不同。而通过拆分变换推演,问题可迎刃而解。
解析:根据上述三种生成物分子式可知,Ca、P元素的原子数之比分别为3∶2、1∶1、1∶2,可变换为3∶2、3∶3、3∶6,则P元素的原子数之比为2∶3∶6。P由H3PO4提供,且浓度已经确定,其量的多少显然只能由体积决定,由此可得加入的H3PO4体积之比为2∶3∶6。
利用“拆分—变换—推演”的手段,将无法直接求出的问题转化为能够轻易求解的关系,是转化思维最直接的体现,学生只要明白转化的内涵,题目便可顺利解答。
总之,“转化思维”是学生解题的一种最重要思想,在教学与训练中,教师应多体现“转化思维”的应用,让学生在头脑中形成一定的条件反射,只有这样,遇到类似问题时,学生才能够从容转化,另辟解题蹊径。
(责任编辑 罗 艳)