一点切入 多向发散——习题教学策略之探索

张 艳 朱怀义

(江苏省睢宁县第一中学 221200)

高中学生化学计算能力普遍较为薄弱，这与平时教学针对训练策略有关.高考期待学生能够熟练运用元素守恒思想、电子得失守恒思想进行解题，下面围绕“氮氧化物的产生和处理”，浅谈发散训练的实施.

切入题将1.92 g铜粉投入10 mL某浓度硝酸，待铜粉完全溶解后，收集到标准状况下896 mL的气体.试问该气体成分可能全是NO2吗？

多数学生根据铜与浓硝酸反应的化学方程式，运用假设法推出气体全为NO2是不可能的.

64 g 44.8L

1.92 g → 1.344 L≠0.896 L

分析由于硝酸浓度未知，硝酸有可能是稀硝酸，也可能是浓硝酸.即便是浓硝酸，待铜粉完全溶解后，硝酸有可能仍是浓硝酸，也有可能已经变为稀硝酸了，所以气体的成分可能全是NO2，也可能是NO2和NO的混合，还存在全是NO的可能.解题不能就此停下，不妨寻找教材延展的触觉，在延展中向学生传递解题思想，在训练中提升解题技能.

发散1该气体成分可能全是NO吗？

192 g 44.8 L

1.92 g →

0.448 L≠0.896 L

大多数学生沿用相同的解题套路，解法巩固了金属与浓、稀硝酸反应的规律，强化了根据化学方程式进行计算的基础，是值得肯定的.

发散2 该气体成分中NO2与NO物质的量各是多少？

64 g 2 mol

32xg ←xmol

192 g 2mol

96yg ←ymol

所以x+y=0.04 ①

32x+96y=1.92 ②

解得：x=0.03 moly=0.01 mol

学生仍然运用这样的解题模式，也没有学生给出不同的解题尝试.形式单一的现象说明学生解题思想的狭隘，至此，教师应适时介绍在氧化还原反应中，经常采用的“化合价升降守恒或电子得失守恒思想”.

所以x+y=0.04 ①

x+3y=0.03×2 ③

②虽然在化简后与③相同，但不同的表达方式表明不同的解题视角.化合价升降守恒思想只关注反应开始、终止状态，跨越了繁杂的反应过程，节减配平化学方程式的时间，摆脱物质计量系数关系的干扰，值得倡导和巩固强化.

氮氧化物进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾，因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理.

发散3(苏教《化学1》 2016版、P107.8(3))氨可以用来处理氮氧化物.例如，氨与二氧化氮发生如下反应：

若要对切入题中产生的混合气体进行处理，需要氨的物质的量是多少？

解析本题若采用根据化学方程式分别进行推算，然后求和的方法，首先需要推写氨与一氧化氮反应的化学方程式：

这可能就难倒许多学生.再次较为繁多的计量关系可能致使学生劳而无获.而若采用化合价升降守恒指导解题则简捷得多.

根据NH3中氮元素化合价的总升高与NO、NO2中化合价总降低相等

有3n=0.03×4+0.01×2

所以n=0.047 mol

发散4 (苏教《化学1》 2016版、P107.8(1))用氢氧化钠溶液可以吸收氮氧化物，反应的化学方程式如下：

若用某浓度的氢氧化钠溶液吸收切入题中产生的混合气体，则产生NaNO3、NaNO2物质的量各是多少？

解析混合气体中含0.03 mol NO2、0.01 mol NO, 所以可知有0.01 mol NO、0.01 mol NO2参加①式反应，生成0.02 mol NaNO2；有0.02 mol NO2参加②式反应，生成0.01 mol NaNO3、0.01 mol NaNO2.所以吸收产物中含有0.01 mol NaNO3、0.03 mol NaNO2.

此种解法直观简单,易于被接受,但若不提供反应原理，而只说被完全吸收，生成NaNO3和NaNO2混合物，如何利用氧化还原特点解题呢？可以根据化合价升降都在氮元素不同价态的氮原子之间进行，所以反应前后所有氮元素价态之和(相对于某价态，通常选择游离态0价做比较)不变.

设吸收产物中含NaNO3、NaNO2的物质的量分别为a、b.

则有a+b=0.04 ③(氮元素守恒)

5a+3b=0.03×4+0.01×2 ④(氮元素价态之和守恒)

解得：a=0.01molb=0.03 mol

进行习题教学时，不适宜选择情景差异迥然的题目，这会分散学生相当时间来唤醒知识，熟悉题意，若能够选取便于发散的切入习题，必然使学生基础知识在反复中得到巩固，解题思想在感受中得到熏陶，解题技能在发散运用中渐臻成熟，从而将习题教学的效益放大到极致.