论建模思想下的高中化学解题技巧

王 燕

(福建省莆田华侨中学 351115)

化学模型是对现实化学过程的抽象.解题教学中注重建模思想的应用讲解，使学生体会运用建模思想解题的具体过程，对深化学生理解，提高学生的解题水平与解题能力具有重要意义.

一、运用晶体模型思想解题

图1

例1分析化学常用X射线研究晶体结构，有一种蓝色晶体可表示为：[MxFey(CN)z]，研究表明它的结构特性是Fe2+、Fe3+分别占据立方体的顶点，自身互不相邻，而CN-位于立方体的棱上，其晶体中的阴离子晶胞结构如图1所示，下列说法正确的是( ).

A.该晶体属于原子晶体

B.M的离子位于上述立方体的面心，呈+2价

C.M的离子位于上述立方体的体心，呈+1价

D.晶体的化学式为MFe2(CN)6，且M为+1价

解析A项该结构中存在阴、阳离子，因此，为离子晶体，错误.B项，由晶体结构模型可知，Fe2+、Fe3+分别占据立方体的顶点，其对应的个数为4×1/8=1/2，CN-位于立方体的棱上对应的个数为12×1/4=3，因此，M、Fe、CN-的个数比为x∶2∶6，则x+2+3=6，即，x=1，则该晶体的化学式为MFe2(CN)6，且M为+1价，错误.因为铁离子与亚铁离子的个数为4×1/8=1/2，相当于2个晶胞拥有1个M+，C项错误.经上述分析可知D项正确.答案为D.

解题技巧点拨回顾晶体模型，正确运用分摊法计算晶胞中含有的原子个数是解题的关键.

二、运用核外电子排布模型解题

例2科学研究表明：核外电子的能量不仅与电子所处的能层、能级有关，还与核外电子数目及核电荷数有关.氩原子与硫离子的核外电子排布相同(1s22s22p63s23p6).下列说法正确的是( ).

A.两粒子的1s能级上的电子能量相同

B.两粒子的3p能级上的电子离核的距离相同

C.两粒子的电子发生跃迁时，产生的光谱不同

D.两粒子都达8电子稳定结构，化学性质相同

解析由核外电子排布模型可知，A项，尽管具有相同的电子数，但核电荷数并不相同，因此电子能量并不相同.B项，在3p能级上，氩原子具有较大的核电荷数，对电子吸引力较大，因此，和原子核的距离较近，错误.C项，电子具有的能量不同，发生跃迁时产生的光谱不同，C项正确.D项，硫离子得到电子形成8电子稳定结构，但其失电子能力较强，两者的还原性并不同，D项错误.

解题技巧点拨准确把握核外电子排布模型中能量、数量规律是解题的关键，即，离核由近到远，电子能力由低到高.每层最多容纳2n2个电子，最外层不超过8个，第一层为最外层时不超过2个.

三、运用原电池模型思想解题

例3科学家发明了一种新型可控电池-锂水电池，工作原理如图2所示，以下说法错误的是( ).

图2

B.有机电解质和水溶液不可以互换区域

C.标准状况下产生22.4L的氢气时正极消耗锂的质量为14g

D.该装置不仅可提供电能，还可得到清洁的氢气

解题技巧点拨原电池中发生的化学反应属于氧化还原反应，因此，认真观察图中内容，根据生成物，准确的判断正、负极，并根据电极反应方程式进行相关量的计算.

四、运用溶解平衡模型解题

图3

例4 向废水中加入硫化物可依次获得CuS、ZnS纳米粒子.常温下，H2S的Ka1=1.3×10-7，Ka2=7.1×10-15，溶液中平衡时离子浓度关系如图3所示，以下说法错误的是( ).

A.Ksp(CuS)的数量级为10-37

B.a点对应的CuS溶液为不饱和溶液

C.向p点的溶液中加入少量NaS固体，溶液组成由p向q方向移动

解析根据溶解平衡模型以及图中内容可知，当c(Cu2+)=10-18mol/L时，c(S2-)=10-18.3，则Ksp(CuS)=c(Cu2+)×c(S2-)=10-36.3，数量级为10-37，A项正确.由A项可知，在a点的离子积浓度为10-37

解题技巧点拨认真审题，理解横轴与纵轴表示的含义.通过准确计算离子积浓度判断溶液是否达到饱和.根据溶解平衡常数计算结果判断化学反应进行的程度.

高中化学解题中运用建模思想可使学生少走弯路，提高解题效率，因此教学中应提高认识，做好高中化学常见模型知识的讲解与归纳，并为学生展示如何运用建模思想解答相关的化学习题，使其掌握运用建模思想解题的思路以及细节，提高其建模思想应用意识，指引其以后更好的解题.