高中化学解题中假设法的运用

2021-11-24乔红亮

数理化解题研究 2021年31期

乔红亮

(江苏省徐州市侯集高级中学 221121)

假设法指遇到待解决问题的时候，解题者可以在不违背题目本质的前提下，增加或者减去一些条件，解题更方便.高中化学解题中的假设法是重要思想方法，是一种创新性的思维活动.

一、极值假设法

该方法是指经过对研究对象的变化分析，提出的极值情况的假设，然后对此进行分析，明确极值区间，最后对其作出选择.极值假设法一般会因为条件的不足，不能求出精准数值，但却能有一个大概的范围.极值假设法在解题过程中的步骤为：第一步，分析化学反应.第二步，合理进行极值假设.第三步，结合化学方程式计算，确定极值区间.第四步，最后选择与判断极值区间.极值假设法在化学解题中的运用，包括以下两种情况.

1.判断混合物的组成

很多问题求的是混合物组成，面对此学生往往无从下手，在此使用极值假设法就简单的多.

例1 10 g含杂质的碳酸钙与足量的盐酸反应，产生0.1mol二氧化碳，以此可判断杂质可能是( ).

A.碳酸氢钾与碳酸镁 B.碳酸钾与碳酸钠

C.碳酸镁与碳化硅 D.碳酸钠与碳酸氢钾

此问题只从题目很难算出或者推断出杂质的组成，在此使用极值假设法.先假设10g的物质全是碳酸钙，与盐酸反应生成的二氧化碳的量经计算为0.1mol.选项中每一个都由两种物质组成.进行极值假设法，可知道无论是哪一个选项，与足量盐酸反应生成的二氧化碳都是大于0.1mol的，如果都与选项中的另外一个物质反应，生成的二氧化碳都可能大于0.1mol，或者一个选项中的两种物质生成的二氧化碳都等于0.1mol，大致确定答案A.接着另外一种极值假设，即假设10g的物质全是碳酸氢钾，其与足量盐酸反应后，生成的二氧化碳为0.12mol.在此可知选项A不合理.同样的方法可得到C和D选项也不合理，以此得到答案B.

2.求生成物的量的范围与可能生成的量

例250mL 18mol/L的硫酸溶液中，放入足量的铜片，加热后被还原的硫酸物质的量为( ).

A.=0.85mol B.<0.45mol

C.>0.45mol，<0.9mol D.=0.9mol

二、赋值假设法

高中化学题目解答过程中，会因为题目涉及的知识点较多，要想解答就要有较高的解题水平，进而教师要选择多种题目供学生训练.很多问题的解答都可使用赋值假设法，直观求解答案.特别是面对综合性较强的问题中，没有具体的数据，需要使用字母讨论法，或者比值的形式，完成题目数据的分析.面对此类题目，教师要引导学生多探索题目中的重点，特别是反应系数的比值.这样在解题中，可以赋以对应数值后，就可将题目中抽象的元素结合在一起，建立形象直观化的解题结构，一定程度提升解题能力.另外实际解题的时候，还可依据适合的标准，有步骤、依次进行.如先认真阅读问题，分析与标注本质条件.然后分析可行的解题方法，选择适合解题思路.接着解读题目中的变量与不变量，确定量化指标，保证后期的赋值操作更有意义，更好梳理化学题目.最后整合条件，列出赋值方程式，进而实施计算.

例3锌与稀硝酸的物质的量比为2∶5，若硝酸被还原的产物为N2O，反应后锌无剩余，以此可知化学反应中被还原与未被还原的硝酸的量之比为( ).

此问题中先根据反应的物质的量的比2∶5，假设有2mol的锌参与反应，且因为锌无剩余，依据化学方程式可得到生成了2mol的硝酸锌，以此可知还有4mol的硝酸根没有参加化学反应，再从电子守恒角度分析，得到2×n(Zn)=n(HNO3)×4，可知硝酸的物质的量为1mol，即有1mol的硝酸被还原，以此得到结论：1∶4.

例4相同温度与压力下，3个相同的烧瓶装满HCl、NH3、NO2气体，将烧瓶倒立放在水槽中充分反应后，塞上烧瓶口塞并取出，若烧瓶中溶液中的溶质未扩散，求得到3种溶液的物质的量的浓度比( ).

面对这种无数值的直接计算，或者直接以字母、比值为已知条件解决的问题，若能赋予适合的数值假设计算，就将抽象的知识转化为具体的内容进行计算，进而快速解题.具体做题赋值的时候，会依据题目给定的具体条件，对无数值的部分赋值为x或者y，也可直接赋值为1.如遇到比值类的计算题，可对比值赋值.但若是气体体积，可以直接赋值22.4L，即1mol.总的来说，赋值方法很灵活，可以以题目给出的条件决定.