洪志文
在教學中,對于同一道題,我們老師要善于引導學生從不同角度、不同側(cè)面去分析研究,讓學生思維的觸角伸向不同的方向,不同的層次,這樣他們就會得到不同的啟示,從而引伸出多種不同的解法,提高解題技巧,即達到巧思妙解.
1.妙在概念理解
在關(guān)系復雜、條件隱含、數(shù)據(jù)缺少的情況下,抓住與解題相關(guān)的概念,進行推理、歸納、舍棄偏見,保留合理,達到妙解.
例如,在一定溫度下物質(zhì)X的溶解度為M g,向(100+M) g物質(zhì)X的飽和溶液中加入M g的X,析出帶一定結(jié)晶水的晶體N g,現(xiàn)取出N g該結(jié)晶水合物加水配成相同溫度下的飽和溶液,則需加水的質(zhì)量為().
A.100 gB.大于100 gC.小于106 gD.(100+M)g
該題妙在溶解度概念的靈活理解.是物質(zhì)X在一定溫度下溶解度為M g,原(100+M)g飽和溶液再加M g的X:即(100+M)g和(100+M后)g與(100+M)g因加M g物質(zhì)X析出N g結(jié)晶水合物,再加100 g水,兩個是一樣的飽和溶液體系.
答:(A)
例如,已知反應x NH4NO3△yN2+zHNO3+mH2O,則被氧化與被還原的N原子個數(shù)比為().
A.15∶3B.3∶5C.1∶1D.無法確定
老模式是先配平,確定x、y、z、m系數(shù)后,再求其“原子個數(shù)比”.只要氧化還原概念能透徹領(lǐng)會就可妙解.其中N-3,發(fā)生氧化,N+5發(fā)生還原,根據(jù)電子守恒原理(3×5得失5×3),顯然,被氧化的N原子和被還原的N原子個數(shù)比為5∶3.
2.妙在結(jié)構(gòu)組成
將化學知識(包括實際事實,實驗現(xiàn)象,題目指定的情景或數(shù)據(jù),題所給予的多種信息等)按其內(nèi)在聯(lián)系歸納成規(guī)律,并按此規(guī)律進行推理和想象.
例如,已知C5H11OH有8種同分異構(gòu)體,則C6H12O2屬于酸的結(jié)構(gòu)有().
A.4種 B.8種 C.16種 D.6種
觀察兩者分子式,似乎挺復雜,若選其一種結(jié)構(gòu)簡式進行比較;
CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—OH
CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—COOH
便很容易看出兩者具有相同數(shù)目的同分異構(gòu)體.本題妙在抓往了內(nèi)在結(jié)構(gòu)的相同組成部分,達到了妙解之目的.
例如.某硫化鈉、亞硫酸鈉和硫酸鈉的混合物,經(jīng)測定混合物中硫元素的質(zhì)量分數(shù)為25.6%,則此混合物中氧元素的質(zhì)量分數(shù)為().
A.37.6%B.36.8%C.51.2%D.無法計算
此題打眼一看,似乎條件不足,無法計算.即是求元素含量,那就順理寫出由各元素組成的化學式:Na2S、Na2SO3、Na2SO4,發(fā)現(xiàn)妙處:組成均含相同部分“Na2S”,混合物中Na與S元素量之比是一定的,Na元素的質(zhì)量分數(shù)可求.由此妙解思路就形成了.46∶32=x(Na)∶25.6%,鈉元素質(zhì)量分數(shù)為36.8%.氧元素的質(zhì)量分數(shù)為1-25.6%一36.8%=37.6%.
例如,等摩爾的下列物質(zhì)在氧氣中充分燃燒消耗氧氣最多的是().
A.乙醛B.乙醇C.乙二醇D.甲酸甲酯
按通常思路解題,需根據(jù)nO2=nC+nH4-nO2(n表示物質(zhì)的量)算式,要計算四次.吃透信息內(nèi)涵,抓住有機物組成規(guī)律,歸納變通為下列形式,則一目了然.
A.C2H4O(-H2O)C2H2B.C2H6O(-H2O)C2H4
C.C2H6O2(-2H2O)C2H2D.C2H4O2(-2H2O)C2
在形式上變通后,四者含C量相等,則哪者H多耗氧為多,故選(B).
3.妙在量的關(guān)系
除溶液的計算外,其它的有關(guān)計算,妙解就指巧用“物質(zhì)的量”的觀點來考慮和處理問題.
例如,向三份各含1.5 mol Ca(OH)2的溶液中加入0.02 mol/L的H3PO4溶液,使之分別生成Ca3(PO4)2、CaHPO4、Ca(H2PO4)2,所需H3PO4的體積比是().
A.1∶2∶3 B.3∶1∶2C.6∶3∶2D.2∶3∶6
按常規(guī)解題,可根據(jù)反應方程式計算所需H3PO4溶液體積,再求體積比.
此解法繁鎖,達不到快速解題的目的.調(diào)整思維角度,進行分類、比較,揭開潛隱信息,“反應前后Ca元素的量不變且等量”.這就是妙處,將題目中的信息加以變通:
Ca3(PO4)2CaHPO4Ca(H2PO4)2
3∶23∶3 3∶6
即:PO3-4:HPO2-4:H2PO-4=2∶3∶6,達到快速謀解之目的.
例如,有10.2g鎂、鋁混合物粉末溶于4 mol/L的鹽酸500 mL里,若加入2 mol/L的NaOH溶液,使得到的沉淀達最大值,則需加入此溶液mL.
將此題中計算沉淀最大量時求NaOH溶液的體積,變通到“抓生成沉淀最大量時Na+、Cl-的去向”這個中心上來.
即生成沉淀最大量時:
MgMg(OH)2AIAl(OH)3
ClNaCl Na+NaCl
則Na+、Cl-均轉(zhuǎn)變?yōu)镹aCl,故有:鹽酸中Cl-等于NaOH中的Na+(物質(zhì)的量),打開了突破口,便找到了妙處.
4×0.5=2×V V=1 L=1000 mL
例如,在空氣中露置的KOH固體,經(jīng)分析測知含水2.8%,K2CO3 37·8%,取1 g該樣品投入25 mL 2 moI/L的鹽酸中,中和多余酸又用去了30.8 mL 1.07 mol/L的KOH溶液,蒸發(fā)中和后的溶液得到固體是().
A.3.73 gB.3.48 gC.4.5 gD.7.45 g
該題按常規(guī)思路求解的話非常麻煩;需先求1 g固體KOH、K2CO3的質(zhì)量,再計算各自生成KCl的質(zhì)量,還得計算由多余的酸跟KOH反應生成的KCl質(zhì)量.最后將三者質(zhì)量相加.如果用整體法(或守恒法)計算就很方便了,根據(jù)Cl-守恒,最終生成KCl的物質(zhì)的量應等于鹽酸中Cl-的物質(zhì)的量,據(jù)此可求得該題答案為(A).
[0.025×2=0.05(mol),0.05×(39+35.5)≈3·73(g)]
古人言:授人以魚,不如授人以漁.“妙解”重在培養(yǎng)學生的解題思想,以“巧思”為核心突出思維能力的指導與訓練,以“妙解”為手段培養(yǎng)邏輯推理能力,是化學解題不可或缺的“點睛之筆”.希望這里所提供的案例能為你的教學提供一些有效的借鑒和幫助.
理科考試研究·高中2015年4期