摘 要:假設(shè)法是一種重要的解題方法,用于解答高中化學習題能鍛煉學生的解題思維,提高學生的解題能力.因此教學中應(yīng)圍繞具體習題,為學生展示假設(shè)法在解題中的具體應(yīng)用,使學生掌握假設(shè)法解題的思路,提高學生應(yīng)用假設(shè)法解題的應(yīng)用意識以及解題水平.
關(guān)鍵詞:假設(shè)法;應(yīng)用;高中化學
中圖分類號:G632????? 文獻標識碼:A????? 文章編號:1008-0333(2020)34-0089-02
收稿日期:2020-09-05
作者簡介:曹宏海(1979.10-),男,江蘇省宿遷人,本科,中小學高級教師,從事高中化學教學研究.
眾所周知,高中化學習題類型較多,解題方法多種多樣.部分習題無法直接做出判斷,可先做出假設(shè)而后根據(jù)已知條件進行推理,檢驗假設(shè)是否正確.如不正確可從假設(shè)的反面分析問題,以實現(xiàn)順利解答的目的.
一、用于判斷化學反應(yīng)圖像例1 將足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合溶液中,生成沉淀的物質(zhì)的量(n)和通入CO2體積(V)的關(guān)系正確的是(? ).
解析 CO2和KOH和Ca(OH)2均能發(fā)生反應(yīng),解答該題的關(guān)鍵在于判斷反應(yīng)的順序.可采用假設(shè)法進行分析.假設(shè)CO2先和KOH反應(yīng)生成K2CO3,但K2CO3會和
Ca(OH)2反應(yīng)生成KOH,因此假設(shè)不成立,即CO2先和Ca(OH)2反應(yīng),一開始便會生成沉淀CaCO3.接下來繼續(xù)假設(shè)CO2先和CaCO3反應(yīng)生成Ca(HCO3)2,其會和KOH反應(yīng)生成CaCO3,假設(shè)不成立,即CO2會先和KOH反應(yīng)生成K2CO3,此時沉淀不發(fā)生變化,而后CO2再和CaCO3反應(yīng)生成Ca(HCO3)2沉淀消失,因此正確選項為D.
應(yīng)用點評 運用假設(shè)法根據(jù)生成的反應(yīng)物以及化學反應(yīng)之間的關(guān)系確定反應(yīng)的先后順序,不難找到正確選項.
二、用于計算平均相對分子質(zhì)量
例2 0.03mol的銅在硝酸溶液中完全溶解,生成NO、NO2、N2O4混合氣體物質(zhì)的量共計0.05mol,則該混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為(? ).
A.30?? B.46?? C.50?? D.66
解析 NO的相對分子質(zhì)量最小為30,因此,混合氣體的相對分子質(zhì)量應(yīng)大于30,排除A項.假設(shè)混合氣體只有NO與NO2,設(shè)對應(yīng)的物質(zhì)的量分別為x與y,則由電子守恒以及已知條件可得3x+y=0.03×2,x+y=0.05,解得x=0.005mol,y=0.045mol,則M=(0.005×30+0.045×46)/0.05=44.4;假設(shè)混合氣體只有NO2與N2O4,設(shè)對應(yīng)的物質(zhì)的量分別為x與y,則由電子守恒以及已知條件可得x+2y=0.03×2,x+y=0.05,解得x=0.04mol,y=0.01mol,則M=(0.04×46+0.01×92)/0.05=55.2;混合氣體的平均相對分子質(zhì)量應(yīng)介于44.4和55.2之間,即正確選項為BC.
應(yīng)用點評 遇到求解混合物平均分子質(zhì)量的問題時應(yīng)運用假設(shè)法計算相關(guān)數(shù)據(jù)的范圍,進行分析、判斷.? 三、用于推斷離子種類
例3 在某容器中將銅粉、鐵粉、CuCl2溶液以及FeCl3溶液混合.判斷以下狀況下溶液中存在的金屬離子和金屬單質(zhì).
①若鐵粉有剩余,則容器中不可能有的離子是;銅單質(zhì)(填“一定”或“可能”)存在.
②若氯化銅有剩余,則容器中還可能有的離子為;銅單質(zhì)(填“一定”或“可能”)存在.
③若氯化鐵和氯化銅都有剩余,則容器中不可能有的單質(zhì)是,F(xiàn)e2+(填“一定”或“可能”)存在.
解析 假設(shè)Cu和FeCl3先發(fā)生反應(yīng),則Fe與生產(chǎn)的CuCl2不共存,因此,假設(shè)不成立.因Fe3+的氧化性強于Cu2+,F(xiàn)e的還原性強于Cu,因此,會發(fā)生反應(yīng)Fe+2FeCl33FeCl2.另外,假設(shè)Fe足量會發(fā)生反應(yīng)Fe+CuCl2Cu+FeCl2;假設(shè)FeCl3足量,則發(fā)生反應(yīng)Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2.對于①不可能有Fe3+、Cu2+,一定存在Cu單質(zhì);②還可能含有Fe3+、Fe2+,可能含有Cu單質(zhì).③一定沒有Fe和Cu,一定含有Fe2+.
應(yīng)用點評 運用氧化還原反應(yīng)、離子共存相關(guān)知識進行合理假設(shè),判斷化學反應(yīng)發(fā)生的順序以及存在的離子.
四、用于分析化學平衡后的物質(zhì)組成
例4 在一密閉的容器中發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)+O22SO3(g).若時刻經(jīng)檢測容器中存在0.2mol/L的SO2、0.1mol/L的O2、0.2mol/L的SO3,則反應(yīng)達到平衡時可能存在的數(shù)據(jù)為(? ).
A.0.4mol/L的SO2,0.2mol/L的O2
B.0.25mol/L的SO2
C.0.4mol/L的SO2,0.4mol/L的SO3
D.0.4mol/L的SO3
解析 假設(shè)0.2mol/L的SO3全部轉(zhuǎn)化為O2和SO2,平衡時存在0.4mol/L的SO2,0.2mol/L的O2顯然是不正確的;假設(shè)0.2mol/L的SO2、0.1mol/L的O2全部轉(zhuǎn)化為SO3,則平衡時存在0.4mol/L的SO3,也是不對的.另外,依據(jù)原子守恒知識可知,無論反應(yīng)進行的方向如何,平衡時SO2和SO3的濃度都為0.4mol/L是不可能的,綜上可知只有B項正確.
應(yīng)用點評 運用可逆反應(yīng)不能進行到底、有一定限度的原理,對化學反應(yīng)進行合理的假設(shè),找到不符合可逆反應(yīng)特點的選項.
解答高中化學習題時如一時不知如何下手,可采用假設(shè)法進行切入,運用所學看能否推出矛盾,如沒有矛盾表明假設(shè)正確,如推出矛盾則可排除一些選項.授課中為學生示范假設(shè)法在不同題型中的應(yīng)用,使其掌握應(yīng)用假設(shè)法解題的細節(jié),促進學生解題能力的不斷提升.
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