中学化学问题的思维艺术--逆向思维_逆向思维论文

中学化学解题中的思维艺术——逆向思维,本文主要内容关键词为:思维论文,中学化学论文,艺术论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

逆向思维,就是从问题的对立面来思考,从问题的终态分析出发,一直反推至已知条件,通过若干“中点站”来贯通思维,从而使问题得以解决的思维方法。

一、逆向推断

抓住结果,抓住最终物作为思维起点,依据题给信息和应试者通过感悟、内化所形成的能灵活运用的背景材料,层层逆推,是处理物质推断的常用方法之一。

例1 有A、B、C 3种电解质溶液,进行如下实验:(1)A、B溶液中分别放入铜片都不发生反应,但A、B混合后再放入铜片,便有无色气体产生,得蓝色溶液。(2)A、C浓溶液混合后加热,放出无色气体,易被B溶液吸收。若用浓B溶液吸收较多量的上述无色气体,可得白色晶体。(3)B、C溶液混合生成难溶于水、不溶于稀硝酸的白色沉淀。(4)将B溶液放入蒸发皿中,再放入铜片,在通风橱内持续加热,不断搅拌,可见有刺激性气体产生,最后蒸发皿中可析出白色物质。据上述事实,可以判断:A是______,B是______,C是______。

解析 本题实验程序、实验现象较多,无法按步求解。应试者只有具备较强的逆向思维意识,本题才能顺利解答。

将(4)与(1)联系,逆向推断B溶液:B溶液在加热蒸发时,能与Cu片反应,并放出有刺激性气味的气体;但未加热蒸发时,不能与Cu片反应,说明B的稀溶液没有氧化性,而B的浓溶液却有氧化性。显然易想到具有此特性,析出白色物质是无水硫酸铜,则B为

由(1)知,A溶液不与Cu片反应,但与B溶液混合后能与Cu片反应,且有五色气体产生,则A溶液可能含有离子。当与混合时,即表现出氧化性,无色气体应为NO。

例2 A、B、C、D为4种单质,常温下A、B是固体,C、D是气体。E、F、G、H、I为5种化合物,E不溶于水,F为气体,且极易溶于水得无色溶液,H溶于水得到黄色溶液。这9种物质间的转化关系如图所示,请填写如下空白:

(1)写出4种单质的名称:A______,B______,C______,D______。

(2)写出I→H的离子方程式:______。

(3)写出G+H→I+A+F的离子方程式:______。

答案 略。

二、逆向合成

分析最终产品的结构特点,将目标分子(物质)进行分割、重组,并结合题给信息和应试者所占有的,能“自由出入”的有效知识,进行逆向推导,确定合成线路是解决有机合成问题的有效方法。

例3 环己烯可以通过丁二烯和乙二烯发生环化加成反应得到:

例4 6-羰基庚酸是合成某些高分子材料和药物的重要中间体。某实验室以溴代甲基环己烷为原料合成6-羰基庚酸,请用合成反应流程图表示出最合理的合成方案(注明反应条件)。

在本题解答中有重要应用,需要考生自己获取。

三、逆向分析

逆向分析就是从目标问题或问题的对立面思考,使问题得以解决的一种思维技巧。在某些是非判断题(通常以“下列说法正确(或错误)的是”等形式出现)或某些涉及化学计算问题的处理中,若能恰当运用,常能收到良好效果。

解析 本题属计算题。若按部就班,涉及反应较多,数据较多,一定繁琐,易出错。解此题关键是把握住最终反应产物是硫酸钾,由此进行逆向分析,由终态求解,一步到位;硫酸钾的物质的量应等于硫酸的物质的量。

故答案为A。

例7 下列说法中正确的是()。

A.某物质中含有阳离子,则该物质中一定存在阴离子;

B.有单质参加或生成的反应一定是氧化还原反应;

C.最外层有2个电子的原子都是金属原子;

D.醇是分子中含有跟链烃基或苯环侧链上的碳结合的羟基的一类化合物。

解析 本题设问简单,但知识综合程度高,解答时宜采用逆向分析,从问题的对立面着手,找出与之对应的实例或特例来判断问题的真伪,其思维流程为:

对于A:问题:物质中有阳离子,就一定存在阴离子→对立面:物质中有阳离子而不存在阴离子→实例:金属晶体中存在金属阳离子,而不存在阴离子,所以选项A错误。

对于B:问题:有单质参加或生成的反应一定是氧化还原反应→对立面:有单质参加或生成的反应不是氧化还原反应→实例:(该反应既有单质参加反应,又有单质生成,但该反应不是氧化还原反应),所以B也不正确。

对于C:问题:最外层有2个电子的原子都是金属原子→对立面:最外层有2个电子的原子是非金属原子→实例:,所以C也不正确。

答案 D。

四、逆向配平

氧化还原反应配平的目标是3个相等:同种元素的原子个数相等;元素化合价升降总数相等;反应前后离子所带电荷总数相等。氧化还原反应方程式的配平方法有多种。对于得失电子在同一物质中的不同元素或相同元素的原子间进行的氧化还原反应方程式的配平或一种物质(氧化剂或还原剂)在反应中只有部分参与电子得失的氧化还原反应方程式的配平,宜从氧化还原反应的产物(氧化产物和还原产物)着手分析,进行逆向配平。如:

标签:;  

中学化学问题的思维艺术--逆向思维_逆向思维论文
下载Doc文档

猜你喜欢