“定”与“变”思维模式在化学教学中的应用_硝酸论文

“定”“变”思维模型在化学教学中的应用，本文主要内容关键词为：模型论文,思维论文,化学论文,教学中论文，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。

化学反应中当条件改变时，化学反应的产物可能发生改变，化学平衡可能会发生移动，但在这个过程中一定会存在一个不变的量。要想测出变量对化学反应的影响，必须先确定出不变的量，以不变量为核心来研究变量对化学反应的影响。不变量即定量，简称“定”，改变的量即变量，简称“变”，找出“定”来判断“变”对反应的影响称为“定”“变”思维方法。在中学化学教学中利用此方法可以有效解决很多问题。下面笔者谈谈“定”“变”思维模型在化学教学中的具体应用。

一、“定”“变”思维模型在化学平衡中的应用

化学平衡的判断是高中化学知识中的重点和难点之一，不少问题常要求通过改变的多个条件来判断化学平衡移动方向和转化率大小的比较。由于多个条件有了改变，利用基本原理来判断就变得非常复杂，而利用“定”“变”思维模型判断却非常方便。

例1 在图1中，已知甲为恒温恒容容器，乙为恒温恒压容器。两容器中均充入1mol

、3mol

，初始时两容器的温度、体积相同。一段时间后甲、乙两容器均达到了平衡，平衡后甲、乙两容器中

的转化率的大小关系？

【分析】本题用化学平衡的移动原理很难判断，可以用平衡常数做相关计算，两个反应的平衡常数不变列方程计算，计算非常烦琐，计算量大。用“定”“变”思维模型分析如下：①根据“定”“变”思维模型，先保持甲、乙两容器的体积不变，使其各组分含量保持恒定。两个容器中

的转化率相同。

②改变条件，由于图1乙在反应过程中活塞移向容器里面，在图1乙的基础上推动活塞，增大图1乙中的压强，变为图1丙。体积减小，根据平衡移动原理，增大压强，平衡向气体系数减小的方向移动，反应向生成

的方向移动，平衡正向移动，

的转化率增大，故甲容器中

的转化率小于乙容器中

的转化率。

二、“定”“变”思维模型对过量问题的分析

反应物的用量不同，反应的产物也可能发生改变，这样的问题在高中化学属于用量不同对方程式的书写的考查，是比较常见的题目，但对于学生来说也是一个难点知识。用“定”“变”思维模型处理这一类问题的基本思路是：①让其中一种反应物的用量为1mol；②改变另外一种反应物的用量，根据用量的多少确定反应的产物。

例2 向明矾溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液至过量，请写出在此过程中的化学方程式。

三、“定”“变”思维模型在氧化还原反应中的应用

氧化还原反应是高中化学的一个重要组成部分，在考试中考查较多的是氧化还原的基本概念和氧化还原的计算，“定”“变”思维模型是利用氧化还原反应中得失电子数目不变，可用来判断氧化产物、还原产物和一些相关计算。

例3 物质的量之比为2:5的锌与稀硝酸反应，硝酸被还原的产物为什么？

【分析】根据“定”“变”思维模型先假设锌的物质的量为2mol，2mol锌失的电子数为4mol，确定出还原剂的电子数为4mol。反应中一共用了5mol硝酸，硝酸被还原的价态可以由-3到+4价，硝酸被还原的产物的价态也可发生变化。但是不论价态如何变，电子数一定不变。有4mol硝酸表现酸性，只有1mol表现氧化性，1mol硝酸要得4mol电子，化合价下降4价，即为+1价的氧化物

。

四、“定”“变”思维模型对有机物同分异构体的数目判断

有机物同分异构体的书写能考查学生的思维能力、分析问题和解决问题的能力。这也是近几年高考考查的一个热点内容，尤其是多个原子或原子团做取代基时，由于数目多、位置多，分析起来非常复杂。“定”“变”思维模型在判断同分异构体的数目时是非常方便的，用法如下：①先固定一个取代基的位置不变，②其他的取代基按一定的方向在其主链上或苯环上移动，有几种移动方式，同分异构体的数目就是多少。

例4 写出苯分子的二氯取代物的同分异构体。