化学问题解决中的转化艺术_物质的量浓度论文

化学解题中的转换艺术,本文主要内容关键词为: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。

思维方法在解题中至关重要。思维方法的转换往往能使人茅塞顿开,突破思维定势,从“山穷水尽”之困境步入“柳暗花明”之坦途。

一、生疏与熟悉的转换

以“熟悉的旧知识”为基点展开联想,从而创造性地解决“生疏的新问题”,这是化学解题常用的思维方法。解信息迁移题,就是根据题中特点进行分析、联想,使生疏知识转换为熟悉知识,从而推出结论。

例1 自然界的磷矿中,磷酸钙矿[成分Ca[,3](PO[,4])[,2]]很少,主要是磷灰石矿[成分Ca[,5]F(PO[,4])[,3]]。写出由磷灰石矿为原料生产过磷酸钙肥料的反应方程式。

解析:Ca[,5]F(PO[,4])[,3],是课本中没有出现的生疏物质,联想复盐的组成,如2KAl(SO[,4])[,2]→K[,2]SO[,2]·Al[,2](SO[,4])[,3],类似的可以变形:2Ca[,5]F(PO[,4])[,3]→3Ca[,3](PO[,4])[,2]·CaF[,2]。进一步联想制过磷酸钙反应和制HF反应:

Ca[,3](PO[,4])[,2]+2H[,2]SO[,4]=Ca(H[,2]PO[,4])[,2]+2CASO[,4]

CaF[,2]+H[,2]SO[,4]=2HF↑+CASO[,4]

从而可推出:磷灰石矿制过磷酸钙这一生疏的反应实质上是两个熟悉的反应的“总和”,即反应式为:

2Ca[,5]F(PO[,4])[,3]+7H[,2]SO[,4]=3Ca(H[,2]PO[,4])[,2]+7CaSO[,4]+2HF↑

点拨:把其中某一熟悉的对象迁移到陌生的题中,然后以此为依据,类比迁移,既能摆脱思维受阻的困惑,又能解决问题。

二、一般与特殊的转换

特殊性中有一般性,一般性存在于每一特殊性中。有不少问题从一般情形下去考虑,难以得出结论。此时,不妨将问题转换到特殊的情形上加以审视,通过特殊看一般,结论往往会跃然而出。这种特殊化方法即为极端假设法。

例2 将NO、NO[,2]、O[,2]混合于试管后倒置于水中,完全溶解(设其产物不扩散),无气体剩余。试管内所得溶液的物质的量浓度(c)为()

(A)0<c<1/22.4(B)1/39.2<c<1/28

(C)1/28<c<1/22.4 (D)1/39.2<c<1/22.4

解析:(1)若无NO,则NO[,2]与O[,2]应按体积比4∶1混合:

4NO+O[,2]+2H[,2]O=4HNO[,3]

4L 1L (4/22.4)mol

所得硝酸溶液的物质的量浓度为(4/22.4)÷5=1/28mol/L(最大值)。

(2)若无NO[,2],则NO与O[,2]应按4∶3混合,所得硝酸溶液的物质的量浓度为1/39.2mol/L(最小值)。

综上,NO、NO[,2]、O[,2]混合气体恰好溶于水时所得溶液的物质的量浓度为1/39.2<c<1/28。

点拨:极端思维是把研究对象或过程变化通过假设成理想的极端值得出的情况与实际情况的对比,分析、推理、判断得出合理的答案,它主要适用于确定混合物的组成、判断反应物质量的关系、确定平衡体系中物质的量浓度范围等。

三、定量与定性的转换

有一类计算选择题,看似需计算,实则不必计算,把定量问题转换为定性问题,通过定性分析即可得出结果。

例3 甲、乙两个电解池均以Pt为电极,且互相串联,甲池盛有AgNO[,3]溶液,乙池中盛有一定量的某盐溶液,通电一段时间后,测得甲池电极质量增加2.16g,乙池电极上析出0.24g金属,则乙池中的溶质可能是()

(A)CuSO[,4](B)MgSO[,4]

(C)Al(NO[,3])[,3](D)Na[,2]SO[,4]

解析:分析选项中的四种阳离子,在题设条件下能电解而析出金属的,只有Cu[2+],即乙池中溶质只有CuSO[,4]可能,故选(A)。

该题若根据电解关系式做定量计算,易错选(B)项。

点拨:审题是解题的关键,审题中要挖掘隐含条件,接收、筛选、加工信息,进而深入到题目内容中去寻找突破口,使复杂问题简单化,计算的问题用分析推理法,灵活运用,快速解答。

四、微观与宏观的转化

一个复杂的问题,往往是由若干个简单的小问题组成,若能将复杂的问题分解成若干个小问题,然后各个击破,复杂的问题便迎刃而解了。如果从多角度、多方位考虑问题,统筹全局,省略了局部的变化过程,而事半功倍,这就是化整为零与集零为整的思维技巧。

例4 合成分子量在2,000~50,000范围内具有确定结构的有机化合物是一个新的研究领域。1993年报导合成了两种烃A和B,其分子式分别为C[,1134]H[,1146]和C[,1398]H[,1278]。B结构跟A相似,但分子中多了一些结构为——C≡C—的结构单元,则B分子比A分子多____个这样结构单元(填写数字)。

解析:由A、B两烃的分子组成去分析其微观结构确是难事。若将——C≡C—的微观结构转化为C[,8]H[,4]的宏观组成,问题就迎刃而解了。B分子的组成比A分子的组成多了C[,264]H[,132],即多了33个C[,8]H[,4]组成,也即多了33个题设的结构单元。

点拨:这是一道考查能力的试题。不少考生往往容易被两烃C、H的数值之大所迷惑,不会应变,弄得束手无策。

综上可见,在解化学题中适时运用辩证的思维方法进行问题的转化,可以化繁为简,变难为易,换慢为快,顺利解决难题。

标签:;  

化学问题解决中的转化艺术_物质的量浓度论文
下载Doc文档

猜你喜欢