问题解决与发散思维培养研究_化学式论文

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发散型思维是一种创造思维,它可以从一点出发,运用所学过的基础知识进行放射性联想,由此及彼,由表及里,触类旁通。那么在习题教学与解题研究中就要引导学生纵横联系,广泛联想,拓宽学生思维的广度和深度。

一、一题多解,训练思维的广阔性

思维的广阔性是指善于系统地、全面地、准确地思考问题,而一题多解,即在解答问题时,有意识地从不同角度,不同层次,运用不同方法进行分析研究,并指出其中的最佳方法,可以达到捷径通幽,异曲同工之妙。

例1 向100mL的FeBr[,2]溶液中通入标况下的Cl[,2]3.36L全部被还原,测得溶液中[Br[-]]=[C1[-]],则原FeBr[,2]溶液的物质的量浓度是()。

解法1 电子得失守恒

在氧化还原反应中,氧化反应失电子总数与还原反应得电子总数是相等的,设FeBr[,2]物质的量浓度为χmol·L[-1],氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数,即Cl[,2]得电子总物质的量=Fe[2+]失电子总物质的量加部分Br[-]失去电子的物质的量。

解法3 方程式法

运用逆向思维的方法,依反应后溶液中

本题除上述三种主要解法外,还有些大同小异的解法,就不再罗列了。

二、一题多变,培养思维的灵活性

思维的灵活性是指善于根据事物发展的变化灵活机动、随机应变地思考问题,所谓“一题多变”是指就一典型的例题,将已知与求解进行多角度的变换,引导学生对变换后的题型进行对比分析,从而使学生能够从特殊到一般,从个性到共性,达到认识化学问题的本质规律,培养学生思维的灵活性。

例2 某有机物分子中有40个电子,它燃烧生成等体积的CO[,2]和水蒸气,在相同条件下写出该有机物可能有的结构简式。

这是一道开放性习题,解题的关键是它燃烧生成等体积的CO[,2]和水蒸气,由此推断出碳、氢原子个数比为1:2和该有机物有40个电子这两个开放性条件,导致答案多元化。

若为烃,化学式为C[,5]H[,10]有9种可能的结构简式。

若为烃的含氧衍生物,其化学式为C[,2]H[,4]O[,3],结构简式有1种;化学式为C[,3]H[,6]O[,2],结构简式可能有5种;化学式为C[,4]H[,8]O,结构简式可能有3种。

由上例分析可知,试题只给出一定的情境,条件、解题策略与结构都要求学生在情况中自行设定与寻找,这样的问题其条件、解题策略都是开放性的,但抓住新情境中的信息,生成等体积CO[,2]和水蒸气,再进行有序思维,由烃到烃的含氧衍生物,由简单到复杂,就能写出它们的同分异构体,从而培养学生分析问题和解决问题的能力。若将上题的条件变换成:

(1)有不同的有机物,完全燃烧时都生成等体积CO[,2]和水蒸气,又都能通过一步反应生成乙醇,写出它们的可能结构简式。(乙烯、乙醛,甲酸乙酯,葡萄糖等)

(2)某有机物X是含有C、H、O三种元素,在120℃时,0.5 mol X完全燃烧生成等体积的CO[,2]和水蒸气,写出X的可能结构简式(只写三种:甲醛、乙醛、乙酸或甲酸甲酯,丙酸、甲酸乙酯或乙酸甲酯)。

通过上述一例二联,既综合了有机物的有关计算,又联系了同分异构体的写法,还总结了开放性习题的解题方法,让学生悟其理、懂其法,强调了知识的基础性、多样性和综合性,考查了学生的分析、推理和综合能力。

三、多题归一,激活思维的变通性

变通性又称灵活性,它的意义在于可使学生能深入到问题的本质中去,吸收新信息,以展现更多的联想,进而引导学生能从问题的解法中,概括推导出同类问题的解法。

例3 乙酸和甲酸甲酯的混合物中含碳量为46.8%,则混合物中含氢量是()。

A.6.5%B.52.1%

C.7.8%D.10.9%

该题属于求混合物中某元素的质量分数的题型,关键是找出它们平均化学式或通式,再由通式求某元素的质量分数就好比囊中取物,通过分析羧酸和酯具有相同的通式C[,n]H[,2n]O[,2],其C、H质量比均为12:2=6:1,则:

例4 由甲酸、乙酸、丙酸甲酯组成的液态混合物,氢元素的质量分数为8%,则该混合物的平均相对分子质量是()。

A.68.8 B.72.7 C.75.3 D.73.2

我们先写出甲酸、乙酸、丙酸甲酯的化学式

由以上二例解法可见,由三种元素构成的物质组成的混合物,若其中两种元素具有相同的原子个数比(即质量比),不论它们以何种比例混合,只要知道了其中一种元素质量分数,其他两种元素的质量分数或平均相对分子质量均可求出。

综上所述,在教学中优化学生发散型思维,在解题的过程中完善发散型思维。在此基础上,加强各学科之间知识的渗透教学,使之纵横联系,文理交叉,使其顿悟,融会贯通。

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