假設(shè)法在化學(xué)解題中的運(yùn)用

1、假設(shè)法在化學(xué)解題中的運(yùn)用 四川省廣漢市第六中學(xué)校 孫長遠(yuǎn)化學(xué)計(jì)算在歷次考試中都占一定的比重，各類計(jì)算題型都有，要么由方程式列式計(jì)算、要么由已有公式列式計(jì)算、要么由題目所給關(guān)系列式計(jì)算、要么由相關(guān)概念列式計(jì)算，解計(jì)算題的方法和技巧也相當(dāng)多。學(xué)生在做計(jì)算題時往往不知如何下手，容易失分，因而在考試當(dāng)中我們的多數(shù)學(xué)生對計(jì)算題都感到很難做。在這里我就多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，針對一些化學(xué)問題介紹一種解題思路用假設(shè)法去分析。假設(shè)法是根據(jù)題目中的已知條件或結(jié)論作出某種假設(shè)或根據(jù)題目的條件，假設(shè)一定的情境使問題簡化，然后根據(jù)假設(shè)進(jìn)行推算，對數(shù)量上出現(xiàn)的矛盾進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，從而找到正確答案的方法。假設(shè)法是一種教師常用的思維

2、方法和解題方法，在教學(xué)過程中，我們要有意識地教給學(xué)生，讓學(xué)生學(xué)會用假設(shè)法來思考一些問題。下面我就對涉及平衡和非平衡類兩個方面作一點(diǎn)粗淺的介紹。第一個方面平衡類：其一、化學(xué)平衡是中學(xué)化學(xué)中理論性很強(qiáng)的內(nèi)容之一，而化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算，在歷年的高考化學(xué)計(jì)算試題中出現(xiàn)頻率較高，其主要考點(diǎn)有化學(xué)反應(yīng)速率、起始濃度、平衡濃度、體積分?jǐn)?shù)、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、化學(xué)計(jì)量數(shù)等。對有些化學(xué)平衡計(jì)算題，根據(jù)化學(xué)平衡的特點(diǎn)，運(yùn)用假設(shè)法來解題，往往能把比較抽象、復(fù)雜的問題變得具體、簡單。例1.在密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng)：a A（g） c C（g）+ d D（g），反應(yīng)達(dá)到平衡后，將氣體體積壓縮到原來的一半，當(dāng)再次達(dá)到平衡時，D

3、的濃度為原平衡的1.8倍，下列敘述中正確的是（ ）A. 平衡向正反應(yīng)方向移動 B. a c(Na+) c(CH3COOH)c(H+)c(OH-) 此題目根據(jù)電荷守恒和物料守恒容易判斷A、B、C三個選項(xiàng)，對于D選項(xiàng)，則要考慮電離平衡和水解平衡兩個關(guān)系，用一般解法學(xué)生較難理解，若用假設(shè)法，問題就得到了簡化。具體作法：根據(jù)溶液呈酸性，說明CH3COOH電離大于CH3COO-水解，極端假設(shè)法就是假設(shè)只有CH3COOH電離，而CH3COO-不水解，則c(H+)c(OH-)、c(CH3COO-) c(Na+)就很明了了，答案選AD。同類題目再如：在25時，濃度均為1 mol/L的(NH4)2SO4、(NH

4、4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2三種溶液中，測得c(NH)分別為a mol/L、b mol/L、c mol/L,則下列判斷中正確的是（ ）A. abc B. cab C. bac D. acb 在解此題目時，可先假設(shè)NH的水解程度相同，F(xiàn)e2水解因素引起NH的水解平衡向左移動，從而導(dǎo)致NH濃度有所增大，CO水解因素引起NH的水解平衡向右移動，從而導(dǎo)致NH濃度有所減小，則結(jié)果為B。極端假設(shè)法就是從某個極限狀態(tài)去考慮問題，并對其進(jìn)行分析、判斷、推理的一種方法。一般是先把思路引向極端狀態(tài)，使問題簡化，從而順利得出正確結(jié)論，然后再回頭來認(rèn)識現(xiàn)實(shí)問題。第二方面非平衡類：有關(guān)混合物的計(jì)算，用常規(guī)

5、解法太繁瑣或無法得到答案，而用假設(shè)法就使問題變得簡單起來，常見用假設(shè)法對化學(xué)式作變形處理，從而使問題得到簡化。例4.為方便某些計(jì)算，有人將98%的濃硫酸表示成下列形式，其中正確的是（ ）A. H2SO41/9H2O B. H2SO4H2O C. H2SO4SO3 D. SO310/9H2O學(xué)生一看到題目就會感到不知題目用意，不知如何入手，常見的就是學(xué)生猜答案。此題目的關(guān)鍵就是對化學(xué)式和對98%的理解，我們運(yùn)用假設(shè)法來解題，就可以將98%的濃硫酸溶液假設(shè)成：濃硫酸溶液的質(zhì)量為100g；溶質(zhì)H2SO4質(zhì)量為98g、其物質(zhì)的量即為1 mol；溶劑H2O質(zhì)量為2g、其物質(zhì)的量即為1/9 mol，則溶質(zhì)

6、H2SO4與溶劑H2O的物質(zhì)的量之比1 ：1/9，根據(jù)化學(xué)式可表示物質(zhì)的組成知A正確，將H2SO4作變形為SO3H2O可知D也正確。例5. 2.1g平均相對分子質(zhì)量為7.2的CO與H2組成的混合氣體與足量的O2充分燃燒后，立即通入足量的Na2O2固體中，充分反應(yīng)后，固體的質(zhì)量增加為（ ）A. 2.1g B. 3.6g C. 7.2g D. 無法確定代表西瓜代表小車代表貨車代表小車進(jìn)行方向?qū)@種題目學(xué)生也感到困難而無法得到正確答案，老師用常規(guī)解法來講解也很繁瑣，如果我們用下面的假設(shè)法來解，就會感覺很輕松。先看一組圖：小車、貨車搬運(yùn)西瓜活動，在整個過程中貨車的質(zhì)量增加為多少？這一問題從圖解來看就顯

7、得相當(dāng)簡單，貨車增加的質(zhì)量即為小車的質(zhì)量，跟西瓜無關(guān)。而該題目中涉及的相關(guān)反應(yīng)方程式為：2COO2 = 2CO2 2CO22Na2O2 =2 Na2CO3O22H2O2 = 2H2O 2H2O2Na2O2 =4 NaOHO2對含碳部分的反應(yīng)可作如此假設(shè)：CO為小車、O2為西瓜、Na2O2為貨車，則固體質(zhì)量增加量即為CO的質(zhì)量，同理含氫部分燃燒引起的質(zhì)量增加即為H2的質(zhì)量，故該題目答案為A。也可作如下假設(shè)：燃料氣燃燒室裝有Na2O2反應(yīng)室釋放生成的氧氣燃燒所得混合氣燃燒所用氧氣結(jié)合所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式，燃料氣CO與H2燃燒所消耗的氧氣的質(zhì)量與最后生成釋放的氧氣的質(zhì)量是相同的，則Na2O2固體的質(zhì)量增加即為燃料氣CO與H2的質(zhì)量。相關(guān)例子還有很多