在化學(xué)平衡復(fù)習(xí)中體會逆向思維

在化學(xué)平衡復(fù)習(xí)中體會“逆向思維”奉化中學(xué)趙俊汪俊杰【摘要】在化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力，對于提高學(xué)生的科學(xué)思維水平，逐步培養(yǎng)良好的思維品質(zhì)，具有重要作用。本文借助化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡從正向思維和逆向思維兩個角度復(fù)習(xí)。使得逆向思維方法由隱形變?yōu)轱@性，有效的啟發(fā)學(xué)生去逆向思維。而且使學(xué)生感到新穎，又能造成連續(xù)的思索，引起學(xué)生的共鳴?！娟P(guān)鍵詞】逆向思維化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡移動心理學(xué)研究表明，每一個思維過程都有一個與之相反的思維過程。逆向思維就是人們習(xí)慣上說的“倒過來”想，是相對正向思維而言的。所謂正向思維，指的是指從事物產(chǎn)生的原因（或條件）去逐步得出結(jié)果（或結(jié)論），如：氯氣和鐵共熱生成什么？偏重于單向思考，追求唯一的正確答案，其思維有較為明顯的收斂性特征。而反過來問：什么物質(zhì)間反應(yīng)可以生成FeCl3？這一由結(jié)果去尋求產(chǎn)生這一結(jié)果的原因的思維方式就是逆向思維。所以逆向思維往往具有比較明顯的發(fā)散性特征，是一種創(chuàng)造性的求異思維?；瘜W(xué)平衡是中學(xué)化學(xué)重要的基礎(chǔ)理論之一，外界條件對反應(yīng)速率的影響更是理解化學(xué)平衡移動的基礎(chǔ)。在高三一輪復(fù)習(xí)有關(guān)《化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡》相關(guān)內(nèi)容時，我有目的的選擇有助于學(xué)生逆向思維的問題，讓學(xué)生在解決問題的過程中去嘗試和體驗“逆向”，是訓(xùn)練學(xué)生逆向思維的有效途徑。一、單方向的化學(xué)反應(yīng)正向思維角度：逆向思維角度：【設(shè)計意圖】正向思維：增加鹽酸濃度，反應(yīng)速率加快；而逆向思維：反應(yīng)速率加快，可以是：（1）增加鹽酸濃度；（2）增大Fe與鹽酸的接觸面積；（3）升高溫度；（4）加催化劑二、可逆反應(yīng)，外界條件對反應(yīng)速率的影響正向思維角度：逆向思維角度：【設(shè)計意圖】正向思維：增加生成物濃度，逆反應(yīng)速率加快；逆向思維角度：要加快逆反應(yīng)速率，可以（1）增加反應(yīng)物濃度；（2）升高溫度；（3）增大壓強；（4）加催化劑三、外界條件改變，平衡移動判斷正向思維角度：逆向思維角度：【設(shè)計意圖】正向思維：通入N2，平衡向正反應(yīng)方向移動，H2轉(zhuǎn)化率增大，N2轉(zhuǎn)化率減?。荒嫦蛩季S：同時滿足平衡正向移動和反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高可以：（1）增大壓強；（2）降低溫度；（3）等溫等容條件下按照1:3關(guān)系同時增大N2和H2的量。要解決逆向思維的這個問題，需要弄懂化學(xué)平衡的移動實質(zhì)是由外界條件對正、逆反應(yīng)速率的影響從而移動，從本質(zhì)上揭示外界反應(yīng)條件對反應(yīng)速率的影響。另外加入轉(zhuǎn)化率的判斷，需要學(xué)生設(shè)計等溫等壓假想的中間狀態(tài)，從而拔高思維高度。四、平衡狀態(tài)判斷正向思維角度：逆向思維角度：【設(shè)計意圖】正向思維：等溫等容，反應(yīng)前后氣體體積變化，若壓強不變，可以判斷已經(jīng)到達平衡狀態(tài)。逆向思維：合成氨的反應(yīng)，若已經(jīng)達到平衡狀態(tài)（1）壓強不變；（2）若為絕熱容器，溫度不變；（3）各組分的濃度不變；（4）混合氣體密度不變；（5）混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變等。借助這個逆向思維的問題，可以促使學(xué)生去總結(jié)判斷到達平衡狀態(tài)的標(biāo)志，而且可以延伸出去，再總結(jié)反應(yīng)前后氣體體積變化的可逆反應(yīng)，判斷到達平衡狀態(tài)的標(biāo)志。五、化學(xué)平衡常數(shù)：【設(shè)計意圖】正向思維：如果外界條件改變，平衡不移動，K值不變；逆向思維：如果外界條件改變，K值不變，是不能判斷平衡一定沒移動的。比如可以改變濃度，改變壓強來促使平衡移動，只要不改變溫度，K就不變。能學(xué)生更透徹的理解平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān)。六、圖像【設(shè)計意圖】對圖像題的考察通常是按照所給圖像解決問題，該題從繪制化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像，反過來，更深的理解外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡移動的影響。利用逆向思維的理念試著上了兩節(jié)試驗課，結(jié)果顯示，學(xué)生對正向思維角度所出問題都能解決，而逆向思維角度所出問題往往回答不夠全面，這是因為中學(xué)生受生活經(jīng)驗、學(xué)習(xí)閱歷的影響，其思維方式多以正向思維為主，并形成了習(xí)慣。如果在正向思考的同時，能及時變換