解读高中化学解题方法(共12篇)
解读高中化学解题方法 篇1
高中物理是一门知识性很强的学科, 在揭示物理现象本质的同时, 还能通过物理现象发现其事物变化规律. 随着新教改不断深化, 我国高校物理教学中的解题思维和方法都广受关注, 正确的解题思维和方法能够有效的提高解题效果和解题效率, 在解题过程中, 学生还可以通过不同的解题思路建立多种解题模型.
一、整体和隔离
物理教学过程中, 常用的解题方法主要为两种: 整体解题方法和隔离解题方法, 这两种解题方法的解题思维对综合知识要求很高. 高中物理题的解题难度很大, 其解题步骤非常繁琐.整体和隔离的思维模式可以将复杂的物理习题简单化, 通过局部求解的方式, 逐一击破物理难题. 整体思维是习题的宏观考虑, 排除其细枝末节, 将互相有联系的物体事物看做一个整体, 这种解题思路, 不仅能够使学生的解题思路更清晰, 还能够将物理习题的难度大大降低. 隔离思维是将局部习题难点, 进行重点突破, 使其脱离物理整体, 从客观的角度考虑其局部的物理含义, 寻求解题思路, 物理习题中的相关等量关系有很多, 隔离思维方式可以广泛的应用在这种类型的物理习题中.
例1如图1所示, 在光滑的水平面上, 有等质量的五个物体, 每个物体的质量为m. 若用水平推力F推1号物体, 求: ( 1) 它们的加 速度是多 少? ( 2) 2、3号物体间的压力为多少?
解题策略: 因各个物体的加速度相同, 可以五个物体整体为研究对象求出整体的加速度. 再以3、4、5号物体为研究对象求出2、3号物体间的压力.
解题提示: 对整体F = 5ma, 对3、4、5号物体T = 3ma, 得a= F /5m; T = 3F /5.
二、归类与转化
物理模型可以帮助学生找到解题思路, 是学生解题的重要环节. 在传统物理教学中, 教师对归类和转化的教学观念并不重视, 导致学生缺乏归纳和转化技巧. 随着物理教学改革的不断推进, 归类和转化在物理教学中的地位越来越明显, 在高中物理教学中具有重要发展地位. 将同种类型的习题进行系统分类, 规范解题方法和解题技巧, 之后通过各种解题方法的转化, 可以大大降低物理习题的解题难度. 据相关数据统计, 高中物理习题中有近70% 的习题, 需要用到归类和转化思维, 由此可见, 归类和转化思维方法对高中物理教学具有重要影响意义.如图2所示, 一个细线连接两个同等质量的小球, 在磁场强度E的作用下, 小球均带正电, 电量分别为Q1和Q2 ( Q1> Q2) . 当细线与电场方向平行时, 小球会发生相应的运动. 这是一道电学题, 通过对习题进行分析可知, 两个小球的运动加速度是相同的, 因为它们受到的外力是相同的, 为E ( Q1+ Q2) . 在解题过程中, 学生可以将关于力和加速度的力学问题, 应用牛顿第二定律及物体受力分析便可以使问题得到有效解决.
三、正向和逆向
正向思维和逆向思维是物理解题的两种思维形式, 在高中物理传统教学中, 其思维方向对学生解题具有重要影响意义. 学生在解题时通常会应用正向思维, 这种思维模式的应用范围很广, 但是部分习题并不适用于正向思维, 甚至有时一味寻求正向思维的解题模式会严重阻碍正常的解题步骤, 使学生陷入思维困境. 逆向思维是背离正向思维的一种新型思维模式, 将物理习题倒过来思考, 对于个别习题来讲, 有时逆向思维会大大降低物理解题的复杂程度. 如, 卡车在匀速行驶时, 突然紧急制动, 经过8秒之后才停下来, 最后一秒卡车的位移是2米, 求卡车的加速度和匀速行驶速度. 这是一道典型的运动学物理题, 在解题时应运用常规解题思维, 由于需要计算的各项物理参数很多, 如果这道题的解题步骤相对比较繁琐, 如果在解题时运用逆向思维, 把紧急制动过程看作初速度为零的匀加速直线运动的逆过程, 最后1秒位移就变成了匀加速运动的最初1秒位移, 卡车匀速行驶的速度就变成了匀加速运动的末速. 通过简单的运动学公式就可以计算出正确答案. 如果条件里有a, s, v三者中两者, 求第三个就用v22- v21= 2as,
有s, a, t中两者求第三个用s = 0. 5at22或有v0时s = v0t +0. 5at2, 有a, v, t中两者求第三个用v = v0+ at.
四、代换和推理
高中物理教学涉及到的基本概念很多, 其物理原理是学生解题的重要科学依据, 但是如果学生在解题时完全依照传统的解题思路去解题的话, 会增加解题的复杂性和局限性. 所以在解题过程中, 有效运用代换与推理解题思维模式, 将固定的物理量转化成一个物理计算过程, 将物理模型与复杂问题解答有效结合在一起, 使解题方法简单化, 并且能快速将问题计算解决, 对提高学生解题速度具有很大的帮助. 例如, 黄金代换公式:
综上所述, 高中物理的解题难点主要集中在思维模式和解题方法上, 要想实现高中物理教学目的, 必须着重培养学生的思维能力和解题技巧. 运用高效的解题思维提升解题效率, 是提高学生解题能力的有效手段之一. 只有掌握正确的解题思维方法, 才能在解题过程中创造性地运用知识的纵横联系, 脉络清晰、思路顺畅、不落俗套、不拘一格, 进而达到事半功倍的解题效果 .
解读高中化学解题方法 篇2
常听同学抱怨,作业太多,做不完了,有的同学为应付还不惜抄袭作业,影响出色品质的形成。了解下来,问题大多是在时间安排上。觉得辛苦的同学,他们的作业都是在弹性的时间内完成,想做就做些,不想做就玩会儿;或者慢条斯理,认为时间还有的是,等会再完成。有一次,作业量并不大,可是有位同学居然没完成,他坦诚的说,晚上应该花上半小时就完成,可是当走到电视前时,就自我安慰,看会吧,睡前再做,而到睡前又想起语代老师布置的“周记”明天早自习要交,只有先写周记,早自习再做吧,早自习外语老师来检查背诵,所以就误了事。
但是,大部分同学还是对数学作业高度重视,应对自如,甚至还学有余力,额外做了些提高题,所以他们经常要求老师多布置些作业。调查下来,有两个是他们的共同特点:一是他们做作业限时完成,不拖拉,干净利落,遇到困难,待各项任务基本完成后,再进行钻研。另一方面,他们做到了心动不如行动。他们拿到问题,常常是立即投入战斗,而不是去想今天有多少作业,需多少时间,难度是否太大,能不能完成得了等等。他们遇到难题是先能做多少就做多少,能解决到什么程度就解决到什么程度,当解决了问题的部分时,常常会闪出好念头,悟出问题的解决方案。实际上每解决一点就是向目标靠近一步,这就是“吹尽黄沙始得金”的道理。
高中化学解题策略以及方法研究 篇3
【关键词】高中化学;解题方法策略;方法研究
【中图分类号】G633.8
1.化学解题中几个重要的因素分析
1.1化学习题的内容缺乏趣味性
有趣味的东西才能够有吸引的点,很显然,学习也是这样,如果习题能够有足够多的趣味性,对学生的解题有很大的帮助。写化学方程式,填化学系数,类似的的习题都缺乏新意,没法刺激学生对化学学习的积极性。【1】还有很重要的一点就是与实际相结合,与实际生活相联系能够让学生更亲近化学,激发学习兴趣。
以下是一道考察电化学的化学题:
某化学老师设计了一个“黑笔写红字”的实验.用滤纸先用NaCl、无色酚酞的混合液浸湿,接在铂片上,两端通上店,用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹.据此,下列叙述正确的是( )
A 这是一个还原反应 C这是一个氧化反应
B铅笔端是正极 D 铅笔端有氯气产生
简要分析:本题目考察的是电化学方面的有关知识(电解饱和食盐水,氯气的性质两个知识点),但通过一个趣味性实验,把实验原理的考察变得更有趣味,同时也能不遗漏知识。像这样通过有趣的东西把化学知识融入其中会对学生的化学解题有很大的帮助。
1.2化学解题策略要具有思维性
高中化学的解题是对学习思维有显著提高的一个阶段,但还是因为高考的压力,很多高中老师对于化学的教学始终停留在采用死板的解题方式,就是为了尽量减少出现失误,应对高考。【2】高中化学解题教学旨在培养学生的思维能力,所以,在化学解题的教学中,教师应更注重于解题思路更具有思维性,让学生能够在解题的过程中促进思维能力的培养。
2.化学解题中守恒法的实例分析
2.1质量守恒
质量守恒是指反应物的总质量等于生成物的总质量。
例1 有种金属N和它相应的氧化物的混合物共200g,与水反应后,将得到的反应物蒸干,得到280g的无水晶体,则改碱金属可能是( )
(A) 锂 (B) 钠 (C) 钾 (D)铷
(已知4种碱金属的相对分子质量分别为:6.94,23,39,85.47)
解析:设N的相对原子质量为X,最后可以解得X的值介于13.5到43.5之间,再由题目所给的条件可知4种金属的相对原子质量,得钠是正确答案。啊
2.2得失电子守恒法
得失电子守恒是指在氧化还原的过程中氧化剂的得电子数和还原剂的失电子数相等。
例2:在某温度下,将Cl2通入KOH溶液中,反应后得到KCL,KCLO,KCLO3的混合溶液,经测定CLO离子和CLO3离子的个数比为1:2,则CL2与KOH溶液反应时,被还原的氯与被氧化的氯的氯的物质的量之比是多少?
解析:这是一道很典型的氧化还原的题目,对于这种类型的题目,最主要的是先找出氧化剂和还原剂,如果不能一眼看出来,不妨先把化学方程式或者离子方程式先写下来,配平,然后找到,但这个题目又是比较特殊的一种题型,即氧化剂和还原剂是是一样的,都是氯气。
其中ClO3-中Cl为+5价失去5个电子,ClO-中Cl为+1价,失去1个电子。Cl-是得到1个电子,所以 1+5×2=11,故被还原的氯和被氧化的氯的物质的量之比为11:3.
2.3电荷守恒
电荷守恒是溶液三大守恒原理之一,即溶液中的阳离子的正电荷数与阴离子的负电荷数相等,整个溶液呈中性。
例4::用0.10mol/L的盐酸滴定0.10mol/L的氨水,滴定过程中不可能出现的结果是( )
A.c(NH4+) >c(Cl-),c(OH-)>c(H+) B.c(NH4+)=c(Cl-),c(OH-)=c(H+)
C.c(Cl-) > c(NH4+),c(OH-)>c(H+) D.c(Cl-) > c(NH4+),c(H+)> c(OH-)
解析:由电荷守恒原理可知:A中c(NH4+) >c(Cl-)时带正电,而c(OH-)>c(H+)时 带负电,溶液可显电中性 ;B中c(NH4+)=c(Cl-),c(OH-)=c(H+)溶液显电中性 ; C中c(Cl-) > c(NH4+)时 带负电,c(OH-)>c(H+)时 带负电 ,整个溶液不显电中性 ,显然是滴定过程中不可能出现的结果 ;D中c(Cl-) > c(NH4+)时 带负电,c(H+)> (OH-)时带正电,溶液可显电中性。故答案为C。
3.高中化学解题双水解问题分析
在高中化学的学习中,双水解是很重要的一个知识点,考纲要求中也明确的说明这是点是高考的热点和重要得分的点,所以对于高中化学的学习中,把握好这类型的化学试题解题方法是很重要的。下面我们以实际题目简要分析次类型的題目的解题方法。首先我们要明确什么双水解,即弱酸根离子和弱碱阳离子相互促进水解,直到反应完全。发生双水解的条件是:弱酸的酸根阴离子和弱碱的阳离子共同存在一个溶液中,就达到发生双水解的条件。
Na2CO3和别的强酸弱碱盐双水解 都是生成CO2吗?为什么不生成HCO3-?这是一个很典型的双水解问题,很多学生都会遇到这类疑惑。
解析:Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,在Na2CO3发生水解时,产生HCO3-,但是在双水解中,HCO3-会与强酸弱碱盐中的阳离子发生反应,生成对应的碱和CO2。解析这类型的题目,最要的是分析双水解相互促进反应的条件:对于解析中的方程式,因为Al3与HCO3能够相互促进水解,使得水解程度加大。对于H2CO3,它不稳定极易分解,在溶液中遇到Al3+的时候就容易沉淀,生成稳定的化合物Al(OH)3↓,因为Al(OH)3的溶解度很小不易再分解,所以反应就不会再继续。相较于Mg(OH)2↓,因为它的溶解度比较大,还能再分解,根据平衡反应的原理,反应会继续向右进行,直至反应达到平衡状态,所以Mg(OH)2↓一般都比Al(OH)3↓难沉淀。
4.结语
化学解题是高中化学学习中很重要的一个过程,它能促进学生思维能力的提高,在化学解题中注重发现问题的本质,从中结合生活实际能更好的解题,培养良好的思维能力也是化学解题的一个重要的部分。
参考文献
[1]徐兴华.高中化学解题策略及方法研究[J].数理化学习(高中版),2014,11:75-76.
解读高中化学计算题解题策略 篇4
当问题涉及多个化学反应, 如果能根据质量守恒定律找出各物质之间的关系式及某物质组成成分之间的关系式求解, 则会化繁为简.
例1 锌粉、铝粉、铁粉、镁粉的混合物a g与一定的溶质质量分数为25% 的稀硫酸恰好完全反应, 蒸发水分后得到固体 ( 不含结晶水) b g, 求反应生成氢气多少克?
解析: Ⅰ. 此题若用一般方法求解, 化学方程式多, 数据多, 运算量大, 易出现错误, 若根据质量守恒定律寻找关系式, 即可化繁为简.
因为完全反应得b g固体 ( 无水硫酸盐) 均由金属元素和硫酸根两部分组成, 其质量为金属元素和硫酸根质量之和, 所以根据质量守恒定律, 盐重金属的质量和四种金属粉末的质量相等, 则盐中硫酸根的质量为 ( b - a) g, 设反应生成H2x g
由H2SO4~ SO42-~ 2H+~ H2, 得
Ⅱ. 这道题还可以这样分析, 根据化学方程式:
因此金属和硫酸反应时, 需要硫酸的质量为生成氢气质量的49 倍.
设反应生成的H2质量为x g, 则需要氢气的质量为49x g, 根据质量守恒定律, 得: a + 49x = b + x, x = ( b- a) /48 g
二、侧面突击, 化难为易
有些化学计算题, 正面求解有难度, 但是如果认真分析各物质的组成, 侧面突破, 可化难为易.
例2 有一包Fe SO4和Fe ( SO4) 3的固体混合物, 已测得含铁元素的质量分数为31% , 则混合物中硫元素的质量分数为多少?
解析: 仔细分析, 可以看出Fe SO4和Fe ( SO4) 3不管以何种比例混合, 硫、氧原子个数比总是1∶4, 质量比为32∶16 × 4 = 1∶2. 设含硫元素的质量分数为x% , 则含氧元素的质量分数为2x% , 所以有31% + x% + 2x%= 100% , 解得x% = 23% .
三、巧妙估算, 迅速求解
有些计算题可根据其特征进行估算, 不必详求精确数值, 从而可以简化解题步骤, 提高解题效率.
例3 a和b两元素组成的化合物x和y, x分子的组成为ab2, 其中a元素占50% , b元素占40% , 则y的化学式可表示为 ( )
(A) ab2 (B) ab (C) a2b (D) a3b
解析: 这道试题可采用估算的方法, 因为a元素的质量分数在化合物x中比在化合物y中大, 在x分子中两元素的原子个数比为: a∶b = 1∶2, 则y中a∶b < 1∶2, 故应选答案 ( A) .
四、利用差量法, 提高题速度
例4 有一置于水中用特殊材料制成的密闭容器, 气体分子可以通过该容器的器壁, 而液体和固体不能通过. 容器质量为1 g, 体积为0. 04 L. 容器内盛有32. 5 质量分数为40% 的稀硫酸. 如果向其中加入锌粒, 要想保持容器在水中不沉底, 则锌粒的质量最大不能超过多少?
解析: 依题意得出浮力F浮= ( 1 × 0. 04 × 1000 ) /1000 = 40 /1000 = 0. 04 N. 所以容器及容器内物质的重量不超过0.04 N, 即它们的质量不超过0.04 kg ( 40 g) , 则容器物质的质量不超过40 - 1 = 39 g.
设锌粒质量最大不超过x g.
因此, 重视引导学生从题设条件出发, 运用概念和原理对题中的数据进行剖析, 找准相关项之间的关系, 再进行计算, 这样可培养学生简捷、正确的解题思路, 提高解题技能, 促进解题技巧的逐步形成. 并且在教学中加强跨学科试题的训练, 经常联系实际, 分析其内在联系与蕴含的学科理论, 以提高学生的综合素质.
摘要:在解答计算题时, 有时因反应类型不好把握, 给解题带来诸多不便, 如果仔细分析, 往往可以找到一些特殊解法, 给解决问题带来方便, 下面介绍几种化学计算题的巧解法.
关键词:巧解计算题,关系式,估算法,差量法
参考文献
高中物理的解题方法 篇5
解题首先要通过审题,搞清题目描述的物理过程,这需要平时对自己学习方法的总结,要对物理过程一清二楚,物理过程弄不清必然存在解题的隐患。所以物理家教这里建议大家,题目不论难易都要尽量画图,有的画草图就可以了,有的要画精确图,要动用圆规、三角板、量角器等,以显示几何关系。画图能够变抽象思维为形象思维,更精确地掌握物理过程。有了图就能作状态分析和动态分析,状态分析是固定的、死的、间断的,而动态分析是活的、连续的。
在搞清楚物理过程之后,应把每一个物理过程用所学过的定理定律加以描述,
我们学过的“运动学公式”、“动能定理”、“机械能守恒定律”、“动量守恒定律”“动量定理”都可以用来描述一个过程,当然要注意守恒定律的条件;还要注意衔接各个过程的状态,比如“速度”这个物理量一般不发生突变,它既是上一阶段的末速度,又是下一阶段的初速度,针对状态来研究,一般是用牛顿第二定律;一般的,即使是一道综合题,也可以根据将物体运动分成的若干状态来求解,往往写出描述每一状态的方程,题就有解了。
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高中历史材料题解题方法 篇6
从历年的高考试题分析中可以发现,材料分析题所占的分值越来越大,甚至连客观选择题也趋于材料解析,而学生的学习弱点正在于此,很大一部分学生表示对这类题目无法把握,不知道如何答题。针对上述情况,现把我自己工作以来在材料解析题的答题步骤方面的经验总结如下:
做好历史材料题可分为四步:审题抓关键词、读材料找出有效信息、联系课本相关内容、组织规范语言答题。
1. 审题抓关键词。拿到材料首先看设问,不要急于看材料,审题包括审该题干中有几个要答的问题,每个问题的具体要求是什么,问题与问题之间有何关联,即找准问题的关键词所在。
2. 读材料找出有效信息。读懂材料是答好题的前提,读材料时要注意正文前或正文后提示性的文字,即时间、地点、人物、材料的标题或出处。
例:中外国内生产总值对照表 (单位:万元)
请回答:表格中的信息说明了什么問题?
解析:先看提示性文字——中外国内生产总值对照表,可得知是中外GDP对比。对于表格题,方法是“横着看来竖着看”,横着看是国家对比,竖着看是时间对比,可得出结论:中国1820年以前,国内生产总值几乎是欧美的总和,增长率远高于整个欧洲地区;近代中国国内生产总值增长率远远落后于欧美国家。
3. 联系课本相关内容。将材料与课本所反映的相关知识建立联系,判断材料所反映出的历史时期、历史事件,联想该内容在教材中是怎样论述的,据此建立答题的大方向。
4. 组织规范语言答题。考试中经常可以看到一些同学写了满满的答案,却不得分或得分不高。原因是什么呢?因为犯了答题忌讳。答题有四忌:一忌照搬材料不分析;二忌不顾材料一味回归教材;三忌白话连篇,不注意历史语言的表述,措辞随便无中心;四忌堆积词藻。
解读高中化学解题方法 篇7
一、数形结合法
根据题目讲述的内容, 已知图像还有化学反应分析过程, 了解图形中的横坐标、纵坐标还有直线或者曲线中的起点、转折点、交点和终点所表示的含义, 以及每个化学反应阶段和过程是怎么样的, 分析清楚化学情景、点和点之间的化学反应过程。如果是根据题目绘制图像, 就需要根据化学方程式找出这些转折点处, 其质量或者物质的量的多少、取值范围等, 利用化学反应连续性的性质, 确定出正确的函数关系表达式, 再代入, 绘制出示意图。
二、转换信息法
一般的化学题目, 都会给出很多的信息, 再提出问题。基本模式是:题目+一些问题。而在题目提出问题之前的这些信息, 大多数是对某个新物质或者对某个实验过程的讲解或者表述, 大多数是学生没有接触过的非常规性质的新知识, 这些信息一般都来源于最近的科技发展和科技进步, 文字描述中会有比较多的不必要信息, 简称干扰信息, 也有可能是并未明显说明的浅藏的解题信息。
对于这类题型, 一般的解题思路是提取信息、转换信息, 再加上前后推理得出结论。解题需要注意的问题:读懂题目, 利用已学过的知识进行正确的推理。
【例1】科学家在1985年发现了一种新的分子C60, 对C60的大量研究取得了一系列惊人的成果。一年前某国科学家用巨型计算机进行模拟后确认, 由60个氮原子可以结成稳定的N60分子, N60和C60为球状分子。N60的原子键一旦被破坏, 就会释放出大量的热, 变成N2, 可以成为现在世界上药性很强的炸药或者性能最佳的火箭燃料。
问题:1.N60和C60是不是同分异构体?
2. N60和N2, 谁更稳定?
分析:题目1, 我们要分析同分异构体和同素异形体的概念, 经过分析可以知道, 答案是否定的。题目2, 原子键被破坏, 放出大量的热, 由能量越低越稳定的化学性质可以知道, 放热后变成的N2能量低更稳定, 也就是N2比N60更稳定。
三、极值判别法
极值, 顾名思义就是极限的数值。采用极值判别的方法, 就是将复杂的问题, 省略掉中间过程, 假设处在某1个或者是某2个极端的状态 (最多、最少或者最大、最小) , 复杂的中间过程被省掉之后, 从极端的角度思考问题, 再计算出极值, 最后确定一个范围。关于以下几类问题可以采用极值判别法:
1. 在可逆反应的题目中, 要求某个量的大小, 可以将反应看作完全反应, 最后分析结果;
2. 在可逆反应中, 计算气体的平均相对分子质量时, 将可逆反应看成可进行到底的反应, 根据反应完全后的计算结果, 分析中间的可能值, 得出答案;
3. 在区别混合物的组成时, 将混合物看做某一个纯净物来分析;
4. 在判断生成物的组成或者反应物是不是过量时, 可从很多个平等反应中提取出某一单一反应进行分析。
【例2】一位同学做高锰酸钾制取氧气的实验, 在收集到所需要的氧气后停止加热, 高锰酸钾没有分解完全。问剩余固体混合物中锰元素和氧元素的质量比不可能是下面哪个 () 。
分析:这题不是一般的化学计算题, 它没有给解题者任何的计算数据, 是一个不定量分析的过程。首先如果完全分解, 那么高锰酸钾分解成的锰元素和氧元素原子个数比为2∶6, 那么质量比为55∶48, 假设高锰酸钾没有反应, 则剩余的固体高锰酸钾中锰元素和氧元素的质量比为55∶64, 由题目的没有完全反应可以知道, 锰元素和氧元素的质量比应该在55∶64与55∶48之间, 所以, 应该选择答案A。
四、关系式法
建立关系式, 灵活解决各类计算题, 已经成为化学解题方法的经典, 也是对每步都一板一眼的解题过程的挑战。利用化学物质中有着承前启后的桥梁作用的物质, 将反应物和生成物及所涉及的物质的关系用式子表示出来。建立关系式的一般过程为:1.清楚每步化学方程式, 建立计量之间的关系式;2.将每步方程式进行有效合并;3.利用原子守恒, 得出题目所需的关系式。
五、讨论法
讨论法分为以下三种:
1. 未知数不定时的讨论。
在题目给出条件时, 或许有两个、三个或者更多的数是不知道的, 乍看会以为有无数个解, 这里要根据化学的实际情况和反应原理来分析, 限制未知数的某些情况, 得出结果。
2. 讨论极值的问题。
极值法重在数学分析和数学思想的灵活应变。化学极值法在高中化学解题过程中运用得比较多, 一般是针对混合物判断组成和计算题中的数据不足的问题。极值法能将复杂的问题简单化、抽象的问题具体化。
3. 区间讨论法。
在数轴上根据不同的点把数轴分成几个区间, 然后分区间讨论问题。N个点可以分成N+1个区间, 然后讨论这些区间变化的原因和在此区间的反应包括哪些。化学题目和其他学科不同的是, 有很多时候都可以用字母代表数据, 这就造成了表示的不确定性, 反应物用量不同, 生成物就不同。对于这样的题目, 首先需要注意的问题是找出临界点, 然后根据临界点, 判断不同用量比, 得出不同区间的讨论结果。
【例3】现有氧化铜和炭粉混合物共A mol, 将它在隔绝空气条件下加热。反应完全后, 冷却, 得到残留固体。写出可能发生的化学反应方程式。若氧化铜在混合物中物质的量比值为x (0<x<1) 。问:x取值不同时, 对应的残留固体为何种物质?写出残留固体的物质的量与x值之间的关系?
解答分析:经过分析可以知道, x的临界点为1/2和1/3, 然后就可以分成3个区间进行讨论, 最后得出不同区间有不同的关系式。
六、总结
在高中化学解题过程中, 还有代入法、定值法、排除法、估算法、等效代换法、思考法等等多种方法, 有些是常用的, 有些是经典的或者新颖的。在高中化学教学过程中, 要不断总结经验, 奠定学生扎实的基础之后, 让他们掌握不同的学习和解题方法, 达到培养学生思维和运用知识的能力, 为塑造创新型人才作贡献。
参考文献
[1]郑梅春.高中化学计算题解题方法小结[J].教学实战, 2009 (21) .
[2]袁来德.化学计算中的解题方法和技巧[J].中学生数理化 (高一版) , 2009 (1) .
[3]陈学莲.巧用守恒法解题[J].考试周刊, 2011 (77) .
解读高中化学解题方法 篇8
一、守恒法
守恒具体就是指在化学反应当中, 存在某些守恒关系, 比如质量守恒等. 而使用守恒法进行解题, 是一种在化学计算当中时常运用的解题方法和技巧. 守恒法在化学计算当中主要被运用在质量电荷守恒、物料守恒等方面. 通过运用守恒法不仅可以进一步展现题目当中各项之间的内在联系, 并且能够有效的将解题过程简化. 这种方式经常被用在选择题当中, 速度快, 正确率也高.
例1将1. 92 g铜粉和一定量的浓硝酸反应, 当铜粉完全作用之时收集到气体1. 12 L, 那么所消耗硝酸的物质的量是 ()
( A) 0. 12 mol ( B) 0. 11 mol ( C) 0. 09 mol ( D) 0.08 mol
解析: 根据相关内容选择使用原子守恒解题. 解题的关键之处是要注意硝酸发生反应之后进行了转化, 并且转化后的物体是硝酸根和二氧化氮, 然后再利用氮原子的守恒进而得出硝酸物质的量. 在此题当中, 1. 92 g的铜粉相当于0. 03 mol, 则生成的硝酸铜是0. 03 mol, 氮原子是0. 06 mol. 而最后收集到的1.12L气体, 这些气体当中无论是二氧化氮, 还是一氧化氮都具有氮原子, 则氮原子是0. 05 mol. 由此可以得出, 最终的答案是 ( B) 项.
二、平均值法
平均值法也是一种十分常见的化学计算解题方法, 是一种巧解方法. 在使用之时首先计算得出平均分子或者平均相对原子质量, 然后再用十字交叉法计算出各个成分的物质的量比.
例2有两种气态烃组成的混合气体0. 1 mol, 经过完全燃烧之后得到了0. 16 mol的CO2, 以及3. 6 g的H2O, 则在以下的说法当中正确的是, 在缓和气体当中 ()
( A) 一定有甲烷 ( B) 一定有甲烷和乙烯
( C) 一定没有乙烷 ( D) 一定有乙烃
解析: n ( 烃) ∶n ( C) ∶n ( H) = 0. 1∶0. 16∶3. 6 /18×2 = 1∶1. 6∶4即混合平均分子式组成为C1. 6H4, 碳原子小于1. 6的只有CH4, 则 ( A) 项正确. 由平均分子式可知, 另一烃中的H原子是4, 那么就一定没有C2H6, 所以 ( C) 项也正确.
三、差量法
差量法主要是运用化学反应前后的某些差量, 比如固体质量差、溶液质量差等. 通过这些差量和反应物或者生成物的变化量成正比, 再根据这层关系进行解题的一种方法.
例3在某些硫酸铜的溶液当中, 放入一个质量是1. 12g的铁片, 在一段时间之后发现铁片表面被一层红色的铜所覆盖, 将铁片取出并且洗净、烘干, 发现铁片的质量变成1. 16g, 计算在这个化学反应当中一共溶解了多少克铁? 又析出了多少克铜?
解析: Fe + Cu SO4= Fe SO4+ Cu通过这个式子可知, 铁片的质量在增加, 与铁的溶解和铜的析出直接联系, 每溶解56g的铁同时也会析出64 g铜, 则铁片质量增加了64 g - 56 g = 8 g. 然后再根据铁片增加的质量 ( 1. 16 g - 1. 12 g) , 就可以最终计算出Fe的质量, 以及Cu的质量.
设: 溶解的Fe为x ( g) , 析出的Cu是y ( g)
则, x = 0. 28 g, y = 0. 32 g.
四、十字交叉法
十字交叉法主要用于两组分混合物, 或者多组分混合物.求算混合物中关于组分的某个化学量, 比如微粒数、质量等的比例或者百分含量.
例4实验测得乙烯和氧气的混合气体, 已知这种混合气体的密度是氢气的14. 5倍, 那么其中乙烯的质量分数是 ()
( A) 25% ( B) 27. 5% ( C) 72. 4% ( D) 75%
解析: 通过十字交叉法可以计算得出乙烯和氧气的物质的量比, 进而可以求出质量分数.
则乙烯的质量分数是:
所以选择 ( C) 项.
五、极限值法
把由多种因素构成的化学问题, 比如混合物. 对这个问题当中某一个因素, 如混合物当中的一个成分进行思考.
例5已知原子量: Li—6. 9, Na—23, K—39, Rb—85. 现在有某种碱金属M和其氧化物M2O组成了一种混合物10. 8 g, 在加入了足够的水, 并且进行了充分反应之后. 将溶液通过蒸发和干燥最终得到16 g的固体物, 由此可以确定M是 ()
( A) 7 ( B) 23 ( C) 39 ( D) 85
解析: 混合物是碱金属单质和共氧化物M2O的混合物, 第一步先考虑全部都是单质之时, M→MOH
Mg 增 17g
10. 8 g ( 16 g - 10. 8 g)
则 Mmax= 35. 3
第二步假如全部是M2O时, M2O→2M2O
( 2M + 16) g 增 18 g
10. 8 g ( 16 g - 10. 8 g)
则 Mmin= 10. 7
所以碱金属的原子相对质量介于10. 7 ~ 35. 3之间, 选择 ( B) 项.
高中数学解题常用的方法探析 篇9
数学思想是对数学知识和方法的本质认识, 数学方法是解决数学问题、体现数学思想的手段和工具, 加强数学思想方法的教学对于抓好双基培养能力、提高学生的思想品质具有重要作用, 不仅能达到化繁为简、化难为易的解题效果, 而且可以提高解题的大局观与总体思考能力.而整体思想是高中阶段较为重要的数学思想.在高中数学新教材中有不少题目隐含着常用的数学思想方法, 因此, 在高中数学教学中重视数学思想方法的挖掘和运用是十分必要的.
二、深刻理解, 恰当应用基本概念
理解并掌握数学概念, 是学好数学公式、定理、方法以及提高运算能力的基础.在训练中, 深刻理解、恰当应用数学概念应放在重要地位.由于概念不清, 在解题中会出现各种各样的错误, 由于不能恰当运用定义, 在解决一些问题时容易绕弯子, 使运算和推理繁琐.“抓关键”、“求准确”, 严密、准确地理解概念的含义, 特别要注意其中的关键词与字, 列出条款, 以便掌握和运用.
用对比, 辨异同.一些容易混淆的概念, 在复习中采用对比的方法, 找出它们的共性与特性, 明确它们的异同, 进而掌握概念.如集合中元素与集合、集合与集合之间的关系, 要通过对比, 找出它们的联系与区别, 从而深化对概念实质的理解, 加强记忆, 恰当运用.
三、牢固掌握, 灵活运用定理和公式
对于重要的定理和公式, 通过训练才能达到牢固掌握、灵活运用的程度, 若忽视了定理和公式成立的条件和适用范围, 在解题中就会出现各种各样的错误.如在三角函数中, 公式较多.首先通过基本公式和定理, 以及公式和公式之间的变换关系, 才能达到正确灵活的运用.在解决一些具体的三角问题时, 常采用转化与化归的方法.如证明三角恒等式, 常通过“化繁为简”、“左右归一”、“变更改正”等方法, 使等式两边的“异”化为“同”.在三角函数变换时, 一般从变换函数名称入手, 采用“切、割”为“弦”.若含有不同的三角函数, 则一般从拆角入手, 通过这些技巧训练才能达到定理和公式的掌握和运用.
四、解综合题的步骤和思路分析
综合题涉及的知识面比较广, 应用概念、定理、公式、法则较多, 关系比较复杂.因此, 在解综合题的过程中, 要有意识地锻炼自己的分析能力.细审题意:仔细审题是解题中最重要的环节, 一切思路、方法、技巧都来源于详细审题.寻找途径:从已知和未知量之间、条件和结论之间明显的或隐含的相互依赖、制约、沟通、联系、转化等关系中理出脉络或头绪, 从而整理出一个解题方法.题目做完以后, 要检查解答是否正确, 推理是否合理, 这一点是经常被忽略的, 应该提醒大家注意.
联想方法、思考纠正、总结反思:荷兰著名数学家弗赖登塔尔曾指出, “反思是数学思维活动的核心和动力”, “通过反思才能使现实世界数学化”.著名数学教育家波利亚也说, “如果没有了反思, 他们就错过了解题的一次重要而有效益的方面”.通过反思, 可以深化对问题的理解, 优化思维过程, 揭示问题本质, 探索一般规律;通过反思, 可以沟通知识间的相互联系, 从而促进知识的同化和迁移, 产生新的发现.
五、举例:排列组合模型的常用解题方法
解排列与组合应用题常用的方法有:直接计算法与间接计算法、分类法与分步法、元素分析法和位置分析法、插空法和捆绑法等八种.
例如 20个不加区别的小球放入编号为1, 2, 3的三个盒子中, 要求每个盒内的球数不小于它的编号数, 求不同的放法种数.
解 首先按每个盒子的编号放入1个、2个、3个小球, 然后将剩余的14个小球排成一排, 如图:
|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|, 有15个空挡, 其中“0”表示小球, “|”表示空挡.将求小球装入盒中的方案数, 转化为求三个小盒插入15个空挡的排列数.对应关系是:以插入两个空挡的小盒之间的“0”的个数, 表示右侧空挡上的小盒所装有小球数, 最左侧的空挡可以同时插入两个小盒.而其余空挡只可插入一个小盒, 最右侧空挡必插入小盒, 若有两个小盒插入最左侧空挡, 有Cundefined种;若恰有一个小盒插入最左侧空挡, 有CundefinedCundefined种;若没有小盒插入最左侧空挡, 有Cundefined种, 由加法原理, 有N=Cundefined+CundefinedCundefined+Cundefined=120种排列方案, 即有120种放法.
笛卡尔说过:“数学是使人变聪明的一门学科.”数学思想方法是数学的精髓, 是数学精神和科学世界观的重要组成部分, 各自思想方法是数学思想的核心和精髓, 需要长期培养, 经常应用, 潜移默化.总之, 各自原则和方法是相互联系、组合应用的, 并不孤立.至于如何培养和应用具体的解题方法, 如数形结合法、构造转化法、等价转化法、映射关系反演法、整体思维法, 等等, 帮助学生走出困境, 还有许多具体工作要在平常的教学实践中落实, 需要数学教育工作者的共同努力.
参考文献
[1]张宇.高中数学解题常用的几种有效方法[J].数理化解题研究 (高中版) , 2009 (4) .
[2]黄加卫, 徐晓红.高中数学中几种孕育极限思想的解题方法[J].河北理科教学研究, 2009 (1) .
[3]杨君芳.高中数学中蕴含极限思想的解题方法[J].上海中学数学, 2008 (12) .
化学解题中的思维方法 篇10
关键词:理解,现象,变化,逻辑,严密
一、化学解题思维的正确性
1. 忽略关键词、关键句
例1常温常压下,在四个容积相同的密闭容器中分别充入等体积的下列各组气体,片刻后压强最小的是()
(A)NO和O2(B)NH3和HC.
(C)H2S和SO2(D)H2和O2
分析:本题有严格的条件,忽略了关键题意就会引出不合题意的错误答案.如果注意了“常温常压、等体积、最小”这三个关键词不难选出正确答案(B).
2. 理解题意错误
例2某无色混合气体可能含NH3、O2、CO2、HCl、NO中的几种,将混合气体通过澄清的石灰水,无明显的现象,再通过Ba(OH)2溶液有白色沉淀产生,气体逸出后接触到空气立即变为红棕色,则原混合气体有哪些气体化成?
分析:有的学生只考虑的依据是“混合气体通过澄清的石灰水,无明显的现象”就得出了无CO2的结论,一般就把思路引入异途,做答困难.正确的思路和解答是:依据“气体通过Ba(OH)2溶液有白色沉淀产生”得出有CO2,然后逆向思维推出不能使澄清的石灰水变浑浊的原因是有HCl,从而确定混合气体有CO2和HCl共存,再通过“气体逸出后接触到空气立即变为红棕色”得出有NO而无O2,这样答案应是CO2、HCl、NO三种气体组成的.
3. 混淆化学概念
例3下列物质熔化时发生化学变化的是()
(A)金刚石水晶(B)冰硫磺
(C)干冰白磷(D)Na Cl和Cu SO4
解析:有些学生认为物质间反应是化学变化,没有物质间的反应就是物理变化,混淆了二概念的实质;有的学生不能区别化学键与分子间作用力,造成错误选项或漏选.正确的思路是理解物理变化和化学变化的实质———化学键破坏与否.不难选出正确答案是(A)(D).
二、化学解题思维的逻辑性
形成化学解题的思路必须合乎逻辑,思路的延伸和发展要合情合理、依据真实、结构严密、逻辑性强.学生在形成解题思路时的逻辑错误主要有以下几个方面:
1. 依据不真实
例4据1体积氢气和2体积氯气化合生成2体积氯化氢的实验事实,而且已知氯化氢分子的组成为HCl,证明氢气和氯气都是双原子分子.
分析:有的学生把氢气和氯气化合成氯化氢的方程是H2+Cl2=2HCl.按题意1体积氢气和1体积氯气化合生成2体积氯化氢,正好符合上述方程.由此可知氢气和氯气是双原子分子.显然这种方法是不合逻辑的,依据是不合理的,错误就在先入为主,直接把氢气和氯气的分子写成双原子分子,进而写出了化学方程,并没有证明,这种解题思路是错误的,不符合题意要求的.
2. 逻辑思维混乱
例5有碳酸钠和碳酸氢钠的混合物14.8 g,把它配成稀溶液,然后往该溶液中加入12.4 g碱石灰,充分反应后,经分析溶液中已无Ca2+、CO32-和HCO3-.然后将得到的体系中的水份设法蒸干,得白色固体29 g.(1)求原混合物中碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量之比(2)碱石灰中氧化钙和氢氧化钠各多少克(3)所得29 g固体中各种成分的质量分数是多少?
分析:本题推断依据是题目所提供的化学反应,由于题意涉及的反应多,在思考中易发生混乱,可以把题意筒化成如下分析图来理顺思路.
这种分析方法题意明确、条理清楚,就能快速准确解答.
三、化学解题思路的灵活性
形成化学解题思路的第三个要求是灵活敏捷.为了达到这个要求,首先要做到思维活跃灵敏,能针对题意灵活联系有关的化学知识,灵活运用解题规律,以不变应万变,快速形成正确的解题思路.
高中物理解题思想方法例谈 篇11
一、物理建模的思想方法
物理建模就是从复杂的物理现象和过程中抽象出研究对象的本质特征,构建理想化的物理模型﹒物理模型是对事物原型的简化和提纯,常见的物理模型包括对象模型(如质点、单摆、理想气体、点电荷、透镜等)和过程模型(如匀加速直线运动、匀速圆周运动、简谐振动、简谐振动、弹性碰撞、等温变化等)﹒通过物理建模可以排除事物中非本质因素和次要属性的干扰,突出事物的主要方面,揭示物理现象的本质;可以使人们更加形象、简捷地分析和解决物理问题﹒物理建模必须以客观事物为原型,以抽象、概括、假设、类比等思维活动为方法,才能从复杂的物理现象中提炼出理想的物理模型,再将理想模型应用到具体事物中去﹒物理建模的关键是对物理现象或物理过程作出正确分析﹒
例1 (上海高考题)人的心脏每跳一次大约输送8×10-5m的血液,正常人血压(可看做心脏压送血液的压强)的平均值为15×104Pa,心跳约每分钟70次,据此估测心脏工作的平均功率为 w﹒
解析:把每一次输送的血液简化成一个正方体模型,每次心跳的时间△t= s,输送位移为该正方体的边长L,则平均功率为
若把每次输送的血液构建为圆柱体模型或长方体(横截面积为S,长为L),同样可得:
评注:把每次输送的血液简化成一个正方体模型,或长方体、圆柱体模型,既符合实际,又为压强的应用和功的计算提供了可行性和简便性﹒合理建模是本題的关键﹒
二、整体的思想方法
整体法就是将事物整体作为研究对象,从整体和全局去探索事物规律、揭示事物本质的思想方法﹒应用整体法解题,可以从确定研究对象的角度,选择整个系统为研究对象,分析它的物理状态﹒也可以从分析物理过程的角度,选择物理事件发生的全过程进行研究﹒运用整体的思想方法去考虑问题,能够从整体上把握事件的特性,而不需讨论系统内力及系统内部其他无关因素对整体物理性质的影响,也不必追究物理过程中每一子过程的细节,这样可以突出主要矛盾,减少方程数目,使问题的解决更为简洁﹒整体是相对局部而言的,所以,整体法常常与隔离法配合使用﹒
例2 (全国高考题)质量为M的小船以速度v0行驶,船上有两个质量皆为m的小孩a和b,分别静止站在船头和船尾﹒现小孩a沿水平方向以速率v(相对于静止水面)向前跃入水中,然后小孩b沿水平方向以同一速率v(相对于静止水面)向后跃入水中﹒求小孩b跃出后小船的速度﹒
解析:取小孩a、b和船组成的系统为研究对象,忽略水的阻力,系统水平方向动量守恒,设小孩b跃出后小船向前行驶的速度为v',选v0方向为正方向,根据动量定恒定律,有
评注:该题虽然有较多的对象和复杂的过程,但运用整体的思想方法,选小孩a、b和船为一系统,并考虑整个运动过程,便可发现该系统在全过程中满足动量守恒定律,使问题顺利求解﹒
三、守恒的思想方法
守恒是指在一定条件下,系统中各个物体的某一物理量的总量保持不变的一种自然规律。在事物的变化过程中,总存在某些不变的因素﹒物理学研究的重要内容之一,就是去发现这些不变的因素——守恒量﹒守恒定律则是阐述某物理量守恒所适应的系统和前提条件的客观规律﹒我们熟悉的守恒定律如质量守恒、电荷量守恒、机械能守恒、动量守恒、能量守恒等等﹒根据守恒定律来研究某一系统发生的物理现象或变化过程,就是守恒的思想方法﹒运用守恒法解题,可以不追究过程变化的细节,而是直接建立初末状态守恒量之间的联系,这是其最大的优势﹒运用守恒法解题的关键,是要确定所研究的系统是否满足守恒的前提条件,或者能够在复杂的事物中巧妙的选择符合守恒条件的系统﹒
例3 (全国高考题)在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球,另一端固定于O点,把小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速释放﹒已知小球摆到最低点的另一端,线与竖直方向的最大夹角为O(如图1)﹒求小球经过最低点时细线对小球的拉力﹒
解析:设细线长l,小球的电荷量为q,电场强度为E,电场力水平向右,小球从释放点A运动到左侧最高点C的过程中(图2),小球重力势能的减少等于电势能的增加,即:
若小球运动到最低点B时的速度为V,此时线的拉力为T,由能量关系知,小球减少的重力势能转化为动能和电势能,即:
在最低点B,由牛顿第二定律得T-mg=m
由上面各式解得T=mg(3- )﹒
责任编辑 罗 峰
化学解题中假设方法的巧用 篇12
假设是科学研究中常用的一种思维方法, 也是化学解题中常用的技巧与策略, 通过巧妙地假设, 可以使解题过程大为简化.下面举例说明假设在求解化学问题中的妙用, 希望对大家能够用所启迪.
一、 直接假设
例1 在反应3BrF3+5H2OHBrO3+Br2+9HF+O2↑中, 当有a mol水参加反应时, BrF3被水还原的物质的量为 ( )
解析:此反应电子得失情况比较复杂, 对此宜就问直设.
设被水还原的BrF3为x mol, 则得电子3x mol;又参加反应的a mol水中只有
二、 间接假设
例2 电解含有重水的普通水时, 在两极共收集到气体18.5 g, 该混合气体在标准状况下体积为33.6 L, 则该气态中氕和氘的原子个数, x和y值.
解析:若采用直接假设的方法, 列式计算, 非常繁杂.考虑到n (H) ∶n (D) =n (H2O) ∶n (D2O) , 可设被电解为H2O和D2O分别为x mol和y mol, 则据题意有:
三、 极端假设
例3 某碱金属R及其氧化物R2O组成的混合物13.3 g与水充分反应后, 蒸发溶液至干得固体16.8 g, 则该碱金属是 ( )
(A) Na (B) K
(C) Rb (D) Cs
解析:通过对混合物作极端假设, 可使解题过程大为简化.
设13.3 g全为R, 则由R~ROH得ROH为
例4 在密闭容器中进行X2 (g) +4Y2 (g) 2Z2 (g) +3Q2 (g) 的反应, 其中X2、Y2、Z2、Q2的起始浓度分别是0.1 mol·L-1、0.4 mol·L-1、0.2 mol·L-1和0.3 mol·L-1.当反应达到平衡后, 各物质的浓度c不可能的是 ( )
(A) c (X2) =0.15 mol·L-1
(B) c (Y2) =0.9 mol·L-1
(C) c (Z2) =0.3 mol·L-1
(D) c (Q2) =0.6 mol·L-1
解析:假设反应向正反应方向完全反应时, 生成物c (Z2) =0.4 mol·L-1, c (Q2) =0.6 mol·L-1 (极限值) , 但由于该反应是可逆反应,
c (Z2) =0.3 mol·L-1是可能的, c (Q2) =0.6 mol·L-1是不可能的;又假设反应向逆反应方向完全反应时, 反应物c (X2) =0.2 mol·L-1,
c (Y2) =0.8 mol·L-1 (极限值) , 同样由于该反应的可逆性, 故c (X2) =0.15 mol·L-1是可能的, 而c (Y2) =0.9 mol·L-1是不可能的.因此本题的正确答案为 (B) 、 (D) .
四、 赋值假设
例5 在化合物X2Y和YZ2中, Y的质量分数分别为40%和50%, 则在化合物X2YZ3中Y的质量分数为 ( )
(A) 20% (B) 25%
(C) 30% (D) 35%
解析:由题意可知, 若设Y的原子量为4, 则X的原子量为3, Z的原子量为2.故Y在X2YZ3中的含量为:
例6 将适量铁粉放入三氯化铁溶液中, 完全反应后, 溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等, 则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质量的之比是 ( )
(A) 2∶3 (B) 3∶2
(C) 1∶2 (D) 1∶1
解析:把铁粉加入三氯化铁溶液中将发生反应:Fe+2Fe3+3Fe2+, 在同一溶液中Fe3+和Fe2+浓度相等, 则它们的量也必相等.根据反应方程式中系数的特点, 假设反应后溶液中含Fe2+为3 mol, 则Fe3+也必为3 mol.参加反应的Fe3+的量应为2 mol, 即已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的量之比为2∶3.应选 (A) .
五、 过程假设
例7 把含1 mol NH3的密闭容器a加热, 部分NH3分解并达到平衡, 此时NH3的体积分数为x.若在该容器中加入2 mol NH3后封闭, 加热到相同温度, 使反应达到平衡时, 设此时NH3的体积分数为y, 则x与y的正确关系为 ( )
(A) x>y (B) x<y
(C) x=y (D) x≥y
解析:对于本题若从正面直接分析, 常常会发生错误的判断.若通过理想的过程假设, 问题就会比较明朗.假设把2 mol的NH3先加入容积为容器a的2倍的容器b中, 加热到相同的温度, 达到平衡时NH3的体积分数也必为x.现将b容器加压, 使容积减小到原来的一半, 即与a的容积相等, 因平衡2NH33H2+N2向逆反应方向移动, 达到平衡时NH3的体积分数y必大于x.故正确的选项为 (B) .
例8 99 mL 0.5 mol·L-1的硫酸溶液跟101 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液混合后, 溶液的pH值为 ( )
(A) 0.4 (B) 2
(C) 12 (D) 13.6
解析:假设两溶液混合时, 先从氢氧化钠溶液中“抽出”2 mL, 这样99 mL 0.5 mol·L-1的硫酸溶液跟99 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液恰好中和.然后把2 mL的氢氧化钠溶液“分散”到反应后的溶液中, 这相当于把2 mL的氢氧化钠溶液稀释了100倍, 则[OH-]为0.01 mol·L-1, [H+]为10-12 mol·L-1, pH=12.故正确的选项为 (C) .
六、 转向假设
例9 将质量分数分别为50%和10%的硫酸溶液等体积混合, 所得溶液的质量分数 ( )
(A) >30% (B) <30%
(C) =30% (D) 无法判断
解析:对于本题若直接按等体积混合求解, 就会使问题复杂化.假如通过转向假设, 改变题设条件, 便可非常简捷、巧妙地得出正确的结论.
假设50%和10%的硫酸溶液的密度分别为ρ1和ρ2, 并将它们等质量 (均为m) 混合, 所得溶液硫酸的质量分数为.因为ρ1>ρ2, 所以两溶液等体积混合时, 50%的硫酸溶液的质量必大于10%的硫酸溶液的质量, 混合后溶液中硫酸的质量分数必大于30%.故应选 (A) .
例10 pH相同、体积相同的盐酸和醋酸, 分别与等体积等浓度的氢氧化钠溶液混合.若醋酸与氢氧化钠混合后pH=7, 则盐酸与氢氧化钠溶液混合后溶液的pH为 ( )
(A) >7 (B) <7
(C) =7 (D) 无法判断
解析:对于本题单凭直觉判断很容易出错, 应考虑pH值相同、体积相同的盐酸和醋酸中, 已电离出H+的总量是相等的, 但醋酸中还有尚未电离的醋酸分子, 应在此基础上进行假设和判断.
假设盐酸与氢氧化钠反应后所得溶液的pH=7, 则醋酸与氢氧化钠反应后溶液的pH<7, 若是其pH=7, 应向其中再加些氢氧化钠溶液.因为与两酸作用的氢氧化钠溶液总量相等, 这样如果也向上述盐酸与氢氧化钠溶液反应后的溶液中再加些氢氧化钠溶液, 其所得溶液的pH值必大于7.故本题的正确选项为 (A) .
七、 等效假设
例11 已知t℃时, 某物质的不饱和溶液a g中含溶质m g, 若该溶液蒸发b g水并恢复到t ℃时, 则析出溶质m1g;若原溶液蒸发c g水并恢复到t ℃时, 则析出溶质m2 g.用S表示该物质在t ℃时的溶解度, 则S应为 ( )
解析:由于原溶液不饱和, 所以根据任何一次蒸发过程所涉及的数据均无法求解.现不妨假设第二次蒸发是在第一次蒸发完成的基础之上, 又蒸发掉 (c-b) g水, 同时析出 (m2-m1) g溶质, 则这部分水和溶质必构成饱和溶液, 故此得:
八、 中值假设
例12 18.4 g NaOH和NaHCO3固体混合物, 在密闭容器中加热到250 ℃, 经充分反应后排除气体, 冷却称得固体质量为16.6 g, 试计算原混合物中NaOH的质量分数.
解析:题给固体混合物在密闭容器中加热将发生反应:
同时可能发生反应:
对于②是否发生, 以及固体混合物加热后质量减少18.4 g-16.6 g=1.8 g, 其量的含义可通过中值假设判断.
假如固体混合物中NaHCO3和NaOH恰好反应, 加热后质量减少x g, 并建立下列关系式:
因为x>1.8, 所以不难判断固体混合物加热时仅发生反应①, 且NaOH过量.设混合物中含有NaHCO3y g, 则据①有:84∶18=y∶1.8, 解得:y=8.4, 故此知NaOH的质量分数为:
以上举例分析了化学解题中常用的几种假设方法, 在解题时应根据实际问题的具体条件灵活运用, 使假设的方法合理而又恰到好处, 只有这样才能使思维能力得以提高.假设贵在巧妙, 巧设源于深思.只有把握问题的实质, 才能设得巧, 解得妙, 从而逐步提高解题的技能与技巧.
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