高中化學解題教學中運用極限假設思維方法

蔣萍萍

極限假設思維方法，是把題目中的問題和條件進行合理假設，建設一種新的思考路徑.高中化學知識點較多，具有復雜性和抽象性.在化學解題教學中，教師指導生掌握極限假設思維方法，能使復雜的、抽象的問題顯露出簡單的本質.下面結合自己的教學實踐就在高中化學解題教學中運用極限假設思維方法談點體會.

一、運用極限假設思維方法，確定化學平衡中

的值域

化學的平衡狀態(tài)在定義上是指化學反應在外界條件保持不變的狀況下進行最大的限度，各個反應物和生成物的量都會大于零.這種求在化學平衡狀態(tài)下的值域的問題，使用極限假設思維方法可以使問題變得簡單.只需要假設某種反應物有完全參加反應和完全沒有參加反應這兩個極限點，以此寫出兩個方程，求出最小和最大兩個極值，就可以得到所求量的值域.

例如，在恒溫恒容條件下，可逆反應H2(g)+I2(g)=2HI(g)，經測定某一時刻的c(H2)=lmol／L，c(I2)=0.6mol／L，c(HI)=1.6mol／L，若H2、I2、HI達到化學平衡時的濃度分別為amol／L、bmol／L、cmol／L，求a、b、c的值域.

分析：這種題目，如果利用常規(guī)思維解決，就會非常困難，但是如果運用極限思維法，就會變得非常簡單.假設達到平衡時H2完全反應，即a=0，就會簡單地計算出I2和HI的濃度，再假設達到平衡時氫氣沒有參加反應，就是c=0，根據(jù)極限理論依然會簡單地計算出H2和I2的濃度，最后就會輕松得出a、b、c的值域.從這道題的解題過程發(fā)現(xiàn)，運用極限思維方法進行解題，存在兩個極端，就是H2完全反應和H2完全沒有參加反應兩個極端.從題目條件來看，在不用考慮實際的情況下，在這兩個極端中，是可能出現(xiàn)任意一種情況的.

二、運用極限假設思維方法，確定混合物的組

分

題目中經常有判斷幾種混合物中某種物質的質量分數(shù)問題，而這種問題在常規(guī)的知識中往往不知道從何下手，但是運用極限假設思維法的話，這種問題則會變得相對容易.

例如，某混合物含有KCl、NaCl、Na2CO3，經分析得知含氯為27.08％(質量分數(shù))，含鈉31.5％，則這混合物中Na2CO3的質量分數(shù)為().

A．40％ B．50％

C．75％ D．無法確定

分析：由上述題干不難得知，Na2CO3含量不能確定的原因主要是題干中給出的氯的質量分數(shù)為27.08％和鈉的質量分數(shù)為31.5％，而題目中的三種物質中，兩種物質含有鈉，是氯化鈉和碳酸鈉，含有氯的物質也有兩種，是氯化鉀和氯化鈉，這就是讓此題變得復雜的主要原因.可以利用極限思維法將這道題目分為以下的三種情況，第一種情況是如果此混合物只由氯化鉀和碳酸鈉組成，用w(Cl)求出碳酸鈉的質量；第二種情況是如果此混合物只由氯化鉀和碳酸鈉組成，用w(Na)求出碳酸鈉的質量；第三種情況是如果此混合物只由氯化鈉和碳酸鈉組成，可以用w(Cl)求出碳酸鈉的質量.混合物中碳酸鈉的實際質量應比第二、第三種情況中的值小，還因為氯化鈉的相對分子質量小于氯化鉀的分子質量，所以碳酸鈉的實際質量應比第一種情況中的值要大，通過計算就會得到正確答案.

三、運用極限假設思維方法，確定未知原子的

相對原子質量

例如，取3.5g金屬單質，它的化合價為二價與50g溶質質量分數(shù)為18.25％的稀鹽酸發(fā)生化學反應，在反應結束以后，金屬仍然有一定量的剩余；如果將2.5g該金屬投入與上述相同質量分數(shù)且相同質量的稀鹽酸中，等其化學反應結束后，繼續(xù)加入該金屬還依然可以繼續(xù)反應．這種金屬是().

A．Mg B．Ca C．Fe D．Zn

分析：第一種反應情況是稀鹽酸完全反應，而第二種反應情況則是金屬完全反應．在這道題中，該金屬的相對原子質量就是不確定的因素，而我們知道金屬的相對原子質量，當然也就知道這種金屬是什么金屬.通過極限假設找出最小值和最大值.在這道題中，明顯存在的兩個極端分別是第一種情況下得出的此金屬的相對原子質量和第二種情況下的相對原子質量，通過對這種情況進行的簡單計算，就可以得出該金屬的相對原子質量是在20和28之間.而相對原子質量在20和28之間的只有Mg，這樣就可以直接得出答案.

總之，在高中化學解題教學中運用極限假設思維方法解答一些題目，是一種有效的方法.教師應該向學生傳授這種解題方法，讓學生了解其本質，明確這種方法使用的環(huán)境，從而靈活運用這種方法來解答高中化學題.