“假設法”在化學中的應用

摘要:“假設法”是科學研究中常用的一種思維方法，也是化學學科解題中常用的技巧和策略之一。筆者試從氧化還原反應方程式的配平、與量有關的離子方程式的書寫、與多種物質反應時先后順序的判斷、化學常規計算、有關混合物的計算和有效實驗探索等幾個方面來探討“假設法”在化學中的應用。

關鍵詞:假設法應用化學

中圖分類號:G420文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)03(a)-0153-01

1 氧化還原反應方程式的配平

對于有些氧化還原反應，若發現從正向或者逆向均不易確定反應物或者生成物的化學計量數時，可假設某一反應物或者生成物(一般選用組成元素較多的物質作為基準物)的化學計量數為1，其余各物質的化學計量數可根據原子守恒定律列方程求得。

例1.P₄O+Cl₂→POCl₃+P2Cl₆

可令POCl₃、Cl2前的化學計量數分別為1和x，

則有1P₄O+xCl₂→1POCl₃+3/2P₂Cl₆，由Cl原子守恒得2x=3+3/2×6，x=6，

所以2P₄O+12Cl₂==2POCl₃+3P₂Cl₆

2 與量有關的離子方程式的書寫

書寫酸式鹽和堿反應的離子方程式時，假設相對少的物質為1mol，另一種物質溶液中的離子可取任意值，從而確定生成物的量。

例2.NaHCO₃與Ca(OH)₂

當Ca(OH)₂少量時，2NaHCO₃+1Ca(OH)₂＝2H₂O+Na₂CO₃+CaCO₃↓

當NaHCO₃少量時，1NaHCO₃+Ca(OH)₂＝H₂O+NaOH+CaCO₃↓

3 與多種物質反應時先后順序的判斷

一種物質遇到多種物質均能反應時，可假設與其中一種物質先反應，看其生成物能否與另一種物質繼續反應，若能，則假設不成立，說明應與另一種物質先反應。

例3.將CO₂通入含NaOH和Ca(OH)₂的混合溶液中。

若假設CO₂與NaOH先反應，CO₂+2NaOH＝Na₂CO₃+H₂O，但產物Na₂CO₃會與Ca(OH)₂繼續反應，Na₂CO₃+Ca(OH)₂＝CaCO₃↓+2NaOH

所以，假設不成立，說明CO₂會與Ca(OH)₂先反應。

4 化學常規計算

在化學計算題中，當給出已知條件求未知數時，可假設所求未知數為x或y，再據題意列方程求解。

例4.將pH=13的強堿溶液與pH=2的強酸溶液混合，所得溶液pH=11，求強堿與強酸溶液的體積之比。

解:假設強堿與強酸的體積分別為x和y，則(10^-1x-10_-2y)/(x+y)=10_-3

得x/y=1/9

5 有關混合物的計算

關于混合物的計算，若用常規解法會顯得太繁瑣甚至難以得到答案，但若用極端假設法就能使問題變得簡單起來。極端假設法是采用極限思維方式解決模糊問題的一種特殊思維方法。它的關鍵是“抓兩端、定中間”，即將題設條件構造為問題的兩個極端，然后依據有關化學知識確定其中間量值。

例5.將6g某些金屬的混合物與足量鹽酸反應得到0.2g氫氣，則該混合物的可能組成是

A．鎂、鋁B．銅、鋅

C．鋅、鐵D．鈉、鎂

解析:假設6g為純凈物，則產生氫氣的量為:Mg0.5g，Al0.7g，Zn0.18g，Fe0.22g，Na0.26g，Cu0g。由于實際產生的H2質量為0.2g，所以混合物中必有一種放出H2的質量大于0.2g，另一種小于0.2g(或無H2放出)，故符合要求的為C。

6 有效實驗探索

實驗是最直觀的教學手段，最易激發學生興趣，引發思維。利用實驗進行點撥會給學生留下鮮明深刻的印象，難點也自然輕松突破。因此，如何進行有效實驗，至關重要，其步驟歸納如下:提出問題→猜想與假設→設計實驗方案，確定實驗步驟→進行實驗，并仔細觀察和記錄實驗現象→得出結論。

總之，在化學教學中，教師要適時向學生傳授一些解決化學問題的科學思想方法，有意識地加強這些科學思想方法的滲透，培養學生分析問題和解決問題的能力，鍛煉思維，從而利于學生的終身發展。

參考文獻

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