劉洪運
人們在面對數學問題時,如果直接應用已有知識不能或不易解決該問題,往往將需要解決的問題不斷轉化形式,把它歸結為能夠解決或比較容易解決的問題,最終使原問題得到解決,人們把這種思想方法稱為化歸(轉化)思想。
從初中到高中,化學知識的呈現是一個由易到難、從簡到繁的過程。同學們在學習化學、理解和掌握化學知識的過程中,經常把陌生的知識轉化為熟悉的知識、把繁難的知識轉化為簡單的知識,從而逐步解決各種復雜的化學問題。因此,化歸思想不僅是一般的數學思想方法,也是攻克各種復雜問題的法寶之一。
物質的性質和變化是化學研究的兩個重要內容,而物質的化學性質及化學變化則需要用化學方程式這一重要的化學用語表示出來。化學方程式的記憶和書寫是中學化學學習中的一個重點和難點。如果方法不當,化學方程式特別是一些較復雜的化學方程式的記憶和書寫,往往是今天記住了,過幾天就忘了,難怪有的同學把化學稱為“第二外語”;如果方法得當,巧妙地應用比較、分類、類比的方法以及化歸思想,把一個復雜的化學反應轉化為幾個簡單的化學反應的總反應,則可化未知為已知、化繁為簡、化難為易,輕松搞定較復雜的化學方程式的記憶和書寫。下面結合具體的例子來說明如何應用化歸思想把較復雜的化學反應轉化為幾個簡單的化學反應的總反應。
1.在初中學習CO2的實驗室制法的化學反應原理時,碳酸鈣和稀鹽酸反應的化學方程式的書寫既是一個重點也是一個難點。如果把這個反應看成碳酸鈣先和稀鹽酸反應生成氯化鈣和碳酸,碳酸不穩定,再分解生成二氧化碳和水,無論從記憶還是書寫方面都要容易得多——因為碳酸鈣和鹽酸的反應是一個典型的復分解反應,利用復分解反應的特點,把CaCO3和HCl各自一分為二,相互交換成分就很容易寫出來;而第二個反應是弱酸分解生成相應的非金屬氧化物(酸酐)和水,也很容易書寫。再利用數學上解方程時常用的消元的方法即可把中間產物H2CO3抵消掉,進而得到總反應式。
3.氯氣和堿的反應是高一化學中的一個重點和難點,如果應用化歸思想把它轉化為氯氣先和水反應生成鹽酸和次氯酸,鹽酸和次氯酸再分別和堿發生中和反應生成相應的鹽和水,這樣就把一個大家陌生的、復雜的化學反應轉化為三個大家熟悉的、簡單的化學反應的總反應。
編者注:綜上所述,靈活應用比較、分類、類比以及化歸思想把一些較為復雜的化學反應轉化為幾個已知的、簡單的化學反應的總反應,不僅可以化繁為簡、化難為易,提高同學們學習化學的興趣和學習的效率,達到事半功倍之效果,而且還可以培養同學們創造性地應用所學的知識和方法解決實際問題的能力。(責任編輯王瓊霞)