摘要:文章針對高中化學解題中假設法的運用,介紹了假設法,并分析了假設法在習題中的應用,目的在于提高化學習題求解效率,為今后化學知識的學習提供參考。
關鍵詞:高中化學;解題;假設法
所謂假設法,是一種在求解化學習題過程中,通過假設條件的方式,進行后續步驟的求解,以此得出最終答案的解題方式。將假設法運用于高中化學習題求解,能夠鍛煉學生分析、解決問題的能力,并且發散學生思維。但是在實際解題與分享過程中,關于假設法依然存在一些問題,需要通過分析得出結論。文章主要以具體例題的方式對假設法的應用進行了分析。
1 假設法在等效平衡中的應用
在等效平衡習題中,可以使用假設法案進行求解,通過這一解題法可以降低問題難度,確定未知量范圍,具體如例1所示:
例1:在一個固定容積的密閉容器中加入2molA和1molB,發生反應2A(g)+B(g)≒3C(g)+D(g),達到平衡時,C的濃度為wmol/L。若維持容器的容積和溫度不變,按下列情況配比為開始濃度,達到平衡后C的濃度仍為wmol/L的是( )
A、4molA+2molB
B、2molA+1molB+3molC+1molD
C、3molC+1molD+1molB
D、3molC+1molD
E、1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD
解析:這是一道關于等效平衡的題,常用極端假設法分析。將“3molC+1molD”轉化為“2molA+1molB”將0.5molC+0.5molD”轉化為“1molA+0.5molB”。則B組起始狀態相當于4molA+2molB”,C組起始狀態相當于“2molA+2molB”,E組起始狀態相當于“2molA+1molB”。顯然,A、B、C組的起始量與“2molA+1molB” 的起始量不同,均不能達到與其相同的平衡狀態,而D、E組的起始量與“2molA+1molB” 的起始量相同,能達到與其相同的平衡狀態。故正確答案為D、E。
2 假設法在混合物構成中應用
將假設法運用于混合物的組成相關習題中,可以先對已知條件、結論進行假設,隨后不根據已知條件進行 推算,按照數量中存在的矛盾進行調整,從而確定最終答案[1]。如例2、3所示:
例2:某硫酸銨化肥試樣中,含有硝酸銨或碳酸氫銨。經分析該試樣中含氮量為20%,試據此判斷該化肥中含什么雜質。
解析:假設該硫酸銨樣品中不含雜質,則它的含氮量應為21.2%,而實際該樣品的含氮量為20%,這說明所含雜質要么含氮量為0,要么含氮量小于20%。由題意知雜質均含氮,而硝酸銨的含氮量為35%,碳酸氫銨的含氮量為17.7%,所以該化肥中所含的雜質是碳酸氫銨。
例3:將6g某些金屬的混合物與足量的鹽酸反應得到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:假設混合物為上述選項中的任一種金屬,則根據反應方程式可得出它們各組所產生的H2質量是:Mg產生的為0.5g,Al產生的為0.7g,Zn產生的為0.18g,Fe產生的為0.22g,Na產生的為0.26g,Cu產生的為0g。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。
3 假設法在明確混合物含量中應用
將假設法運用于混合物含量確定的相關習題中,可以先提出提出多點假設條件,隨后計算分析其可行性,最后選擇正確的結論[2]。具體如例3所示。
例3:某混合物含有KCl、NaCl和Na2CO3,經分析含鈉31.5%,含氯27.08%(以上均為質量分數),則混合物中Na2CO3的質量分數為( )。
A.25% B.50% C.80% D.無法確定
解析:若混合物質量為100g,則可求出n(Cl-)= 0.763mol,① 假設這0.763mol的Cl-全部來自于KCl(即混合物為KCl和Na2CO3)則m(KCl)=56.84g,② 假設這0.763mol的Cl-全部來自于NaCl(即混合物為NaCl和Na2CO3)則m(NaCl)=44.63g,因Cl-來自于NaCl、KCl兩種物質,由平均值原理知(1-56.84%),故而選擇B。
4 假設法在推斷反應物之間量中應用
要推斷化學題目反應物之間量,使用假設法效率最高,學生可以根據題目中的已知條件,提出幾個不同的假設條件,從而選擇合適的一個求取結果[3]。具體如例4所示。
例4.在適當條件下,ag碳和bg氧氣反應,生成(a+b)g氣體(碳和氧氣都沒有剩余),求a與b的比值范圍。
解析:根據題目中的已知條件,提出假設:① 假設生成的氣體全為CO2;② 假設生成的氣體全部是CO;③ 假設生成的氣體是CO和CO2的混合氣體,則求得結果為 。由此便可以得知a與b的比值范圍,即 ≤a/b≤ 。
結束語:
綜上所述,在化學解題中運用假設法,能夠有效降低化學題目難度,通過假設條件的方式,調整自己的解題思路,進而提高化學解題水平。
參考文獻:
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