注重方法理論，培養化學學科思維

王揚柱 柳軍

高三化學復習課應通過方法理論的建立去培養學生的化學學科思維，把零散的、看似不關聯的知識柔和升華，形成解題的方法理論，簡化思維程序，使解題過程變得有很強的目的性，且新穎獨特。守恒理論、極值理論、分步反應理論在近高考中頻繁出現。

高三化學復習中，常常遇到一些相近或相似的習題，很多同學在復習做題的過程中往往只為做題而做題，雖然知道有些題目似曾相識，但不注意去總結規律，從而造成知識零亂無序，學起來很吃力。

通過多年在高三任教的經歷，我們教師在高三化學復習過程中應重視方法理論的建立，來培養學生的化學學科思維，這種學科思維的形成要源于平日的復習中對知識的深層理解，把零散的、看似不關聯的知識柔和升華，形成解題的方法理論，這樣就可以居高臨下，簡化思維程序，使解題過程變得有很強的目的性，且新穎獨特。這里探討復習課中常遇到的幾種理論。

一、守恒理論

化學守恒理論包括反應前后質量守恒，溶液中離子所帶電荷守恒，物質的量（原子個數）守恒，氧化還原反應中的得失電子守恒等。這些守恒理論在高中化學中廣泛出現，是歷年高考必考的理論。

例1：（07年高考四川理綜）.足量銅與一定量濃硝酸反應，得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，若這些氣體與1.68 LO2（標準狀況）混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5mol/LNaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是

A.60 mL B.45 mL C. 30 mL D. 15 mL

【解析】本題的關鍵是求出參加反應銅的物質的量。銅和硝酸反應，銅失電子，硝酸中的+5價氮得電子，而反應后生成的NO2、N2O4、NO混合氣體能與1.68 LO2（標準狀況）及水又恰好生成硝酸，可以認為在整個過程中硝酸中氮的化合價沒有變化，那么銅失電子和O2得電子守恒，故有2×n（Cu）=4×n（O2），

n（O2）= 1.68 L÷22.4L/mol=0.075mol

所以n（Cu）=0.15mol ，n（NaOH）=2×n（Cu）=V×5mol/L=0.30mol ， V=60 mL 選A

二、極值理論

極值理論體現的是一種獨特的思維方法——極端分析法。極端分析法就是把研究的化學問題推到極端，將事物變化的規律迅速暴露出來，并站在極端的角度分析問題，求出一個極值，推出未知量的值，或求出兩個極值，確定未知量的范圍，從而使復雜的問題簡單化。其主要應用于：

（1）判斷混合物的組成：把混合物看成某組分的純凈物進行計算，求出最大值、最小值，再進行分析討論。

（2）判斷可逆反應中某個量的關系：把可逆反應看作向某個方向進行到底的狀況。

（3）判斷可逆反應體系中氣體的平均相對分子質量的大小變化，把可逆反應看成向左或向右進行的單一反應。

（4）判斷生成物的組成：把多個平行反應看作逐個單一反應。

例3：（07年高考全國理綜卷）在一定條件下將鈉與氧氣反應的生成物1.5g 溶于水，所得溶液恰好能被80mL濃度為0.50mol/L的HCl溶液中和，則該生成物的成分是

A Na2O B Na2O2 C Na2O和Na2O2 D Na2O2和NaO2

【解析】n（HCl）= 0.50mol/L×0. 08L=0.04mol 則溶液中n（NaOH）= 0.04mol

極限假設：若生成物為Na2O 且m（Na2O）=62g/mol×0.02mol=1.24g<1.5g

若生成物為Na2O2 且m（Na2O）=78g/mol×0.02mol=1.56g>1.5g

所以答案選C

三、分步反應理論

分步反應類型的計算題是高中化學課中一類很重要的題目，涉及面廣，有機和無機部分都能涉及到。這種類型題的思維方法主要分為兩種情況：①根據多步反應的情況找總反應方程式。②找出多步反應的臨界點，以便劃定范圍進行判斷。

高中化學常見的分步反應有：H3PO4和Ca（OH）2反應;H2S的燃燒反應;P在Cl2中燃燒反應;NO或NO2和O2與H2O的反應;Fe與HNO3的反應等。

例4：（07年高考上海卷）一定量的氫氣在氯氣中燃燒，所得混合物用100mL 3.00mol/L的NaOH溶液（密度為1.12g/mL）恰好完全吸收，測得溶液中含有NaClO的物質的量為0.0500mol。

（1）原NaOH溶液的質量分數為

（2）所得溶液中Cl-的物質的量為 mol

（3）所用氯氣和參加反應的氫氣的物質的量之比n（Cl2）：n（H2）= 。

【解析】此題是典型的分步反應類型，若按常規方法一步步計算，不僅耗時耗力還容易出錯。如果我們拋開反應的分步過程，只考慮整個過程的始態（反應物）和終態（生成物），寫出總反應方程式，再利用其中兩種或幾種物質間量的關系，根據原子守恒定律配平總反應方程式，這樣就會使問題變得直觀易解。

因為n（NaOH）：n（NaClO）=（0.1L×3.00mol/L）：0.0500mol=6：1

故總方程式為：3 Cl2+ 2H2 +6 NaOH=5NaCl+NaClO+5H2O

通過總反應方程式很容易算出n（Cl-）=n（NaCl）=0.0500mol×5=0.250 mol

所以：（2）的答案為0.250 （3）的答案為 3：2

總之，在復習過程中，我們教師若有意識地引導學生將思維集中在發掘一些經驗性的知識，使之成為適合應自己教學和學生學習的規律，就能大大提高學生學習和教學效果，達到事半功倍的目的。