假設法在高中化學解題中的應用分析

劉敏

【摘 ?要】化學是我國高中教育體系的重要課程。目前，隨著教學改革的深入推進與素質教育的廣泛開展，高中化學科目對學生的核心素養以及各項綜合思維能力的考查更為凸顯。教師應當重視從方法歸納的角度，提升學生化學解題的效率與質量。本文將對高中化學解題中假設法的應用展開解析，希望能為相關教學工作提供幫助。

【關鍵詞】假設法;高中化學解題;應用分析

假設法是一種思維方法，對假設法的具體應用，一般是在學生因題目條件不足而無法順利解題時，此時應用假設法，學生能夠較為快捷、直接地找到解題思路，進而高效解題。高中化學解題中常用的假設法分為：極端假設、賦值假設、過程假設、中值假設、轉向假設。本文主要針對以上五種假設法展開分析。

一、極端假設法的應用分析

在高中化學解題中，學生應當仔細審題，分析題目中包含的各類信息，選擇最適用、最高效的解題方法，迅速判斷出解題思路，進而準確解題。極端假設法通俗來講就是一種對化學題目的具體對象及其產生的化學變化展開解題的方法，學生在采用這種假設法解題時，應當結合題目中化學變量的具體情況，就化學變量在極端的情況下做出假設，并在深入分析題目蘊含的條件的基礎上定位取值區間。需要注意的是，在解題中，此種假設法的具體應用情境，主要為解決一些所給條件不夠充分的化學題目，因此在應用極端假設法后，學生通常也不能完全求出準確的化學變量數值，只能大致判斷其取值區間。

應用極端假設法的流程如下：首先，結合題目的要求，判斷化學反應的具體類型;其次，在上一步的基礎上，提出符合題目要求的極端假設;再次，結合題目所給信息，特別是題目中的化學方程式，判斷極值的取值區間;最后，結合上一步的結果，選擇最合理的答案。

例題1：現有50 mL硫酸溶液，濃度為18 mol/L。小明為研究硫酸溶液與銅的化學反應，向硫酸溶液中投入一定數量的銅片，再加熱硫酸溶液，求此時溶液中被還原的硫酸為多少mol？

A.0.85 ?B.0.45以下 ?C.0.45以上 ?D.0.9

解析：在做這道題時，學生應當充分分析該題涉及的化學反應方程式，即硫酸與銅發生的氧化還原反應：Cu+2H2SO4（濃） ? ? ?CuSO4+SO2 ↑+2H2O。在這一化學反應中，與銅片發生化學反應的只有濃硫酸，稀硫酸則不能參與化學反應。但學生無法在化學反應持續發生后，依據題目所給的相關信息，判斷出化學反應的停止時間。此時，學生便可應用極端假設法解決這道題。假設題目中的濃硫酸全部參與了化學反應，則可用化學方程式得出被還原的硫酸量，即濃度乘體積，得出0.9 mol，被還原的硫酸為0.45 mol，而由題可知此種反映情況不會真實發生，由此可見，學生選取在這一范圍內的答案即可，本題選擇B。

二、賦值假設法的應用分析

高中階段化學題目所涉及的知識點數量多而廣泛。為提升學生的解題效率與解題質量，教師可為學生廣泛布置多樣化的題目，供學生練習，提升學生對綜合性強的題目的解題能力。而賦值假設法，對解決綜合性強的化學題目而言有事半功倍的作用。此類適用賦值假設法的綜合性強的題目所給的條件一般較為有限，其中最為典型的是用字母討論并以比值的形式提問。學生可從題目已知的條件與比值著眼考慮，找到正確的解題思路。化學反應系數的比值是解答這類題目的關鍵點，學生可為這一比值賦予量化數值，讓抽象的題目直觀化，進而降低學生的解題難度，提升學生的解題準確率。

應用賦值假設法的流程如下：首先，學生應當仔細閱讀化學題目，標注題目中的關鍵元素;其次，判斷解題方法的可行性，找到正確的解題思路;再次，解讀化學題目中的不同變量，找到有效的量化指標，保證后續的賦值假設法具有計算意義;最后，學生在綜合分析現有條件的基礎上列出賦值方程式并計算，得到答案。

例題2：現有一定量的硝酸銀溶液，將硝酸銀溶液投入一定量的碘化鉀溶液中，化學反應發生并在一段時間內停止，此時溶液的質量與化學反應前的碘化鉀溶液的質量相等。求添加的碘化鉀的質量分數。

解析：這一題目沒有給出具體的數值，因此學生就應當運用賦值假設法對題目展開合理的賦值操作，最后得出答案。根據題目，學生可判斷出題目中的化學反應是Kl+AgNO3 ? ? ? Agl ↓+KNO3的氧化還原反應。學生可對這一化學反應展開賦值計算，設

1 mol的碘化鉀參與化學反應形成質量為170克的

1 mol硝酸銀，而如題目所述，在化學反應后，溶液質量與化學反應前碘化鉀質量一致，析出碘化銀質量與加入硝酸銀溶液總質量同為235克，可根據以上條件算出質量分數，為170/235×100%=72.34%。

三、過程假設法的應用分析

在高中化學解題過程中，應用過程假設法，能夠顯著地降低學生解題的難度。此外，這種假設法應用的范圍也十分廣泛，能夠幫助學生輕松應對多種復雜的化學問題。其最基本的解題原則，就是讓復雜的問題簡單化，簡化學生的解題思路，變題目中復雜繁多的數值關系為幾個簡單的更易解題的關系。此種解題方法在化學平衡類的問題中應用較為常見，學生能夠對問題展開更快捷、直觀的分析，整合題目所給的相關信息與參數，正確解決問題。

應用過程假設法的流程如下：首先，學生對化學題目的條件展開分析，判斷題目中化學反應的方程式，找到題目的主要因素;其次，學生結合過程假設的具體要求，對復雜的化學方程式實施一定的簡化處理，將其轉化為結構更為簡單的幾個獨立方程，實現對整個題目化學反應過程的梳理;最后，學生對各個單獨的化學方程式展開解題，得出最終的結果。

例題3：在恒溫環境之中，向一個容器中加入

1 mol的NO2（g），發生了以下的化學反應：2NO2（g）

N2O4（g），在達到平衡后，向容器中再加入1 mol的NO2（g），又達到了化學平衡，相比第一次平衡的過程，比較NO2體積分數的變化情況。

解析：在解答這道題時，學生可應用過程假設法，對化學反應的過程展開分析，進而找到題目的正確答案。首先，假設后面加入的1 molNO2，在另一個體積相同、固定的容器中反應完全且達到了化學平衡，那么，容器中所剩余的未反應的NO2，與第一次反應后剩余的NO2量應相同，題目中后來加入的1 mol的NO2，等價于將這兩個容器合起來，體積壓縮為V，與原題目相符。體積的壓縮，會促使化學反應向著正方向進行，也就是說，NO2的量會更加降低，此時即能夠得出問題的答案。

四、中值假設法的應用分析

中值假設法是在計算化學題目時，取出極限范圍內的中間數值，作為假設數值思考題目，進而計算得出結果的解題方法。

例題4：根據測定結果，在C3H8O與CXH12有機物所構成的混合物中，碳元素質量分數為78%，氧元素質量分數為8%，求CXH12是以下哪種物質？

A.C4H12 ? ?B.C5H12 ? ?C.C6H12 ? ?D.C7H12

解析：此題為選擇題，學生可選擇中值假設法解答。假設C3H8O化合物中碳元素的含量為60%，依據中值定理，假設CXH12為C6H12 ，其含碳量為85.7%，而混合物中含碳量為78%，因此運用十字交叉法可得出C3H8O化合物中氧含量為26.7%，而C6H12的氧含量為0%，假設混合后的體系中，氧含量為8%，運用十字交叉法可得知條件符合同一性定理，假設成立。因此，該題目選擇C。

五、轉向假設法的應用分析

轉向假設法是對題目中蘊含的已知條件與問題進行轉化，轉換思維方向，簡化解題過程，進而快速找到答案的方法。這一思維過程，實際上是借助了學生的逆向思維能力。在高中化學解題中，學生常遇到這樣的問題：一眼看上去無從下手，分析已知條件，也不知道該如何得出結果，此時學生可以從問題的反面出發，轉向分析，運用逆向思維快速找到解題的思路。

應用轉向假設法的流程如下：首先，學生仔細分析題目;其次，學生在分析題目后，判斷是否可以直接解答;再次，若無法直接解答，則應用轉向假設法，從問題的反面入手，嘗試解答;最后，通過轉向假設法假設問題，得出答案。

例題5：將一定質量分數的兩份硫酸溶液按照等體積混合在一起，得到新的溶液。已知兩份硫酸溶液質量分數分別為50%與10%，求混合后溶液的質量分數。

A.大于30% ?B.小于30%

C.等于30% ?D.無法確定

解析：假設題目中的兩種溶液的密度分別為D1與D2，若按照相同的質量混合，設質量為M，那么混合后得到的溶液的質量分數，可表示為（50%M+10%M）/2M，若兩種溶液的質量相等，則密度、體積必然不同，即D1>D2，體積V1<V2，如需讓兩種硫酸溶液等體積混合，則應當多加一些50%的硫酸溶液。因此，混合后的硫酸溶液的質量分數，必然會大于30%，則本題答案選擇A。

例題6：現有兩個體積完全相同的容器A與B，將兩個容器中同時加入SO2、O2兩種化學物質，且兩種物質的加入量相同。在溫度條件一致的情況下，兩種容器均出現了如下的化學反應：2SO2（g）+O2（g） ? ? 2SO3（g），化學反應完全達到平衡狀態。若在反應過程中，保持容器A的壓強在不變狀態，保持容器B的體積在不變狀態，可得出容器A中SO2轉化率為p，求容器B中SO2的轉化率。

A.無法確定 ?B. <p ?C.>p ?D.=p

解析：此題也可用轉向假設法來解決。假設容器B中的物質也是在壓強不變的條件下反應完全，那么就可建立等效平衡，又因此題中涉及的化學反應，是物質體積縮小的反應，容器體積有縮小的趨勢，因此，在保持題目給定條件不變的情況下，要將體積增大，就只能通過降低壓強來實現，在降低壓強的前提下，物質的平衡狀態會向著左邊的方向移動，因此SO2轉化率會有所降低，此題選B。

綜上所述，在化學解題教學中，教師應當立足于提升學生的解題效率與解題質量，加強為學生傳授假設法這一高效解題方法，結合題目的具體條件，有針對性地選用具體的假設方法，讓學生能夠通過應用假設法事半功倍地完成化學解題，實現學生化學學習水平的進一步發展。

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