基于估算法的高中化學(xué)解題探究

摘要：通過(guò)實(shí)際案例解析，展示估算法在提高解題效率、培養(yǎng)邏輯思維和創(chuàng)新能力，以及提高解題準(zhǔn)確性方面的優(yōu)勢(shì).本文通過(guò)分析高中化學(xué)解題中常見(jiàn)的特定特征問(wèn)題，詳細(xì)闡述估算法在這些問(wèn)題中的應(yīng)用方法和步驟.

估算法能夠幫助學(xué)生快速鎖定答案范圍，簡(jiǎn)化計(jì)算步驟，提高解題效率，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和創(chuàng)新能力，提高解題準(zhǔn)確性.

關(guān)鍵詞：估算法；解題策略；高中化學(xué)

中圖分類號(hào)：G632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008-0333（2024）28-0135-03

在高中化學(xué)教學(xué)中，解題技能的培養(yǎng)對(duì)于學(xué)生知識(shí)掌握和思維能力提升至關(guān)重要.傳統(tǒng)的解題方法往往局限于公式套用和機(jī)械記憶，難以有效培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和創(chuàng)新能力.估算法作為一種靈活且富有創(chuàng)新性的解題方法，能夠幫助學(xué)生快速定位問(wèn)題，通過(guò)合理地估算和推理，找到解決問(wèn)題的關(guān)鍵所在.本文探索基于估算法的高中化學(xué)解題策略，以期為學(xué)生提供更加科學(xué)、高效的解題途徑.

1基于估算法的高中化學(xué)解題策略1.1精準(zhǔn)識(shí)別關(guān)鍵要素

在解題之初，需準(zhǔn)確識(shí)別出題目中的關(guān)鍵信息，這包括題目中明確給出的已知條件、需要求解的未知量、涉及的具體化學(xué)反應(yīng)類型等.

1.2巧妙運(yùn)用合理假設(shè)

基于對(duì)題目的理解，應(yīng)根據(jù)已掌握的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)未知量作出合理的假設(shè).這些假設(shè)可能涉及數(shù)值范圍、反應(yīng)趨勢(shì)等，旨在縮小解題范圍，為后續(xù)的精確分析提供有效依據(jù).

1.3嚴(yán)密進(jìn)行邏輯推理

基于假設(shè)，應(yīng)運(yùn)用邏輯推理，對(duì)題目進(jìn)行深入剖析.例如，在涉及化學(xué)平衡的問(wèn)題中，我們可以通過(guò)邏輯推理，分析平衡的移動(dòng)方向，進(jìn)而推斷出反應(yīng)速率的變化規(guī)律.

1.4驗(yàn)證估算結(jié)果的準(zhǔn)確性

邏輯推理之后，應(yīng)利用估算法對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證.若估算結(jié)果與邏輯推理相符，則假設(shè)成立；若存在出入，則需重新審視假設(shè)和推理過(guò)程，進(jìn)行必要的調(diào)整[1].

2高中化學(xué)解題中估算法的應(yīng)用實(shí)例

2.1估算法在選擇題中的實(shí)踐應(yīng)用對(duì)于那些看似需要復(fù)雜計(jì)算的選擇題，經(jīng)過(guò)深入分析和邏輯推理，往往可以發(fā)現(xiàn)，其實(shí)通過(guò)簡(jiǎn)單的估算和推斷，就能迅速得出準(zhǔn)確的答案[2].

例1在一定溫度下，向足量的飽和Na2CO3溶液中加入1.06 g無(wú)水Na2CO3攪拌后靜置，最終所得晶體的質(zhì)量（）.

A.等于1.06 gB.大于1.06 g而小于2.86 g

C.等于2.86 gD.大于2.86 g

解析針對(duì)此類題目，可以采用估算法進(jìn)行解決.具體解題思路如下：當(dāng)向飽和的Na2CO3溶液中加入1.06 g無(wú)水碳酸鈉時(shí)，會(huì)發(fā)生以下反應(yīng)：Na2CO3+

10H2O→Na2CO3·10H2O，即析出晶體（Na2CO3·10H2O）.由于析出的晶體導(dǎo)致原溶液中水量減少，而減少的溶劑又促使更多晶體析出，因此實(shí)際析出的晶體質(zhì)量會(huì)大于僅由1.06 g無(wú)水碳酸鈉轉(zhuǎn)化而來(lái)的晶體質(zhì)量（即大于2.86 g）.因此，正確答案是D.

例2根據(jù)已知某鹽在不同溫度下的溶解度數(shù)據(jù)表，若把質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22%的該鹽溶液自500 ℃逐漸冷卻，由開(kāi)始析出晶體的溫度范圍是（）.

解析溶液中析出晶體，表明當(dāng)前溶液濃度已超出其飽和濃度.根據(jù)溶解度與飽和溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系，可推斷出該鹽的溶解度隨溫度升高而增大.假設(shè)22%的溶液為某溫度下的飽和溶液，則當(dāng)溫度低于該值時(shí)，晶體便會(huì)析出.將22%代入公式計(jì)算，溶解度應(yīng)介于25至30之間.因此，可以估算出溶解度所對(duì)應(yīng)的溫度范圍大致在30～40 ℃之間.基于這一邏輯推斷，迅速得出答案為D選項(xiàng).

例3如圖1所示，可燃性氣體X（X=A、B、C）在完全燃燒時(shí)，消耗的物質(zhì)的量n（X）用橫坐標(biāo)表示，消耗的氧氣的物質(zhì)的量n（O2）則用縱坐標(biāo)表示.A和B為兩種可燃性氣體，C是A、B氣體的混合物.則C中n（A）∶n（B）為（）.

Ａ.2∶1B.1∶2C.1∶1D.任意

解析根據(jù)圖1信息，可以得知1 mol A消耗0.5 mol O2，而1 mol B消耗2 mol O2.若A和B以1：1的比例混合，理論上1 mol C應(yīng)消耗1.25 mol O2.然而，圖中顯示1 mol C僅消耗1 mol O2.由此推斷，A和B的混合物中，A的物質(zhì)的量占比應(yīng)大于B，即n（A）∶n（B）>1∶1.結(jié)合題目給出的選項(xiàng)，可以迅速確定A為正確答案.

2.2估算法在計(jì)算題中的實(shí)踐應(yīng)用

在計(jì)算題解題中，估算法同樣發(fā)揮著重要作用.當(dāng)面對(duì)涉及大量計(jì)算或復(fù)雜公式的題目時(shí)，學(xué)生可以利用估算法來(lái)快速得出一個(gè)近似值，作為解題的參考.此外，估算法還可以用于檢驗(yàn)計(jì)算結(jié)果的正確性.在完成計(jì)算后，學(xué)生可以利用估算法進(jìn)行粗略估算，以判斷所得答案是否合理.如果估算結(jié)果與計(jì)算結(jié)果相差甚遠(yuǎn)，那么就需要重新檢查計(jì)算過(guò)程，找出可能存在的錯(cuò)誤[3].

例4a和b兩元素組成的化合物x和y，x分子的組成為 ab2，其中a元素占50%，b元素占40%，則y的化學(xué)式可表示為.

解析由于元素a在化合物x中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于在化合物y中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，且已知在化合物x中，元素a與b的原子個(gè)數(shù)比為1∶2.由此可以推斷，在化合物y中，元素a與b的原子個(gè)數(shù)比應(yīng)小于1∶2.因此，結(jié)合選項(xiàng)，可以迅速確定答案為ab2.

例525 ℃和101 kPa 時(shí)，乙烷、乙炔和丙烯組成混合烴32 mL，與過(guò)量氧氣混合并完全燃燒，除去水蒸氣，恢復(fù)到原來(lái)溫度和壓強(qiáng)，發(fā)現(xiàn)氣體總體積縮小72 mL，計(jì)算混合烴中乙炔的體積分?jǐn)?shù).

解析在解題過(guò)程中，學(xué)生首先需要對(duì)題目中涉及的化學(xué)反應(yīng)有深入地理解，以題目中給出的化學(xué)反應(yīng)為例，如：C2H6+3.5O2→2CO2+3H2O；C2H2+2.5O2→2CO2+H2O；C3H6+4.5O2→3CO2+3H2O.接下來(lái)，運(yùn)用氣體體積差量法，設(shè)定混合烴中C2H6、C2H2和C3H6的體積分別為a mL、b mL和c mL.通過(guò)列方程的方式，可以列出以下兩個(gè)方程：a+b+c=32（方程①），表示混合烴的總體積；2.5（a+c）+1.5b=72（方程②），表示混合烴的總耗氧量.通過(guò)解這兩個(gè)方程，可以求出b的值，即混合烴中C2H2的體積為8.根據(jù)體積分?jǐn)?shù)的定義，可以計(jì)算出C2H2在混合烴中的體積分?jǐn)?shù)為25%.

估算法強(qiáng)調(diào)學(xué)生在自主解題時(shí)，不再以具體準(zhǔn)確計(jì)算作為基礎(chǔ)，而是注重融合個(gè)人已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)簡(jiǎn)單估算和推理獲得最終答案.在實(shí)際應(yīng)用中，學(xué)生可以通過(guò)多種途徑提高估算法的準(zhǔn)確性.

3估算法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用價(jià)值

3.1提高解題效率

在高中化學(xué)解題過(guò)程中，估算法的應(yīng)用對(duì)于提高解題效率具有顯著意義.特別是在處理具有特定特征的化學(xué)問(wèn)題時(shí)，如氣體體積變化、物質(zhì)質(zhì)量比例等.通過(guò)運(yùn)用估算法，學(xué)生能夠迅速鎖定答案范圍，避免陷入煩瑣的計(jì)算過(guò)程.這種方法不僅簡(jiǎn)化解題步驟，還降低計(jì)算難度，使學(xué)生能夠在短時(shí)間內(nèi)快速得出答案，從而極大地提高了解題效率.同時(shí)，這也為學(xué)生節(jié)省大量時(shí)間，使學(xué)生能夠更專注于深入理解化學(xué)知識(shí)，進(jìn)一步提升學(xué)習(xí)效果.

3.2培養(yǎng)邏輯思維

估算法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用還有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維.在運(yùn)用估算法解題時(shí)，學(xué)生需要根據(jù)已知條件和化學(xué)原理，合理推斷和預(yù)測(cè)結(jié)果，這一過(guò)程鍛煉學(xué)生的邏輯推理能力.通過(guò)不斷練習(xí)和實(shí)踐，學(xué)生能夠逐漸掌握估算法的技巧，形成科學(xué)的思維方式，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力.這種邏輯思維的培養(yǎng)不僅對(duì)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)有益，還對(duì)學(xué)生的全面發(fā)展具有積極的促進(jìn)作用[4].

3.3培養(yǎng)創(chuàng)新能力

在高中化學(xué)解題中，估算法的應(yīng)用同樣能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力.由于估算法強(qiáng)調(diào)對(duì)問(wèn)題的快速分析和合理預(yù)測(cè)，這鼓勵(lì)學(xué)生跳出傳統(tǒng)的解題框架，嘗試新的方法和思路.在解題過(guò)程中，學(xué)生可能會(huì)遇到多種可能的答案或解決方案，這要求學(xué)生進(jìn)行思考和選擇，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和決策能力.同時(shí)，通過(guò)不斷地嘗試和創(chuàng)新，學(xué)生也能夠更好地理解和掌握化學(xué)知識(shí)，為未來(lái)的學(xué)習(xí)和研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

3.4提高解題準(zhǔn)確性

提高解題準(zhǔn)確性是估算法在高中化學(xué)解題中另一個(gè)重要的應(yīng)用價(jià)值.由于估算法強(qiáng)調(diào)對(duì)問(wèn)題的快速分析和合理預(yù)測(cè)，這使得學(xué)生在解題過(guò)程中能夠更準(zhǔn)確地把握問(wèn)題的本質(zhì)和關(guān)鍵信息.通過(guò)運(yùn)用估算法，學(xué)生可以在初步分析階段就排除一些明顯錯(cuò)誤的選項(xiàng)，從而縮小答案范圍，提高解題的準(zhǔn)確性.此外，估算法還能夠幫助學(xué)生在計(jì)算過(guò)程中進(jìn)行合理的近似處理，避免因?yàn)橛?jì)算誤差導(dǎo)致的答案偏差.因此，運(yùn)用估算法，學(xué)生不僅可以提高解題效率，還可以提高解題的準(zhǔn)確性，為化學(xué)學(xué)習(xí)和考試打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，估算法在高中化學(xué)解題中展現(xiàn)出了顯著的應(yīng)用價(jià)值.通過(guò)提高解題效率、培養(yǎng)邏輯思維和創(chuàng)新能力，以及提高解題準(zhǔn)確性，估算法為學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)提供了有力的支持.然而，估算法的應(yīng)用需要學(xué)生具備扎實(shí)的化學(xué)知識(shí)和豐富的解題經(jīng)驗(yàn)，以便更好地發(fā)揮其優(yōu)勢(shì).隨著教育改革的深入和化學(xué)教學(xué)方法的不斷創(chuàng)新，估算法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用將得到更廣泛的推廣和實(shí)踐.

參考文獻(xiàn)：

［1］ 王德惠.試論高中化學(xué)學(xué)習(xí)方法及解題技巧 [J].文理導(dǎo)航（中旬），2023（05）：70-72.

[2]梁煒乾.新課程背景下高中化學(xué)解題思路和技巧探究 [J].求知導(dǎo)刊，2022（18）：89-91.

[3]高天祺，吳林.高中化學(xué)解題方法探析 [J].西部素質(zhì)教育，2017，3（04）：147.

[4]凌麗.高中化學(xué)創(chuàng)新性思維在解題方法和技巧中的應(yīng)用研究 [J].高考，2021（25）： 67-68.

［責(zé)任編輯：季春陽(yáng)］