例析有序思维在解决中学化学复杂问题中的运用.doc

1、1例析有序思维在解决中学化学复杂问题中的运用摘要：文章运用有序思维谈解决列举型习题、书写同分异构体、解答无机推断题、解决平衡问题、书写陌生氧化还原离子方程式的方法。 关键词：有序思维；中学复杂化学问题 文章编号：1008-0546（2013）03-089-02 中图分类号：G632.41 文献标识码：B doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2013.03.038 中学化学知识细小而繁多，记忆量大，进入高三，部分学生感到化学变得难学了，难记忆，更难灵活运用。表现为解决化学问题时，颠三倒四，漏洞百出，甚至不知如何下手，其原因是：遇到问题不知道如何去思考，显得思维混乱、盲目性大

2、。为了解决这个问题，笔者进行了将有序思维应用到高三复习过程中的尝试，收到较好的效果。所谓“有序思维” ，就是按一定的逻辑思维顺序或优化程序逐步地思考问题，化学中“有序思维”的“序”就是化学学科思想，如分类思想、物质结构决定性质而性质决定其用途的思想、由特殊到一般再到特殊的思想、提出假设实验探索分析现象得出结论的思想、对称思想，用这些思想作为思考的框架顺序进行有序思维，在遇到具体问题时，可以有条理地逐一解决。 一、运用有序思维解答列举型习题 例 1：两种短周期元素组成的化合物中原子数比为 13，若两种元2素的原子序数分别为 a 和 b 则 a 和 b 的和可能是（ ） a=b+5 a+b=8 a

3、+b=30 a=b+8 A B C D 分析：部分考生拿到此题时，第一感觉是不知从何处着想，没有头绪，因为短周期两元素组成的物质多达数十种，从这些分子中选取符合要求的，确实是一时难以入手。解决该题，可以引导学生用从一般到特殊的思想，按 XY3 中一般 X 为+3 价、Y 为-1 价找出 B、Al（N、P）和F、Cl 的 8 种组合；X 为+6、Y 为-2 找出 SO3；特殊 X 为-3、Y 为+1 的N、P 和 H 的组合；更特殊 X2Y6 的 C H 组合从而顺利得出 A 答案。若仅仅是随机列举很难快速解答，也根本不能体现本题考查思维素养的用意。 二、运用有序思维解答有关同分异构体的习题 学

4、生书写同分异构体时常犯的错误有：遗漏和重复，其原因是思维混乱，没有选准角度按一定逻辑顺序逐一书写，因而复习时告诉学生要按“物质类别异构碳链异构官能团位置异构”的顺序思考、书写，在“碳链异构”中则按“主链先长后短取代基先整后散取代基位置由中间到两边”思维顺序来分析。 例 2： A 结构为的同分异构体中，含有-NO2、-Cl、酯基且为1，3，5-三取代苯结构的有 6 种，其中 2 种结构如下： 请写出另外 4 种同分异构体的结构简式： 。 分析：根据分子式直接书写同分异构体时，特别要注意一定逻辑思维顺序，在同一类别的前提下先后写出碳链异构体，本题只要先写出侧链的结构：CH3COOCH3 和 HCO

5、OCH2CH3 以及 CH3CH2COOH 分别用苯环结构取3代其中不同位置的 H 原子即可得出六种同分异构体结构，排除掉题给 2种就能写出其他的 4 个分子。 例 3：某烃衍生物 A，化学式为 C6H12O2。已知：A 中加入 NaOH 溶液生成 B 和 D，B 中加入 HCl 生成 C，D 中加入 Cu 并加热氧化生成 E，又知D 不与 Na2CO3 反应，C 和 E 都不能发生银镜反应，则 A 的结构可能有 （ ） A.2 种 B.3 种 C.4 种 D.6 种 分析：本题题给信息比较繁琐，用图表可以直观的表示出物质之间的转化关系，也就是酯分解为酸和醇两类物质分别考虑，醇中能被催化氧化又

6、不能生成醛的至少有三个碳，酸不能发生银镜反应，排除甲酸也就意味醇不能含 5 个碳原子，最后只剩丙酸与异丙醇以及乙酸与 2-丁醇构成的两种酯。 三、运用有序思维解答无机框图推断题 对于提示信息少且很抽象的无机框图推断题，学生感到难度较大，但运用有序思维，将有可能符合题意的物质按一定顺序逐一列举出来，然后验证排除，是一种行之有效的方法。 例 4：A、B、C、X 均为中学常见的纯净物， 它们之间有如下转化关系（副产物已略去） 。 试回答： （1）若 X 是强氧化性单质，则 A 不可能是_。 a.S b.N2 c.Na d.Mg e.Al （2）若 X 是金属单质，向 C 的水溶液中滴加 AgNO3

7、溶液，产生不溶4于稀 HNO3 的白色沉淀，则 B 的化学式为_。 （3）若 A、B、C 为含有金属元素的无机化合物，X 为强电解质，A溶液与 C 溶液反应生成 B，则 B 的化学式为_，X 的化学式可能为（写出不同类物质）_或_，反应的离子方程式为_或_。 分析：本题特征信息很少，难以找到突破口，运用有序思维，将符合题意的物质按一定顺序逐一列举出来将物质 A 按照金属、非金属单质氢化物氧化物最高价氧化物的水化物（酸）碱盐有机物的顺序依次罗列，不难得出 A 可以是 Fe、Na、S、N2、C、NH3、H2S（X 为O2） 、HNO3（X 为 Fe） 、Ca（OH）2（X 为 CO2） 、AlCl

8、3、AgNO3（X 为 NH3） 、Na2CO3（X 为 HCl） 、FeS2（X 为 O2） 、乙醇氧化、淀粉分步水解、甲烷氯代在充分演绎的基础上， （1）中 Mg、Al 不符合要求；（2）中符合条件的转化关系是 Cl2+Fe 生成 FeCl3 再与 Fe 作用；（3）中对应铝盐或偏铝酸盐的转化均在所列举的物质中，由一般到个体的思维方式有利于问题的全面解决。 四、运用有序思维解决平衡问题 化学平衡和弱电解质电离平衡问题中，有相当一部分是进行两物质（或两体系）的比较如： 例 5.pH 相同的盐酸和醋酸加水稀释至等 pH 所加水的量分别是 m mL和 n mL，则 m n（填、 例 6.在温度、

9、容积相同的 3 个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下（已知 N2（g）+3H2（g）2NH3（g） H=-92.4kJ?mol-51） 下列说法正确的是（ ） A. 2c1c3 B. a+b = 92.4 C. 2p2p3 D. 1 + 3 1 分析：这两个平衡移动问题可以采用“先等后不等”的思维方式进行解决：例 5 可以假设加水量相同，醋酸电离平衡正向移动酸性强，达相同 pH 还需继续稀释，所以 m p3、1+31 答案 BD 正确。先假定相等的思维方式可以帮助学生搭建思维台阶，从而促成有序思维的形成。 五、运用有序思维书写新情境下的陌生氧化还

10、原离子方程式 新课标实施后对学生方程式的记忆要求总体减少，但依据氧化还原的原理书写陌生离子方程式的迁移能力在强化。此类问题只要按：书写氧化剂还原剂、氧化产物还原产物电子得失守恒配平主体观察方程式两边所带电荷依据溶液实际酸碱性用 H+或 OH-平衡电荷用 H2O 平衡方程式两边 H、O 质量的一般的思维模式进行操作均可顺利解决。 例 7：NaClO 中通入少量 SO2 的离子方程式： 先写反应物和生成物 ClO-+ SO2Cl-+SO42-。 依据电子得失守恒得出比例 1111。 观察两边所带电荷方程式左边带一个单位负电荷右边带 3 个单位负电荷，依据 NaClO 水解显碱性，左边加上 2 OH-即可使得两边电荷平衡。最后在右边加 1 个 H2O 就可以完成此方程式的书写。 按照此有序步骤书写诸如用“空气氧化的方法除去 ZnSO4 溶液中Fe2+（以 FeOOH 形式除去）离子方程式” ，学生能很快写出“O2+4 6Fe2+6H2O=4 FeOOH+8H+”的正确结果。 总之，有序思维是一种思维品质，更是思维方式，既可用于有序地存储化学知识，又可以用于解决化学问题，高三学生养成有序思维习惯后，所掌握的知识将更系统条理，其分析和推理能力会增强，思维品质会得到提高。 参考文献 1 任志强.以典型例题为主线的高三化学总复习课堂模式探究J.中学化学教与学，2010， （2）