巧用逆向思維解化學(xué)題例題詳解
逆向思維是逆著習(xí)慣的、常規(guī)的思維方向進(jìn)行的思維活動(dòng),屬于創(chuàng)造性思維。許多情況下將問(wèn)題倒過(guò)來(lái)想一想,在思維過(guò)程中‘反其道而行’.能使人得到許多通常思路所得不到的思維成果。少年司馬光破缸救同伴的故事,就是巧用逆向思維的典型例子。下面本人就談?wù)勗诨瘜W(xué)解題過(guò)程中巧用逆向思維。
一、用逆向思維巧判斷
逆向思維是培養(yǎng)學(xué)生善于從問(wèn)題的正面思考再到它的反面或?qū)α⒚娴囊环N思維方式,它可以幫助我們對(duì)概念的理解判斷。
例如,在學(xué)完化合價(jià)后,往往會(huì)遇到這樣的的概念判斷:
一種元素在一種化合物里顯一種化合價(jià)。( )
「解析」這時(shí)只要反過(guò)來(lái)思考一下:有沒(méi)有一種元素在一種化合物里顯幾種化合價(jià)呢?比如想到在硝酸銨中氮元素分別顯-3價(jià)和+5價(jià),我們就很容易做出正確的判斷,這句話是錯(cuò)的。
這種逆向思維的方法在其它基本概念的學(xué)習(xí)也經(jīng)常用到。如對(duì)下列說(shuō)法正誤做出判斷:
(1)若兩種化合物反應(yīng)生成另外兩種化合物的化學(xué)反應(yīng)一定是復(fù)分解反應(yīng)。( )
只要從逆向思維的角度,找出實(shí)例2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O,也是化合物與化合物反應(yīng)生成另外兩種化合物的反應(yīng),但在反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有交換成分,即可做出判斷。
(2)具有相同質(zhì)子數(shù)的微粒一定是同種元素。( )
只要能舉出同時(shí)具有相同質(zhì)子數(shù)的微粒不是同一種元素來(lái)反駁這個(gè)命題即可。如具有10個(gè)質(zhì)子數(shù)的微粒有H2O 、NH3 、Na等,它們就不是同一種元素。
二、用逆向思維巧選擇
化學(xué)中有一部分題要根據(jù)所給的條件通過(guò)逆向思維來(lái)發(fā)現(xiàn)解題關(guān)鍵,確定解題方案。善于利用逆向思維去解題,不僅解題速度快,而且方法好。
例如:鋅粉、鐵粉、鎂粉的混合物4 g與一定質(zhì)量25%的稀H2SO4 恰好完全反應(yīng),蒸發(fā)水分后,得固體物質(zhì)100 g,則生成的氫氣質(zhì)量為( )?
A、2 g B、3 g C、4 g D、5 g?
「解析」本題如果采用正向思維將鋅、鐵、鎂的質(zhì)量分別設(shè)未知數(shù)進(jìn)行分析、計(jì)算,則過(guò)程非常復(fù)雜,頭緒也較多。而采用逆向思維按以下思路分析:反應(yīng)前后各元素的質(zhì)量不變,由題意可知:鋅、鐵、鎂三種金屬全部參加反應(yīng),分別生成了硫酸鋅、硫酸鐵、硫酸鎂,則蒸發(fā)水分后所得100 g固體物質(zhì)(硫酸鋅、硫酸鐵、硫酸鎂的混合物)中,包含鋅、鐵、鎂三種元素總質(zhì)量為4 g,其它的96 g則為SO4 的質(zhì)量,繼而根據(jù)反應(yīng)中H2與SO4的關(guān)系,求得生成的氫氣的質(zhì)量為2 g.
由此可見(jiàn)逆向思維對(duì)培養(yǎng)思維的靈活性和敏感性是非常有益的。
三、用逆向思維巧填空
例如:等質(zhì)量的兩種金屬M(fèi)和N分別與足量的稀硫酸反應(yīng),都生成+2價(jià)金屬的硫酸鹽和氫氣。生成的氫氣質(zhì)量m(縱坐標(biāo))與反應(yīng)時(shí)間t(橫坐標(biāo))的關(guān)系如右圖( )
(1)比較M、N兩種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱
(2)由圖中的兩條直線還可以得出的結(jié)論有
「解析」本題給出的是金屬與酸反應(yīng)時(shí)生成的氫氣質(zhì)量與時(shí)間的曲線,很多學(xué)生會(huì)感到無(wú)從下手,若是逆向思考:曲線上升得越快,說(shuō)明金屬與稀鹽酸反應(yīng)得越劇烈,該金屬的活動(dòng)性越強(qiáng)。同時(shí)從圖中可以看出M產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量比N多,完全反應(yīng)所需時(shí)間少。
四、用逆向思維巧推斷
初中化學(xué)中涉及物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化為主要內(nèi)容的推斷,用逆向思維來(lái)推斷是非常有效的,解題思路:抓住突破口→層層上推→得出結(jié)論
例如:根據(jù)以下圖推斷(假設(shè)能發(fā)生反應(yīng)的均反應(yīng)完全)
(1)若B是水,則A是 ;(填化學(xué)式)
(2)若B是酸溶液,則A是 ;(填化學(xué)式)
(3)寫(xiě)出C與BaCl2溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式: .
「解析」本題如果順著變化方向解題較困難,若是逆向思維,即從變化的終點(diǎn)來(lái)解題就容易多了。解決元素化合物推斷題,要抓住物質(zhì)特征反應(yīng)作為解題的突破口,紅褐色沉淀F F為Fe(OH)3;進(jìn)而復(fù)分解反應(yīng)的特點(diǎn)黃色溶液為FeCl3;而有色溶液C與BaCl2溶液反應(yīng)生成白色沉淀D和FeCl3溶液且白色沉淀D不溶于稀硝酸白色沉淀D為BaSO4,有色溶液C為Fe2(SO4)3 .從而問(wèn)題迎刃而解。
五、用逆向思維巧計(jì)算
解題必先審題,審題中我們運(yùn)用逆向思維的方法,從問(wèn)題入手來(lái)思考,求得該問(wèn)題還需要什么條件,所需條件題中有沒(méi)有,未給的條件能否依題設(shè)條件來(lái)求得等等,這樣倒過(guò)去一環(huán)扣一環(huán)就能順利地找到解題的方法和途徑。
例如:在CO和CO2的混合氣體中,氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為64%,將該混合氣體5┧通過(guò)足量的灼熱的氧化銅,充分反應(yīng)后,氣體再全部通入足量的澄清石灰水中,得到的白色的沉淀的質(zhì)量是多少?
「解析」本題如果按部就班,涉及到的反應(yīng)較多,數(shù)據(jù)較多,計(jì)算繁瑣,易于出錯(cuò)。而如果把握住最終反應(yīng)產(chǎn)物是碳酸鈣,采用逆向思維,找出碳酸鈣和起始反應(yīng)物CO和CO2的混合氣體之間所存在的C-CaCO3守恒關(guān)系,則極易走出“山重水復(fù)”,迎來(lái)“柳暗花明”。
六、用逆向思維巧讀生活
生活中充滿了科學(xué)知識(shí),生活中的一些現(xiàn)象往往能提示我們?nèi)ニ伎。如:為什么肥皂能去污?為什么?huì)產(chǎn)生煤氣中毒?為什么爛蘋(píng)果(土豆、地瓜等)有酒精味?你騎的自行車有幾種防銹措施?節(jié)日的焰火為什么呈現(xiàn)五顏六色?為什么用藍(lán)黑墨水寫(xiě)的字先顯藍(lán)色后變黑?只要我們做一個(gè)生活的有心人,用心觀察思考,總能把問(wèn)題引向“逆向”,提高逆向思維能力,使我們馳騁于逆向思維的王國(guó)。
逆向思維法是相對(duì)于習(xí)慣思維而言的,也就是從相反的方向來(lái)考慮問(wèn)題的思維方法,它常常起到出奇不意的效果。體現(xiàn)了正向思維處于“山窮水盡疑無(wú)路”的困境時(shí),通過(guò)逆向思維往往會(huì)出現(xiàn)“柳暗花明又一村”的美景。
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