同中泶异 中求伺 异曲伺工 Ｉ＿ 高中化学习题教学中 发散性思维的训练 ◇江苏蒋树龙 １运用一题多解强化学生发散性思维的灵活性 一题多解的训练可使学生学会从不同方向，不同 角度去思考问题，找出多种解决问题的途径．由此，可 以使学生封闭的思维开阔起来，当多种解题方法在头 脑中凸现出来以后，学生自然会对它们进行分析、比 较，从中筛选出最佳方法，从而达到多中求快、多中求 巧、多中求优的目的．通过一题多解训练，可开拓思 路，有利于思维能力、分析能力和逻辑推理能力的培 养，有助于熟练掌握化学计算的技能技巧，从而提高 解题能力和速度，促进学生发散性思维的灵活性． ≮；例１ １０ ｇ锌粒投入３６■ ．５ ｇ未知浓度（密度为 １．０９８ ｇ・ｃｍ ）的盐酸中，反应停止后，溶液中尚有锌 粒剩余，过滤后溶液质量为４２．８ ｇ，求盐酸溶液的物 质的量浓度． 解法１ 根据反应前后溶剂质量不变，求溶质的 质量，然后求解． 设盐酸溶剂的质量为 ， Ｚｎ＋２ＨＣｌ — ＺｎＣ１２＋Ｈ２十． ７３ １３６ ３６．５ ｇ－－ ４２．８ ｇ－－ｚ， 解得 Ｌｚ一２９．２ ｇ． 则 （ＨＣ１）一３６．５ ｇ一２９．２ ｇ一７．３ ｇ， ７２（ＨＣ１）一７．３ ｇ／３６．５ ｇ・ｔｏｏｌ 一０．２ ｔｏｏｌ， ［ＨＣｌ（ａｑ）］一３６．５ ｇ／１．０９８ ｇ・ｃｍ ≈ ３３．２４ ｃｍ。一０．０３３ ２４ Ｌ。 ｃ（ＨＣ１）一０．２ ｔｏｏｌ／０．０３３ ２４ Ｌ≈６．０２ ｔｏｏｌ・Ｌ＿。． 解法２利用反应物与生成物和剩余物之间量的 关系求氯化氢的量． 剩余的锌粒与逸出的氢气质量为： １Ｏ ｇ＋３６．５ ｇ一４２．８ ｇ一３．７ ｇ． 设反应消耗的氯化氢的量为．ｚ，剩余锌的质量 为 ， Ｚｎ ＋ ２ＨＣｌ — ＺｎＣ１２＋Ｈ２十 ６５ ｇ ２ ｍｏｌ ２ ｇ １Ｏ ｇ— ．７２ ３．７ ｇ— 解得 一０．２ ｔｏｏｌ， 一３．５ ｇ， Ｃ（ＨＣ１）一０．２ ｔｏｏｌ／０．０３３ ２４ Ｌ≈６．０２ ｔｏｏｌ・Ｌ～． 解法３根据化学反应前后某元素守恒求解． 化学反应前后氯离子的物质的量是不变的，所以 可以得到如下关系式： （ＨＣ１）一２ｎ（ＺｎＣ１２）一 堕 ｌ ｂ ｇ・１１警 １Ｏｌ ×２， ７２（ＨＣ１）一０．２ ｔｏｏｌ， ｃ（ＨＣ１）一０．２ ｍｏｌ／０．０３３ ２４ Ｌ≈６．０２ ｍｏｌ・Ｌ～． 解法４利用质量守恒定律求解． ｆ１ ３６．５・ｇ 一ｏｔｏｌ 一ｃ（ＨＣ１×器１ Ｏ９８ ｇ・Ｌ一 １ｌ ［ ＨｃＩ）× … ÷２×１３６ ｇ‘ｍ ０ｌ ］＋ 【 ３６．５ ｇ（１一叫 ）一４２．８ ｇ， 解得 ｆ（ＨＣ１）一６．０２ ｔｏｏ！・Ｌ＿。． ２运用一题多变强化学生发散性思维的连锁性 化学习题更能体现这门学科“千变万化”的特征， 只要我们将一条习题的已知条件、设问角度、因果关 系等稍作改变，便可得到一个“题族”，题目变化了，审 题的视角、思维方式都要跟着改变．在习题教学中采 取“一题多变”能引导学生积极思维，向深度钻研，向 广度联想，由此及彼，触类旁通．教师在运用“一题多 变”时可以采用以下变术： １）因果变换 例２ 在２５℃时，计算ｐＨ一５的盐酸和ｐＨ：＝：９ 的氢氧化钠溶液按体积９：１１混合后的ｐＨ． 例３在２５℃时，ｐＨ一１３的强碱溶液与ｐＨ一２ 的强酸溶液混合，所得混合液的ｐＨ＝１１，则强碱与强 酸的体积比是多少？ 以上两题牵涉到的化学知识点是相同的，稍加分 析就会发现后者是在前者的基础上将因果关系进行 了颠倒．这样有助于学生将繁杂的题目进行归类． ２）条件变换 例４ 在２５℃时，１００ ｍＬ ０．６ ｔｏｏｌ・Ｌ 的盐酸 与等体积０．４ ｔｏｏｌ・Ｌ 的氢氧化钠溶液混合后，溶液 的ｐＨ等于多少？ 例５在２５。Ｃ时，１００ ｍＬ ０．４ ｍｏ１．Ｌ一－的盐酸 与等体积０．６ ｍｏｌ・Ｌ 的氢氧化钠溶液混合后，溶液 化 的ＰＨ等于多少？ （引导学生思考） 以上两题同样是有关ｐＨ的计算题型，初看起来 （４）可设置一个怎样的装置使电子做定向移动？ （提供材料，让学生通过实验探索作答） 形式相似，但前者是酸过量，所以计算时，应抓住氢离 子进行计算；后者是碱过量，应抓住氢氧根离子进行 计算．从而审题视角和解题方法发生了变化．这样有 （５）该装置的工作原理是什么？（组织学生讨论， 提示原电池的概念） 助于学生灵活运用知识进行解题． ３）梯度变换 （６）该装置与将锌棒直接插入装入稀硫酸的容器 中有何异同？（列表对比） 对比项目 锌棒直接插人 ■ 、；例６计算将ｌｏ，－ ｍＬ ｐＨ一５的盐酸稀释到１００ 锌棒与铜棒插入 ｍＬ后溶液的ｐＨ． ■ｒ＇— 例７计算将１０ ｍＩ ｐＨ一５的盐酸稀释到１０ Ｌ 后溶液的ｐＨ． Ｉｒ＇，’ 例８将ｐＨ一５的醋酸和盐酸稀释成原体积的 １Ｏ倍，比较稀释后两溶液的ｐＨ的相对大小． 以上３道题也是有关ｐＨ的计算题型，都是有关 酸溶液稀释后的ｐＨ变化问题，但由浅人深、难度逐 渐加大、这样有助于学生的思维向纵向发展，培养其 思维的深刻性． ４）类比变换 ■ｒ’， 例９ 向澄清的石灰水中通人ＣＯ 后的现象如 何？写出反应的离子方程式． ■ｒ－’， 例１ｏ向澄清的石灰水中通人ＳＯ。后的现象如 何？写出反应的离子方程式？ 所谓“类比变换”，这里指的是同一类别物质相互 变换并相互对比的方法，由于ＣＯ２和ＳＯｚ在化学性 质的许多方面具有很强的相似性，因此，将两者的某 些性质放在一起进行讲解，可引导学生概括推广出同 类问题的解法，从而使学生的思维更加开阔，达到由 此及彼、触类旁通、融会贯通的目的． ３运用一题多问强化学生发散性思维的创造性 古人云“学起于思，思源于疑”．有疑问才会去探 索，才会去思维．在教学中适当地设疑可以激发学生 的学习兴趣，尤其是由浅入深、由表及里、由此及彼的 层层推进式的设疑，能够开发学生思维的主动性，增 加学生的创新精神和创新能力． — ＇ｌ，０ 例ｌ１将锌棒插入装入稀硫酸的容器中，请回 答下列问题： （１）实验现象是 ，反应的离子方程 式是 ．（锌棒溶解，其表面有气泡产生． Ｚｎ＋２Ｈ 一Ｚｎ ＋Ｈ，十） （２）该反应是否为氧化还原反应？其实质是什 么？（是，电子转移） （３）体系中既然有电子转移，为何无电流产生？ 化 稀硫酸中 稀硫酸中形成原电池 Ｚｎ ２Ｈ 一Ｚｎ２＋ 反应原理相同 Ｈ２十 Ｚｎ＋２Ｈ 一Ｚｎ ＋Ｈ２十 直接转移电子（锌棒 间接转移电子（铜棒表面， 电子转移方式不同 表面） 即锌失去的电子通过铜棒 传电子给溶液中的氢离子） 能量转换形式不同 化学能转变为热能 化学能转变为电能 氧化反应和还原反 均在锌棒表面发生 氧化反应发生在锌棒表面， 应发生的位置不同 还原反应发生在铜棒表面 氢气产生的位置 在锌棒表面 在铜棒表面 不同 （７）原电池的基本原理是什么？其构成条件如 何？（引导学生思考归纳） ４运用一题多点强化学生发散性思维的多向性 化学学科虽然属于理科范畴，但其知识点比较分 散且较为零碎，所以有许多人认为化学是一门记忆的 学科．学好化学要把好两关，一是“细”，二是“综合分 析”．把所有学过的化学内容抽象出来看，无非是一些 基本理论，但把每部分的大致内容理清楚，搭好骨架， 就形成一个有机的整体．化学中琐碎的小知识点较 多，所以需要反复积累，才能使这个知识的有机体内 涵更为丰富．平时训练时特别是高考复习中应注意将 一些不相关联的知识点揉合起来反复呈现，防止学生 因复习后面的知识而忘记前面的知识，从而起到启新 带旧的作用，强化学生发散性思维的多向性和全 面性． ｇ目 ， 例１２下列有关说法中，正确的是（ ）． Ａ配制４８０ ｍＬ、１．０ ｍｏｌ・Ｌ ＮａＯＨ溶液时， 需称取ＮａＯＨ固体的质量为２０．０ ｇ； Ｂ用分液的方法分离苯和水的混合物； Ｃ在同温、同压下，等质量的硫在足量的氧气中 比在足量的空气中燃烧放出的热量多； Ｄ埘ｇ ＣＯ和Ｈ 的混合气体完全燃烧后通过 过量的Ｎａ。Ｏ 固体（气体充分反应），固体增重ｍ ｇ； ｆ下转第５９页） ３综合考查实验目的、实验方案和实验结论 这类试题的命制手法是，给出对比实验中若干组 实验的完整数据，而在另外几组实验中留下部分空 白，要求通过分析给出的已知内容得出相关实验的实 验目的或实验结论，并根据对比实验的特点补全实验 方案． ％ ■ 一 例５一定条件下，氯化镁与四氯化钛的混合物 可作烯烃聚合反应的催化剂．为了探究温度、氯化镁 固体的含水量以及粉碎方式对该催化剂催化效果的 影响，设计如下对比实验： 实验序号 氯化镁固体中 温度／℃ 粉碎方式 催化效果／ ｗ（氯元素）／ （ｇ・ｇ一 ） ① ７０．９７ ２Ｏ 滚动球磨 ３．９×１０４ ② ７４．４５ ２Ｏ 滚动球磨 ５．０×１０４ ③ ７４．４５ ２０ 振动球磨 ５．９×１０４ ④ １ＯＯ 振动球磨 注：催化效果用单位时间内每克催化剂得到产品的质量来表示． （１）表中 一． ——（２）从实验①、②可以得出的结论是 ． （３）设计实验②、③的目的是． ——该实验要探究温度、氯化镁固体的含水量以 析及粉碎方式３个因素对催化剂催化效果的 影响．要探究其中１个因素对催化剂催化效果的影响 时，另２个因素必须保持不变． 比较实验①～④，发现实验④中１００℃这一条件 与实验①～③不同，可见实验④的目的是研究温度对 催化剂催化效果的影响，故除温度不同外，其他条件 都要相同；再看另外２个因素，其中实验③的粉碎方 式与实验④相同，故实验④中氯化镁固体中氯元素含 量也要与③相同，即叫一７４．４５． 实验①②的变量是“氯化镁固体中氯元素质量分 数叫（氯元素）”，比较实验①②的催化效果，可知氯化 镁固体中 （氯元素）越高（即含水量越低）催化效果 越好．实验②③的变量是“粉碎方式”，故实验②③的 实验目的是探究粉碎方式对催化效果的影响． 答案 （１）７４．４５； （２）氯化镁固体含水量越高，催化剂催化效果 越差； （３）探究粉碎方式对催化效果的影响 女 ， 。例６ 已知ＭｎＯ２＋Ｈ Ｏ ＋２Ｈ 一Ｍｎ －ｔ－ Ｏ：十＋２Ｈ ｏ．为探究酸浓度对该反应速率的影响，现 取等量ＭｎＯ 和下表有关物质，在相同温度下进行４ 组实验，分别记录收集２Ｏ．０ ｍＬ氧气所需时间． 实验编号 Ｉ Ⅱ Ⅲ Ⅳ １０ Ｈ２ｏ２的体积／ｍＬ ５．Ｏ ５．Ｏ Ｖ１ Ｖ２ ２Ｏ 硫酸的体积／ｍＬ Ｏ Ｏ．５ １．Ｏ Ｖ３ 水的体积／ｍＬ １５．Ｏ １４．５ Ｖ４ １３．５ 所需时间ｔ／ｓ ￡１ ２ ￡３ ￡４ （１）上表中Ｖ 一 ，Ｖ。一 ． （２）有同学提出实验Ｉ不可作为实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的 对比实验，其理由是 ． （３）若实验测得ｔ ＞ 。＞￡ ，则可得出的实验结论 是 ． Ｑ 解析（１）该实验的目的是“探究酸浓度对该反应 速率的影响”，因此除酸浓度外的其他量都 要保持不变．据４组实验中Ｈ ｏ 的浓度应保持不 变，可知Ｖ 一Ｖ：一５．０；据４组实验溶液的总体积应 相等（都为２Ｏ．０ ｍＬ），可知Ｖ。一１．５，Ｖ 一１４． （２）实验Ｉ中酸的体积为０，在该反应中ＭｎＯ 作 催化剂，而在实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中ＭｎＯ。作氧化剂，实验 工和实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的反应原理不同，不具可比性． （３）比较上表中酸浓度与反应所需时间的大小关 系，可知酸浓度越大反应速率越大． 答案 （１）５．０，１．５； （２）实验工中没有加稀硫酸，Ｍｎ０。起催化剂作 用，而在实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中Ｍｎ０ 起氧化剂作用，反应 原理不同没有可比性． （３）在ＭｎＯ。与Ｈ：Ｏ 酸性溶液的反应中，酸性 越强反应越快． （作者单位：福建省厦门集关中学） （上接第５０页） Ｅ排空气法收集１瓶干燥的氨气做喷泉实验， 最后液体充满整个容器； Ｆ在实验室制乙烯时．温度计的水银球一定要 浸入液面以下并加入碎瓷片防暴沸； Ｇ试纸在使用前都需要用蒸馏水湿润，然后进 行相应试验 以上例题牵涉的化学小知识点较多，各选项之间 看起来共同点很少，显得有些杂乱，但如果经常采用 这种类型的题型进行训练，就将学生置身于整个高中 化学教学内容的大范围中去思索和探究，这对于学生 全盘掌握和理清高中化学的知识点是十分有益的． （作者单位：江苏省海安县实验中学） ５９数船匕