善用辯證思維破解性質問題

游云飛

（古田縣第一中學，福建古田352200）

善用辯證思維破解性質問題

游云飛

（古田縣第一中學，福建古田352200）

例說辯證思維方法在破解有關物質性質問題時的實用價值，以求養成善于發現問題與解決問題的良好習慣，提升思維層次，提高解題能力。

物質性質；辯證思維；例證說明；解決問題

大千世界，物質千變萬化，具體物質的性質往往顯示多樣性。為此，在解決涉及元素化合物知識的有關問題時，要注意應用辯證思維的方法。只有辯證思維到位，才能不受題設氛圍的影響而思維錯覺。

一、顯性與隱性并舉，全面掃描，排除干擾

基于化學命題者喜歡命制含有隱性知識的試題的特點，在教學過程中引導學生解決化學問題時，思維要全面觸及顯性知識與隱性知識，尤其要關注兩者間的互相影響，通過顯性知識的全面分析挖出蘊藏在試題中的隱性知識，從而掃除知識盲點的干擾，正確解決化學問題。

例證：（2015浙江聯考）某強酸性溶液X中可能含有Fe2+、Al3+、NH4+、Cl-、CO32-、SO32-、SO42-中的若干種，現取X溶液進行連續實驗，實驗過程及產物如下：

下列說法正確的是（）

A.X中肯定存在Fe2+、NH4+、SO42-

B.溶液E和氣體F不能發生化學反應

C.X中肯定不存在CO32-、SO32-、Cl-

D.沉淀I是A1（OH）3

解析：這是一道綜合性很強的離子推斷題，要結合實驗流程圖的現象經邏輯推理才能得出結論，其思維一定要全面。由強酸性溶液這一顯性知識知：X溶液中一定不含CO32-、SO32-，且沉淀C只能為硫酸鋇，X中一定含SO42-。X與Ba（NO3）2混合反應得到氣體A且連續氧化得到溶液E，說明X→A→D→E發生一系列的氧化還原反應。由實驗步驟①的混合溶液中H+與NO3-顯氧化性的隱性知識可推知X中一定含還原性的Fe2+，且推知A、D、E依次為NO、NO2、HNO3。B中加NaOH得氣體F是NH3，X中一定含NH4+；E與F可以發生反應生成NH4NO3，選項B錯。學生容易受X中可能有Al3+的顯性知識迷惑，很自然地鎖定沉淀I是A1（OH）3而錯選D，錯誤率高達73%。錯因在于只關注Al3+→H→I這一顯性轉化關系符合Al3+→［Al（OH）4］-→A1（OH）3，而忽視了加入Ba（NO3）2與NaOH均為過量，Ba2+、OH-均存在H溶液中，這是一個不易發現的隱性條件。H中通入適量CO2生成的沉淀I中肯定有BaCO3，可能有A1（OH）3存在。故X中肯定存在Fe2+、NH4+、SO42-，不能確定是否含有Al3+、Cl-，選項C錯，選項A正確。

反思：顯性知識與隱性知識是一個辯證關系，二者常并存于化學試題中。命題者在試題中設置的顯性知識往往是明朗的、給人以轟轟烈烈的感覺，而隱性知識卻是靜悄悄的，稍有不慎者就會落入圈套，上當受騙。因此，化學解題的整個過程離不開顯性知識與隱性知識的辯證分析，在關注顯性知識的同時，切不可忽視隱性知識的干擾。只有追求顯性與隱性的全面思維，化隱性知識為顯性知識，才能形成完整的發現問題解決問題的良好習慣。只有辯證思維，克服想當然的錯誤印象，才能不斷走向精益。

二、化學性質與物理性質并思，快速檢索，破解機關

物質性質的學習是化學各塊知識學習的核心，物質性質常包含物理性質與化學性質這兩大固有的屬性，二者是學習具體物質的重要部分，往往相互聯系，不可分割。在教和學的過程中，化學性質顯現，常會自覺思考；物理性質隱蔽，易被淡漠忽視。解決化學問題時，必須將物質的物理和化學性質歸并思考，有助于開拓思路。

例證：純堿是一種重要的化工原料，工業上生產純堿的主要流程可表示如下：

則下列說法正確的是（）

A.A是CO2，B是NH3

B.通入B后的離子方程式為Na++NH3+CO2+H2O= NaHCO3↓+NH4+

C.③中生成的CO2可循環使用，它可完全滿足生產的需要

D.溶液Q的成分是NH4Cl，可通過降溫結晶方法使其析出

解析：這是侯氏制堿的簡單工藝流程題，試題難度不大，但容易錯解。題設的目標產物純堿Na2CO3是NaHCO3分解產生的，解題的關注點易被鎖定在制備NaHCO3的反應原理上：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。因為學生認定NaHCO3可溶，不能寫↓，自然淘汰正確選項B。選項A的錯選率達22%，其錯因是只注意化學性質，不注意兩種氣體通入的順序。在工藝流程中，利用兩種氣體溶解度的差異定位通入氣體的順序這一解題信息比較隱蔽，實際上NH3在水中的溶解度遠大于CO2這一物理性質就是促使上述反應實現的依據：先通NH3（A）后再通CO2（B），含足量NH3的NaCl飽和溶液吸收CO2效果更好，更有利于轉化為HCO3-，生成更多的NaHCO3沉淀。選項D的錯選率達15%，其錯因是未理解制備NaHCO3的反應原理是利用NaHCO3溶解度最小的物理性質，這一信息也是比較隱蔽的，未發現就會誤解Q中只存在NH4Cl，這里涉及到飽和溶液析出NaHCO3晶體后母液中仍存在部分溶質，實際上Q中不止NH4Cl，還存在未反應的NaCl以及少量的NaHCO3、NH4HCO3。

反思：物質在發生化學變化的過程中常常伴隨著物理變化，二者往往是同時發生，這就決定了在物質變化中必然同時表現出物質的物理和化學性質。而某些物理變化所需要的條件或所得到的結論就是物理性質的應用，不能疏忽這些物理性質細節。解決此類問題時，思維一定要嚴謹縝密，快速檢索，尋找埋伏，破解機關，邏輯推理才能準確到位。

三、規律性與特殊性兼顧，發散思維，消除定勢

研究物質性質的規律性與特殊性是化學學習的特點之一，在應用具體物質性質解決化學問題時，必須兼顧具體物質的規律性與特殊性。特殊性與規律性常常是同時并存的，不注意發散思維，注意破解個別特殊例外，就容易受定勢思維左右而犯錯。

例證：用惰性電極電解某溶液時，發現兩極只有H2和O2生成，則電解一段時間后，下列有關該溶液（與電解前同溫度）的說法中，正確的有（）①該溶液的pH可能增大②該溶液的pH可能減小③該溶液的pH可能不變④該溶液的濃度可能增大⑤該溶液的濃度可能不變⑥該溶液的濃度可能減小

A.3種B.4種C.5種D.6種

解析：這是考查電解水的一道綜合選擇題，學生很熟悉電解水的規律性，如電解氫氧化鈉溶液、稀硫酸、硫酸鈉溶液等均是電解水，溶劑水減少了，電解質溶液濃度必增大，氫氧化鈉等強堿溶液pH增大、硫酸等含氧強酸溶液pH減小、硫酸鈉等中性鹽溶液pH不變，①②③④肯定正確。若只按正常規律性的思維，認定溶液濃度不可能減小或不變，無疑誤選B（錯選率占30%）。假如思維觸及到電解“飽和”硫酸鈉溶液時，就會明白溶劑水減少后，析出Na2SO4·10H2O，母液仍是飽和的，由于電解前后溫度不變，Na2SO4的溶解度不變，Na2SO4飽和溶液的濃度不變。正確答案為C。會出現這種差錯的主要原因在于思維的發散度不夠，沒有關注到電解飽和溶液的特殊情況，造成判斷失誤。

反思：規律性是常態，特殊性是異態。在應用常態規律解決涉及物質性質的問題時，很有必要兼顧分析異態情況，時時提醒，發散思維，找出化學中常出現的這種異態，防微杜漸，千萬不能跟著感覺走，受思維定勢所左右，類比常態知識而產生錯誤的結論。

四、類別通性與氧還性統籌，雙軌思維，同臺演出

元素化合物知識比較零散，全面掌握具體物質的化學性質主要依據兩條主線：一是物質按分類不同體現各類物質的通性；二是物質按元素化合價變化情況體現各物質的氧化性與還原性。解決化學問題必須統籌兼顧兩條主線并關注物質的特殊性。否則，片面思維，錯誤百出。

例證：（2015上海高考17）某無色溶液含有下列離子中的若干種：H+、NH4+、Fe3+、Ba2+、Al3+、CO32-、Cl-、OH-、NO3-。向該溶液中加入鋁粉，只放出H2，則溶液中能大量存在的離子最多有（）

A.3種B.4種C.5種D.6種

解析：掌握離子的性質、離子反應規律和離子共存的知識是答好此類題本題的關鍵。無色溶液，肯定不存在Fe3+。該溶液中加入鋁粉，只放出H2，有兩種可能：一是堿性溶液，存在OH-，根據類別通性不可能與H+、NH4+、Fe3+、Al3+大量共存，且CO32-與Ba2+不共存，由此判斷該溶液中大量存在的離子可能有Ba2+、Cl-、OH-、

NO3-，最多4種離子。若思維顧此失彼，只考慮其一，容易判斷選項B正確（錯選10%）。二是酸性溶液，存在H+，根據類別通性不可能與CO32-、OH-大量共存。若忽視了酸性溶液含有NO3-會與Al發生氧化還原反應而不放出H2，容易誤選D（錯選40%）。在解題思維過程中，只有兼顧到了硝酸的強氧化性，才能準確判斷該溶液中大量存在的離子可能有H+、NH4+、Ba2+、Al3+、Cl-，最多5種離子。正確答案為C。

反思：從分類觀與價態觀及結構思想去認識總結具體物質的性質，讓分散的無機物知識有規律可循，并能熟練遷移應用，是化學學習最基本的內容，也是研究化學的重要手段。在解決化學問題時，只有將類別通性與氧還性統籌考慮，雙軌思維，同臺演出，才能防止思維顧此失彼。

五、定性與定量互聯，同時啟動，靈活運用

定性與定量相結合研究物質組成是化學學習的重要思想方法。化學學習中的定量與定性問題往往不是相互獨立的，而是相互補充的。在借助于物質性質推斷物質組成時，定性分析與定量分析一定要結合使用，不可或缺，互聯互補，靈活運用，效果最佳。

例證：部分氧化的鐵銅合金樣品（氧化產物為Fe2O3、CuO）共5.76g，經如下處理：

下列說法正確的是（）

A.濾液A中的陽離子為Fe3+、Fe2+、H+

B.V=896

C.樣品中CuO的質量為4.0 g

D.樣品中Fe元素的質量為2.24 g

解析：這是一道物質推斷與離子推斷的綜合性選擇題，需要依據物質性質進行嚴密的邏輯推理，更需要借助于簡單的定量計算推測結果。定性分析：3.2g濾渣不溶于水，一定是銅，而銅與Fe3+發生氧化還原反應不共存，選項A錯（錯選率17%）。定性與定量結合：依題意知濾液A中的鐵元素最后轉化為3.2gFe2O3固體，簡算知Fe元素的質量為2.24g，根據質量守恒知，原樣品中Fe元素的質量為2.24g，選項D正確。定量判斷：樣品中Cu、O元素的質量最大值為（5.76-2.24）g=3.52g，選項C錯（錯選率10%）。定性與定量結合：因2.24gFe（物質的量為0.04mol）元素已部分氧化，且Fe還與Fe3+、Cu2+發生反應，故生成的氫氣體積應小于896mL，選項B錯誤（錯選率10%）。正確答案為D。

反思：應用定性與定量相結合的思想解決化學問題是學好化學的一種常用方法，尤其是化學問題涉及到有關數據時，一定要有“量”的意識，通過定量推演，簡化定性問題；借助定量依據，直觀判斷定性問題。

［1］狄春麗.顯性教育與隱性教育并舉增強“基礎”課教學實效性［J］.山西高等學校社會科學學報，2015（4）.

［2］沈天玲.談化學教學中定勢思維與發散思維的培養［J］.寧波大學學報（教育科學版），2001（3）.

（責任編輯：張賢金）