芻議極限假設思維法在高中化學解題中的運用

黃祎晗

摘 要：極限假設的思維方法包括極端假設、過程假設、賦值假設等，是高中解題過程中的一種重要的思想方法。本文從極限假設思維方法的概念介紹入手，簡要說明高中階段我們學習到的主要的極限方法，并對這些方法在多組混合問題、平衡值域問題、化學變異題型中的具體運用做出分析，探究極限假設方法在高中化學解題中的應用技巧。

關鍵詞：極限假設思維法;高中化學解題;多組混合物

思維學習與思維訓練是高中階段學生學習的重要內容，極限假設思維作為一種重要的抽象思維方法，是將抽象問題轉化為具體問題的一種重要方法。在高中階段，極限思維方法被廣泛的應用在學生的數學、物理、化學的學習過程中。化學問題自身計算量較大、參數問題比較復雜，極限假設思維在其中的應用尤為重要。

一、極限假設思維法在高中化學解題中應用的作用

在高中化學解題過程中應用極限思維方法有很多優勢。第一，極限思維法能夠幫助同學處理不明確因素。高中化學經常出現某種物質參與反應時質量、環境和狀態不清楚的狀況。利用極限思維法解決問題時，同學們可以針對不確定因素提出假設，將因素最大化和最小化，將答案固定到一個范圍上。第二，極限思維法能夠幫助學生快速找出主要反應。高中化學反應比較復雜，一個題目涉及到的化學反應通常不只一個。解決這種類型問題時，我們會受到許多干擾因素的影響而忽視主要反應。利用極限思維法可以將干擾反應進行極端假設，排除主要反應鏈條上的干擾反應，從而快速解決問題。第三，極限思維法能夠激發學習化學的興趣。極限思維法操作上擺脫了傳統思維方式的局限性。在解題過程中，我們可以根據自身習慣去選擇需要極端假設的因素，滿足個體差異性。同時，極限思維法提升化學解題速度，提高同學們解題成就感。

二、極限假設思維法在高中化學解題中的具體應用

（一）在解答多組混合物問題中的應用

高中化學題目為了貼合實際應用，經常出現混合物反應的問題。題目設置框架為某一多組混合物與另外物質發生反應后重量發生變化，需要我們通過重量變化推算出混合物的組成。利用極限思維法解決此類問題可以將組合中某一物質比例最小化，分析所求物質的質量范圍。例如，某種混合物重13g，由氯化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉組成。與稀鹽酸反應時總共釋放出2.24L的氣體。選擇混合物中氯化鈉的質量。由于氯化鈉不參與反應，我們可以根據極限思維法分別將碳酸鈉和碳酸氫鈉的質量加設為0。通過計算，得出在混合物中只有碳酸氫鈉反應時氯化鈉的質量為4.6g，混合物中只有碳酸鈉參與反應時氯化鈉質量為2.4g。由此，我們可以確定真實情況下混合物中氯化鈉質量范圍為2.4-4.6g，然后選擇在此范圍內的選項。利用極限思維法解決高中化學的多組混合物問題時，需要我們分析是否可以利用極限思維法和假設對象的選擇。一方面，極限思維法解決多組混合物問題時，需要保證所求物質不參與化學反應。另一方面，同學們在選擇假設對象時候需要分析反應情況。通常選擇兩種反應結果差距大的物質進行假設，確保所求范圍的正確性。

（二）在解答平衡值域問題中的應用

在高中化學習題中，平衡值域問題是我們常見的一種類型題，同時對于我們高中生來說，也是出錯率比較高的一種類型題。而應用極限假設思維方法可以有效的解決這一類問題，幫助我們提高解題速度。例如：在恒容、恒溫條件下，使二氧化硫和氧氣進行反應，在反應一段時間之后，測得二氧化硫為1mol/L，氧氣為0.6mol/L，三氧化硫為1.6mol/L。如果二氧化硫、氧氣、三氧化硫始終能夠達到化學平衡，其濃度分別a、b、c，那么三者的值分別為多少。我們在利用極限思維法解答這個問題過程中，首先，分析當其處于平衡狀態時，其生成物和反應物都不會等于零，此時，可以假設其中一組為零，此時所求出來的數值為最大值或者是最小值。其次，在解答過程中，假設處于平衡狀態時，三氧化硫參加了化學反應，此時a的值為零，那么b的值為0.1mol/L，c的值為2.6mol/L。假設三氧化硫沒有參加化學反應，那么此時c的值為零，b的值為1.4mol/L，a的值為2.6mol/L。因此，a取值范圍為0-2.6mol/L;b的取值范圍為0.1-1.4mol/L;c的取值范圍為0-2.6mol/L。

（三）極限法在高中化學解題中的變異應用

在高中化學的各類題型中，有的題型可以直接看出需要應用極限法，但是有些題目無法看出，然而本質上卻是極限法的應用方式。例如：某混合物中存在碳酸鈉、氯化鈉以及氯化鉀等，經過分析之后，混合物含鈉31.5%，氯27.08%，那么碳酸鈉的量為多少。對于這個問題來說，從我們高中生思維習慣出發，首先，由已知條件可知，不能得出最后結果的原因是鈉和氯的含量不確定，有兩種物質包含氯元素。其次，利用極限法向極端方向思考，其一如果混合物只由碳酸鈉和氯化鉀組成，可以用鈉元素的質量分數求出碳酸鈉的質量;其二如果只由碳酸鈉和氯化鈉組成，那么可以用氯元素的質量分數求出碳酸鈉的質量。

我們在化學學習過程中，要注重解題思維的培養。極限思維在高中化學中的應用，有利于我們快速的掌握解題方法，歸納解題技巧。可以培養我們的抽象思維和邏輯思維，學會將問題進行歸類處理。更加利于我們建立問題導向的思維習慣，幫助我們在解題過程中不斷地建立對高中化學問題的解題信心，加深我們對化學課的學習興趣。

參考文獻：

[1]宋安泰.高中化學常見元素及其化合物解題技巧的思考[J].當代化工研究，2018（09）：34-35.