“過程虛擬法”是指在審題過程中,先對已知條件進(jìn)行認(rèn)真分析,再虛擬化學(xué)變化的中間過程,根據(jù)解題的需要和可能,虛擬一些“對象和“內(nèi)容”以方便解題,并以這些“對象”和“內(nèi)容”為中介,實現(xiàn)由條件向結(jié)論轉(zhuǎn)化的思維方法。
一、“過程虛擬法”運用在高中化學(xué)解題中的意義
(一)將化學(xué)問題進(jìn)行整體性考慮
很多同學(xué)在思考化學(xué)問題的時候,經(jīng)常出現(xiàn)重視局部而忽略整體的現(xiàn)象,在閱讀題目的時候就會被其中的某個或者某幾個點所“吸引”,而糾結(jié)在題目中的個別點上,甚至根據(jù)自身的經(jīng)驗將這些點無限放大,從而導(dǎo)致得不出正確的結(jié)論。而“過程虛擬法”是先將問題作為一個整體來看待,再進(jìn)行分析研究。可以簡化一部分抽象問題,越過一些化學(xué)反應(yīng)過程和計算過程,為解題清理一些不必要的“障礙”,使得一些復(fù)雜的問題化繁為簡,達(dá)到快速解答問題的目的。
(二)將化學(xué)問題進(jìn)行逆向思維考慮
我們從歷屆的高考題中會發(fā)現(xiàn),考試的題型不斷在變化,特別是“新課改”不斷深化推行的政策下,化學(xué)試題在解題方法上也有了很多變化。對于一些題型來講,我們不需要按照正常的思維一步一步地化解問題,而是通過“過程虛擬法”將問題和結(jié)論顛倒思考,也就是我們常說的逆向思維方式。逆向思維不是從條件人手,而是先從結(jié)論人手反向推導(dǎo)已知條件,這種思維方式在解答某些選擇題時會更加快捷。
二、“過程虛擬法”在高中化學(xué)解題中的運用
(一)運用在化學(xué)平衡問題中
化學(xué)平衡問題是高中化學(xué)中較為常見的問題,影響化學(xué)平衡的因素有很多,同學(xué)們對于平衡條件和平衡過程需要有一個清晰的認(rèn)識和理解。要對化學(xué)平衡問題中的每一個條件和平衡過程的變化進(jìn)行分析和解釋,可以采用“過程虛擬法”來實現(xiàn)。
例如,在一恒溫、恒壓下的密閉容器中,反應(yīng)2NO(g)=N2O(g)處于化學(xué)平衡狀態(tài)A,將容器的體積壓縮到原來體積的一半時,該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)B。問:在對容器體積進(jìn)行加壓的過程中,化學(xué)平衡狀態(tài)從A變化至B,容器中氣體的顏色將會如何變化?在看到這個問題時,我們要認(rèn)識到此題并不涉及運算和推導(dǎo),只是求證物質(zhì)變化的結(jié)論,那么就可以運用“過程虛擬法”進(jìn)行分析。整個過程的變化是將容器體積壓縮至原來的一半,化學(xué)平衡狀態(tài)由A變化至B,而容器中物質(zhì)的質(zhì)量并沒有變化,根據(jù)化學(xué)平衡移動的原理可知,如果改變可逆反應(yīng)的條件,那么化學(xué)平衡的狀態(tài)就會被打破,并向減弱這種改變的方向移動。所以容器中氣體的顏色先由深變淺,再由淺變深。
(二)運用在電解質(zhì)問題中
電解質(zhì)溶液是一種特殊的溶液,有一定的溶質(zhì)溶解于溶劑中,溶液中的溶質(zhì)全部或者有一部分會進(jìn)行分解,分解出來的離子又包含在溶液中。電解質(zhì)能否導(dǎo)電要看物質(zhì)的特性和所處的環(huán)境條件,溶液中的離子處于游離狀態(tài)且可以自由移動才能夠?qū)щ?。電解質(zhì)溶液的質(zhì)子守恒過程較為抽象,不過我們可以將過程進(jìn)行“虛擬化”,這樣會使得解題變得簡單。
例如,Nazs與水混合后會形成Nazs溶液,我們在理解Nazs溶液質(zhì)子守恒的時候,先將溶液以一種極端的條件進(jìn)行推導(dǎo)和假設(shè),如果溶液全部為水,那么在水中的離子應(yīng)該是H+和OH-然后向這個溶液里添加NazS,此時的水中就會有Na+和S-,H+會與S-進(jìn)行“糾纏”,形成HS-、H2S。所以溶液里的質(zhì)子守恒關(guān)系為[OH-]=[H+]+[HS]+2[H2S]。