論建模思想下的高中化學解題技巧

王 燕

(福建省莆田華僑中學 351115)

化學模型是對現實化學過程的抽象.解題教學中注重建模思想的應用講解，使學生體會運用建模思想解題的具體過程，對深化學生理解，提高學生的解題水平與解題能力具有重要意義.

一、運用晶體模型思想解題

圖1

例1分析化學常用X射線研究晶體結構，有一種藍色晶體可表示為：[MxFey(CN)z]，研究表明它的結構特性是Fe2+、Fe3+分別占據立方體的頂點，自身互不相鄰，而CN-位于立方體的棱上，其晶體中的陰離子晶胞結構如圖1所示，下列說法正確的是( ).

A.該晶體屬于原子晶體

B.M的離子位于上述立方體的面心，呈+2價

C.M的離子位于上述立方體的體心，呈+1價

D.晶體的化學式為MFe2(CN)6，且M為+1價

解析A項該結構中存在陰、陽離子，因此，為離子晶體，錯誤.B項，由晶體結構模型可知，Fe2+、Fe3+分別占據立方體的頂點，其對應的個數為4×1/8=1/2，CN-位于立方體的棱上對應的個數為12×1/4=3，因此，M、Fe、CN-的個數比為x∶2∶6，則x+2+3=6，即，x=1，則該晶體的化學式為MFe2(CN)6，且M為+1價，錯誤.因為鐵離子與亞鐵離子的個數為4×1/8=1/2，相當于2個晶胞擁有1個M+，C項錯誤.經上述分析可知D項正確.答案為D.

解題技巧點撥回顧晶體模型，正確運用分攤法計算晶胞中含有的原子個數是解題的關鍵.

二、運用核外電子排布模型解題

例2科學研究表明：核外電子的能量不僅與電子所處的能層、能級有關，還與核外電子數目及核電荷數有關.氬原子與硫離子的核外電子排布相同(1s22s22p63s23p6).下列說法正確的是( ).

A.兩粒子的1s能級上的電子能量相同

B.兩粒子的3p能級上的電子離核的距離相同

C.兩粒子的電子發生躍遷時，產生的光譜不同

D.兩粒子都達8電子穩定結構，化學性質相同

解析由核外電子排布模型可知，A項，盡管具有相同的電子數，但核電荷數并不相同，因此電子能量并不相同.B項，在3p能級上，氬原子具有較大的核電荷數，對電子吸引力較大，因此，和原子核的距離較近，錯誤.C項，電子具有的能量不同，發生躍遷時產生的光譜不同，C項正確.D項，硫離子得到電子形成8電子穩定結構，但其失電子能力較強，兩者的還原性并不同，D項錯誤.

解題技巧點撥準確把握核外電子排布模型中能量、數量規律是解題的關鍵，即，離核由近到遠，電子能力由低到高.每層最多容納2n2個電子，最外層不超過8個，第一層為最外層時不超過2個.

三、運用原電池模型思想解題

例3科學家發明了一種新型可控電池-鋰水電池，工作原理如圖2所示，以下說法錯誤的是( ).

圖2

B.有機電解質和水溶液不可以互換區域

C.標準狀況下產生22.4L的氫氣時正極消耗鋰的質量為14g

D.該裝置不僅可提供電能，還可得到清潔的氫氣

解題技巧點撥原電池中發生的化學反應屬于氧化還原反應，因此，認真觀察圖中內容，根據生成物，準確的判斷正、負極，并根據電極反應方程式進行相關量的計算.

四、運用溶解平衡模型解題

圖3

例4 向廢水中加入硫化物可依次獲得CuS、ZnS納米粒子.常溫下，H2S的Ka1=1.3×10-7，Ka2=7.1×10-15，溶液中平衡時離子濃度關系如圖3所示，以下說法錯誤的是( ).

A.Ksp(CuS)的數量級為10-37

B.a點對應的CuS溶液為不飽和溶液

C.向p點的溶液中加入少量NaS固體，溶液組成由p向q方向移動

解析根據溶解平衡模型以及圖中內容可知，當c(Cu2+)=10-18mol/L時，c(S2-)=10-18.3，則Ksp(CuS)=c(Cu2+)×c(S2-)=10-36.3，數量級為10-37，A項正確.由A項可知，在a點的離子積濃度為10-37

解題技巧點撥認真審題，理解橫軸與縱軸表示的含義.通過準確計算離子積濃度判斷溶液是否達到飽和.根據溶解平衡常數計算結果判斷化學反應進行的程度.

高中化學解題中運用建模思想可使學生少走彎路，提高解題效率，因此教學中應提高認識，做好高中化學常見模型知識的講解與歸納，并為學生展示如何運用建模思想解答相關的化學習題，使其掌握運用建模思想解題的思路以及細節，提高其建模思想應用意識，指引其以后更好的解題.