高中化學解題中逆向思維的應用

殷彩春

(江蘇省如東縣馬塘中學 226401)

逆向思維又稱求異思維，是對司空見慣、似乎已成定論事物或觀點反過來思考的一種思維方式.在高中化學解題教學中，教師需提倡學生遇到解題障礙時，要敢于“反其道而思之”，使其思維從問題的對立面方向發展，從相反面展開思考與探索，擺脫傳統解題思維的局限性與束縛，產生豁然開朗的的感覺，引領他們正確、快速的解答化學難題，增強學習信心.

一、逆向分析已知條件，快速解決化學題目

無論任何教育階段、任何學科的任何題目中，都會給出一定數量的已知條件，不僅是解題的核心，還是求未知條件的關鍵所在.在高中化學解題教學中，當遇到一些難度系數一般的題目時，十分適合使用逆向思維高效分析題目中的已知條件，引領學生回憶、搜索知識庫中的信息，使其通過對已知條件的逆向分析快速解決題目，幫助他們慢慢積累解題自信.

例1下列說法正確的是( ).

A.金屬陽離子只有氧化性，沒有還原性

B.離子化合物可能含有共價鍵

C.一種元素在一種化合物中只顯一種化合價

D.共價化合物中一定沒有離子鍵

解析A選項，為快速判斷正確與否，采用正向思維一時之間無法得出確定答案，從逆向思維角度出發，是否存在一種金屬陽離子既有氧化性，還有還原性，通過思考可以找到一種陽離子符合這種特性，即為Fe2+，故錯誤；C選項，仍使用逆向思維思考：是否存在某種元素在一種化合物中顯示多種化合價？經過分析很快發現在NH4NO3中N的化合價分別是+3與+5，也錯誤；而分析B、D選項時，運用正向思維即可判斷出是正確的.

針對上述例題，學生直接分析各個選項中的已知條件，從逆向角度思考與探討，使其通過合理推理清晰明白的判斷各項正確與否，最終快速解決化學題目，加快他們的解題速度.

二、應用逆向思維審題，提升學生解題效率

高中生在解答化學題目時，比較重要的一環是審題，只有審清題意才能夠理清頭緒，確定解題方向，有利于他們快速、準確的求得答案.在高中化學解題教學中，應用題是一類題干較長的題目，對學生的審題水平要求較高，這時教師可指導他們應用逆向思維審題，即為先閱讀題目中的問題，再帶著問題閱讀題干，使其很快的把握核心內容，提高解題效率.

例2實驗室有1L密度是11g/mL的未知液體，分析得知氫元素質量分數占8.64%，氧元素占85.6%，其余都是氮元素，該液體是什么物質？物質的質量分數和物質的量濃度分別是多少？

解析先求出三種元素的物質的量之比，n(H)∶n(N)∶n(O)=8.64%/1∶5.76%/14∶85.6%/16=21∶1∶13，這是十分陌生的比值，不可能是純凈物.這時學生可逆向思考該問題，由于題干中提到質量分數與物質的量濃度，說明該液體是混合物，且是某物質的水溶液，大膽提出以下假設：氨水，ρ<1，不可能；如果是硝酸溶液，應是1mol HNO3溶于10mol水，這時質量分數是25.92%，物質的量濃度是4.53mol/L；假如是HNO2溶液，與三種元素的比例不符；等，綜合分析后判定出該物質是硝酸溶液.

在上述例題中，學生對題干中的信息進行逆向審題，先提出多項假設結果，再根據題干信息逐個驗證，使其結合排除法的運用最終準確判定出該物質，讓他們高效解答化學問題.

三、運用逆向思維發散，順利求得正確答案

通常情況下，正向思維比較偏向于單向思考，追求唯一的正確答案，具有顯著的收斂性特征，逆向思維則剛好的相反，往往具有比較顯著的發散性特征，這為解題帶來新方向.具體到高中化學解題教學中，教師可以引導學生充分運用逆向思維的發散性，使其從結論往回推，倒過來思考，從求解回到已知條件，反過去思考或許會讓問題由復雜化變得簡單化.

例3已知甲烷中的氫原子能被其它原子或原子團代替，如甲烷中的氫原子被氯原子取代可得到4種物質，分別為CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4，這四種產物的結構能充分說明甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結構，而不是正方形平面結構的這四種物質中的哪一種？

解析甲烷分子中有4個等同的C—H鍵，在空間可能有兩種對稱分布情況，正四面體結構與平面正方形結構.教師可直接引導學生采用逆向思維法，先假設甲烷是正方形的平面結構，CH3Cl、CHCl3和CCl4均只有一種結構，而CH2Cl2分子中的5個原子如果在同一平面上，應有以下兩種結構：

據此得出，只有甲烷分子是以碳原子為中心的正四面體結構，CH2Cl2才能只有一種結構.

上述例題，學生運用逆向思維分析、思考與探索化學題目，能夠把學習過的相關知識點聯系在一起，不僅加深對有關理論知識的理解與認知，還可以幫助他們順利求得正確答案.

四、逆向思維的靈活性，梳理正確解題思路

當人們都朝著一個固定的思維方向思考問題時，而你卻獨自朝相反的方向思索，這樣的思維方式就是所謂的逆向思維，同正向思維相比顯得更為靈活和多變，促進問題解決辦法的尋求.在高中化學解題教學過程中，教師可以指引學生利用逆向思維的靈活性分析和處理題目，使其梳理出正確的解題思路，盡量減少一些計算或運算步驟，避免錯誤現象的出現.

例4把兩種質量分數不等的硫酸溶液等質量混合時，質量分數是a%，等體積混合時是b%，將質量分數不等的兩種乙醇溶液等質量混合時，得到溶液的質量分數也是a%，而等體積混合時則為c%，判斷a、b、c的大小關系( ).

A.a>b>cB.b>a>cC.c>a>bD.a>c>b

解析硫酸的密度隨著濃度的增大而增大，乙醇的密度則隨著濃度的增大而減小，學生通過逆向思維的應用能夠推理得知，等體積混合時濃硫酸的質量要多取一些，混合后溶液的質量分數一定比a%大，以此類推，兩種乙醇溶液等體積混合后，溶液的質量分數必然比a%小，即為a>b，ca>c，故選B.

如此，學生充分應用逆向思維的靈活性特征，一方面能夠找到正確的解題思路，另一方面可以獲得簡便的解題方法，只需通過推理即可獲得正確結果，從而改善他們的解題水平.

五、巧妙采用逆向思維，鍛煉學生解題技巧

一般情況下，人們總是習慣于沿著事物發展的正方向去思考問題，且尋求解決問題的辦法，與正向思想比較而言，是對傳統、慣例、常識的反叛和對常規的挑戰，能夠克服負面思維定勢，破除由經驗和習慣造成的僵化的認知模式，顯得比較新穎.對此，高中化學教師可以引領學生巧妙采用逆向思維解題，給其以耳目一新的感覺，鍛煉他們的化學解題技巧.

例5一名同學在化學實驗中，取鋅粉、鎂粉、鐵粉三種化學混合材料共重4g，將它們同一定質量分數為25%稀硫酸反應，剛好能夠反應完畢，當把水分蒸發完以后，得到固體物質的質量為100g，那么在該反應過程中生成氫氣的質量總量是( ).

A.2g B.3g C.4g D.5g

解析在解題中，如果采用正面計算的方式，計算量較大，還要考慮到等式之間的化學變量.此時，教師可指導學生采用逆向思維，使用代入法把問題中的四個選項分別代入到等式中，依據題目中化學粉末物質在反應前后質量恒定不變的原則，在100g的固體物質中，判斷出鋅粉、鎂粉、鐵粉三種元素的總量還是4g，其它為SO4，由此得出產生的氫氣是2g.

對于上述例題，學生巧妙采用逆向思維處理化學題目，不僅運算量明顯減少，節省大量的時間與精力，他們還能夠找到更為便捷的解題方法，使其解題技巧得以有效鍛煉和提升.

在高中化學解題教學活動中，難題數量越來越多，運用常規方法很難求解答案，還容易出現錯誤，教師就要指引學生嘗試應用逆向思維思考，使其克服解題中遇到的障礙與困難，拓寬自身的解題思路，進而發展他們的化學思維.