基于“化歸”思想的高中化學審題能力訓練例析

沈雪

摘 要：“化歸”是數學中的一種思想方法，是指通過某種轉化將難以解決的或待解決的問題，歸結為某一類比較容易解決或已經解決的問題進行求解.在化學題目中，往往給出的信息量比較大，巧用“化歸”思想來審題，能更好揭示已知和未知之間的聯系，達到簡化解題過程的目的，對于學生化學解題能力的提升具有十分重要的意義.

關鍵詞：審題能力;“化歸”思想;高中化學

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2021）04-0097-02

審題是正確解題的關鍵和前提，歷年高考實踐證明，在考試中因審題不當而導致十分的學生屢見不鮮.化學學科以“理科中的文科”著稱，其知識點冗繁，且題目中含有大量的信息，學生只有剔除其中的多余信息，弄清楚問題的本質，才能尋找到問題解決的正確思路.利用高中生數學學科中已有的“化歸”思想方法進行有效遷移，可以達到“化繁為簡、化難為易”的目的，有利于突破學生的審題障礙.

一、巧用“化歸”思想，促使復雜問題簡單化

復雜問題簡單是化學問題分析中最普遍的一種思想方法.而“簡單化”正是化歸思想的首要原則，將一個難以直接解決的復雜問題，通過深入觀察與研究，轉化為簡單的問題迅速進行求解.在高中化學審題過程中，如果有了回歸思想，就能更深層次的揭示知識的內在聯系，幫助學生發現真實的問題，從中提煉出有用的信息，為順利解題做好鋪墊.

例1 已知在乙酸、丙酸和甲醛的混合物中，氧元素的質量分數為48%，求碳元素的質量分數.

分析 由于混合物中的三種物質：乙酸（C2H4O2）、丙酸（C3H6O2）和甲醛（CH2O）都含有C、H、O三種元素，但已知條件中只給出了氧元素的質量分數為48%，那么要想求得碳元素的質量分數，就必須求氫元素的質量分數，如何進行計算呢？很多學生在分析到這一步時就戛然而止了，好像缺少條件無法計算.但此時，若能巧用的運用“化歸”思想，解題障礙就能得到快速攻破了.可以將三種物質的化學式進行巧妙的轉化可得到：C2H4O2→

（CH2）2·O2;C3H6O2→（CH2）3·O2;CH2O→CH2·O，通過觀察，發現這三種物質的化學式可用一個通式來表示：（CH2）m·On，所以這樣三種物質的混合物就可以看作是氧元素和（CH2）原子團的組合，氧元素的質量分數為48%，可得：（CH2）原子團的質量分數為52%，然后根據原子團中C和H元素的比例，C的質量分數為44.75%，此時，題目就能得到順利求解.

二、巧用“化歸”思想，促使未知問題已知化

化歸思想是數學思想的重要組成部分，是幫助學生從未知領域向已知領域轉化的重要手段，便于學生從中找到知識之間的本質聯系，從而尋找到有效解決新問題的一種方法.任何新知，都是經過舊知的不斷轉化和發展而形成.化學解題中審題過程中，巧妙利用“化歸”，可以實現化學知識從某一形式向另一種形式轉變，從而將陌生、未知的問題轉化為熟悉的、已知的問題，讓學生利用已有知識和方法進行求解，促使其提高解題效率.

例2 已知在一個一定容積、一定溫度的密封容器一中，分別通入2mol SO2和1mol O2，發生化學反應：2SO2+O22SO3，當反應到程度時，反應混合物處于化學平衡狀態.假設在相同條件下的容器二中，通入初始量分別為amol、bmol、cmol的SO2、O2和SO3，其中，a，b，c互不相等，試問當a，b，c之間滿足什么條件時，能夠保證在化學平衡狀態時三種氣體的百分含量與容器一種的平衡完全相同？請用兩個方程式表示，其中一個只含有b和c，另一個只含有a和c.

分析 這是一道有關化學平衡反應的題目.很多學生在遇到這類題目時，往往會感到比較茫然，甚至無從下手.通過審題，可以發現由于形成百分含量對應相等的化學平衡狀態時三種物質起始狀態之間應該滿足的條件的是未知的，所以無法直接通過列化學方程式進行求解.

“萬變不離其宗.”只有抓住了其中的化學本質，學生也就找到了解題思路.此時，采用“化歸”思想，將這種未知的關系變成已知關系，解題就變得簡單了.經過認真審題，由于在反應前，氣體分子數是不相等的，要讓同一反應兩個平衡動態下的混合物氣體百分含量彼此對應相等，該反應又是可逆反應，所以，就必須在平衡狀態下氣體的濃度也對應相等.由于兩個密閉容器的體積相等，這樣，在平衡狀態下混合物氣體的物質的量是對應相等.根據物質量的守恒定律，2mol SO2、1mol O2中的S、O元素的物質的量，必定與amol、bmol、cmol的SO2、O2和SO3中的S、O元素的物質的量相等，這樣通過層層分析和轉化，就將一個未知的化學平衡關系，轉化為題目中已知元素物質的量的關系，此時學生根據手燈定律，就能輕易的列出a，b，c的關系，根據題意，列出兩個方程式，由硫元素相等，可得：a+c=2（1）;由氧元素相等，可得：2a+2b+3c=6（2），將式（1）代入式（2） 可得：2b+c=2.從上述過程可以清晰地看到一個“未知問題”是如何被逐步化歸為“已知問題”的，在從條件到結論、從未知到已知的轉化過程中，“聯想”發揮了極大的作用.

三、巧用“化歸”思想，促使抽象問題具體化

相比于初中化學，高中化學不再局限于簡單的方程式分析，而需要從復雜的數量關系中抓住化學的本質，才能順利的解題.在審題過程中，借助數形結合思想，根據題目中的“數”和“形”的關系，將“數”的問題轉化為“形”進行觀察或將“形”轉化“數”進行思考，能夠幫助學生輕松的挖掘出題目中的化學原理，將抽象的知識直觀化、具體化.以形解數、以數賦形的轉化思想常常用于解決化學問題，使得題目解答更加便捷.

例3 將一定濃度的NaOH溶液滴入1L HCl酸化的AlCl3溶液，當加入a mL時，AlCl3溶液出現沉淀，當加入

b mL和c mL（c>b>a）出現沉淀一樣多，當加入多少毫升NaOH溶液時能出現最大量沉淀？

分析 對于這道習題，常規的解法是寫出化學方程式后，根據物質量的濃度來計算最大量沉淀.由于題目中給出的條件數據是參數，比較抽象化.在教學實踐中發現大部分學生對此類問題求解存在困難.如果運用數學中“化歸”的思想，將題目中“數”的關系，轉化為“形”進行觀察，則可簡便求解.因此，在審題時，在理清題中的數量關系后，引導學生畫出沉淀質量與加入NaOH溶液體積之間的關系圖，如圖1所示.

圖1

其中，A點表示加入a mL NaOH溶液剛出現沉淀，M點和N點分別表示加入b mL和c mL NaOH溶液時對應的沉淀量.此時，OA=a，OD=b，OF=c.要求出現沉淀質量最大時NaOH溶液的用量，C點對應的橫坐標，即OE.根據數學中的平面幾何關系，DF=MN=c-b.

由于NaOH溶液滴入1 L HCl酸化的AlCl3溶液時，先與HCl發生反應NaOH+HCl

NaCl+H2O，沒有沉淀，然后再是NaOH和AlCl3發生反應，3NaOH+AlCl3Al（OH）3↓+3NaCl，產生沉淀，繼續滴入，NaOH與Al（OH）3發生反應，沉淀溶解.所以，全部生成沉淀與全部溶解所需NaOH溶液體積為3∶1，反映到圖像上是DE=3EF=34c-b，所以OE=OD+DE=b+34c-b=

143c+b，由此可得，當加入NaOH溶液為143c+bmL時，產生最大量沉淀.這樣，借助圖形的直觀形，理清了題目中的數量關系，利用幾何關系，讓解題變得更加簡便.

總之，學科間的相互滲透是當代課程教學的主流趨勢，化歸思想作為數學中的一種重要思想方法，在化學審題中的有效運用，可使學生觸類旁通，從而達到化繁為簡、化生為熟、化難為易、化隱為顯的目的，使得題目求解難度降低，這對于提高學生解題效率具有重要意義.

參考文獻：

[1]朱建華.提高高中化學解題能力的策略研究[D].延邊：延邊大學，2016.

[2]王金海.高中化學解題中填空題的解題對策[J].中學生數理化（學習研究），2017（1）：27.

[責任編輯：季春陽]