借助假設思路　解答化學難題

摘要：假設法即為通過假設某一條件或某個量的方法進行推理，廣泛運用到化學、物理和數學等試題求解中.在高中化學教學中，隨著知識難度的提升，題目難度也隨之增加，學生將會遇到不少難題，這些題目給出的條件不夠充足，假如采用常規思路難度較大，教師可指導他們借助假設思路解答化學難題，使其通過假設獲得清晰明了的解題思路，順利求得答案.

關鍵詞：極端假設;化學難題;逆向思維;高中化學

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2021）30-0096-02

為了更科學合理高效的解答高中化學難題，本文從極端假設、等效假設、變量假設、途徑假設、反向假設等五個方向解讀，讓學生更好掌握解題技巧.

一、借助極端假設思路，學生快速求出答案

極端假設就是結合題中給出的信息，采取一種或者多種極端假設，再對分類討論這些假設，然后判定出答案所處的范圍區間，這通常用來求解范圍類的試題，而且不具體要求所求數值.在高中化學解題教學中，教師可以指導學生借助極端假設思路，處理化學反應的生成物的量的范圍與混合物的組成等試題，或者在選擇題中使用，推動他們快速求出答案.

例1在一定條件下，CO和水蒸氣在密閉容器中能夠發生反應生成CO與H，當反應處于平衡狀態時，測得容器內CO2的物質的量為0.6mol，已知在最開始情況下，CO的物質的量為1mol，然后又往容器內加入4mol的水蒸氣，則達到二次平衡時容器內CO的物質的量為（）.

A.0.6mol B.1mol

C.>0.6mol，<1mol D.>1mol

分析這明顯是一道范圍性題目，與眾不同的是該反應是一個可逆反應，在平衡狀態，如果增加反應物的濃度反應平衡就會向正方向移動，在本題中，只是增加水蒸氣，并沒有增加CO，雖然水蒸氣的濃度會變大，但是CO的濃度保持不變，隨即平衡正向移動，CO的轉化率會提高，但不會完全反應.此時可假設CO完全反應，1mol的一氧化碳能夠生產1mol的CO，能夠判斷出CO的實際值一定在0.6mol至1mol之間，故選C.

如此，學生發現題目中第一次達到平衡反應后，又加入水蒸氣，平衡向正向移動，能夠得出二氧化碳的物質的量變大，不過難以確定具體的量，而借助假設法能輕松求出答案.

二、借助等效假設思路，促使學生順利求解

在高中化學解題訓練中，部分試題中會涉及到較為復雜的混合物，假如直接計算每一種物質的量，不僅解題過程繁瑣，運算量較大，還導致錯誤情況頻出.在處理這類高中化學試題時，教師可以提示學生使用等效假設思考解析題意，使其用真實且不存在，但是又簡單的分子式將題目中復雜的分子式替換掉，達到化難為易的效果，促使他們快速求出準確答案.

例2在某混合物中有MgO、MgSO4與MgHPO4 3種物質，其中Mg的質量分數是33%，求氧的質量分數.

分析假如直接計算這3種物質的量，再計算其中氧的質量分數無法求解.學生可借助等效假設思路，對題目中3種物質的質量分數進行分析，把原有混合物等效替代成MgO與SO3、HPO3兩種組合，其中MgO與SO3、HPO3的質量分數相同，可以等效成一種，再根據鎂的質量分數，及各物質中鎂與氧的比例，分別計算出每一種組合中氧的質量分數，相加之后得到答案.

上述案例，教師提醒學生借助等效假設思路重新處理題目內容，將三種物質進行等效替代，使其獲得清晰明了的解題思路，讓他們先分別計算出氧元素的質量分數，再想加求解.

三、借助變量假設思路，方便學生準確求解

化學是一門以研究物質結構、組成、性質、變化、反應和用途為主的學科，在解題訓練中，通常會遇到一些變化量，包括物質的量、體積和重量等，如果涉及到的量較大，就會形成難題.這時高中化學教師可指引學生借助變量假設思路，以題目中的參照量為假設對象，把某個變化的量當作參照量，以此為基礎進一步分析和計算，方便他們求出準確的結果.

例3現有一個封閉的容器，里面是NaOH與NaHCO的混合物，質量為18.4g，加熱后達到280℃時能夠充分反應，還會產生氣體后排除，當反應結束以后容器內剩余的固體質量為16.6g，原混合物中的NaOH質量是多少？

分析學生應該先分析題目中可能產生的化學反應，存在NaOH+NaHCONaCO+HO，2NaHCONaCO+HO+CO↑，不過在正式開始計算之前需判定出第二個反應是否會發生，根據參照量明確假設思路，可以將NaOH與NaHCO恰好反應時生成氣體的量X作為參考量，計算后求得X=2.67g，不過具體產生氣體的質量為18.4 g-16.6 g=1.8 g，這說明NaOH的量是過量的，NaHCO則可以完全反應，第二個化學反應就不會發生.之后，學生根據第一個化學反應方程式可以求出混合物中NaHCO3的量，隨后他們就能求出NaOH的量.

在上述案例中，學生借助化學反應中出現的變量確定假設思路，判斷出具體發生的化學反應，找準題目中量與量間的關系，把變化復雜的問題變得更具確定性，讓他們準確求解.

四、借助途徑假設思路，反應化陌生為熟悉

在高中化學教學過程中，解題訓練是一大重點，解題思路的鍛煉更是重中之重，教師除講授基本是解題思想、運算方法和思路外，還需關注解題思路的滲透.其中在假設法訓練中，高中化學教師可以引導學生借助途徑假設思路分析部分較為特殊的題目，主要用來處理比較陌生的化學反應類試題，使其運用熟悉的化學反應進行代替，實現由陌生到熟悉的效果.

例4在A容器中有1g的二氧化硫與1g的氧氣，B容器中則有2g的二氧化硫與2g的氧氣，已知A、B兩個容器的溫度與體積都相同，當兩個容器中的反應都處于平衡狀態時，那么哪個容器中二氧化硫的轉化率更加高一些？

解析學生解決該類題目時，應當先假容器A中的體積為V，再結合題目中的信息將B容器的體積假設成為2V，目的為保持兩個容器中反應物的濃度一致，當均處于平衡狀態時，二氧化硫的轉化率就一致.但是學生根據題意得知事實上并非如此，他們發現A、B兩個容器的體積一樣，這就表明在初始條件一樣的兩個反應當中，容器B中的體積將會變小，據此判定出平衡向正方向移動，這表明容器B中的二氧化硫轉化率更高一些.

對于上述案例，教師引導學生借助反應途徑找到假設思路，通過熟悉的化學反應過程代替題目中給出的反應過程，順利實現由陌生向熟悉的過渡，幫助他們更快的求出準確結果.

五、借助反向假設思路，鍛煉學生逆向思維

反向假設法又稱逆向推理法，即為把題目中的結論與條件位置互換，從結論出發往回推導，結合條件得出答案的一種假設方法.在高中化學解題教學中，當遇到一些難度較大的題目時，學生一時之間很難下手，不知道如何辦，教師可引領他們運用題目中給出的問題進行反向假設，從問題向已知條件推導，使其通過觀察問題和假設得到鍛煉，鍛煉逆向思想.

例5把體積一樣、質量分數分別是10%、50%的硫酸溶液混合在一起，那么最終得到的硫酸溶液的質量分數為（）

A.=30%B.>30%C.<30%D.無法確定

解析學生從正面視角發現難以求解，無法準確判出斷結果，這時教師可提示他們從反向角度切入，借助反向假設尋找解題思路.具體來說，學生先假設質量分數是10%的硫酸溶液密度為a，質量分數為50%的硫酸溶液密度是a，質量都是m，則混合以后的質量分數就為（10%m+50%m）/2m，由于兩種硫酸溶液的質量一樣、密度不一樣，所以體積也不一樣，質量分數是50%的硫酸溶液體積要比10%的體積小，假設是等體積進行混合，那么需要加入的質量分數是50%的硫酸溶液要比10%的多，故加入后的質量分數要比30%大.

針對上述案例，教師引導學生從反向角度展開思考，借助反向假設思路分析題目內容，使其反向推導，利用給出的結論來分析條件，讓他們結合條件是否成立來判斷結論的正誤.

在高中化學解題教學實踐中，處理難題時，教師需適當減少題目的數量，而把側重點放在習題質量和解題技能的訓練方法，教導學生學會靈活借助假設思路解析題目內容，使其根據具體題型確定相應的假設思路，讓他們高效的解答難題.

參考文獻：

[1]喻俊.“假設法”在化學解題中的應用[J].新課程（下），2018（09）：71.

[責任編輯：季春陽]

作者簡介：程躍（1970.12-），女，河北省唐山人，本科，中學一級教師，從事高中化學教學研究.