1、專題9整體思維、逆向思維、轉化法化學問題的解決與思維方法的正確運用有著密切的關系，運用科學的思維方法來分析有關化學問題，可以明辨概念，生華基本理論，在解題中能獨辟蹊徑，化繁為簡，化難為易，進而達到準確、快速解答之目的。下面例談化學解題中的一些常用思維技巧。一、整體思維整體思維，就是對一些化學問題不糾纏細枝末節(jié)，縱觀全局，從整體上析題，以達到迅速找到解題切人點、簡化解題的目的。例1、將1.92gCu投入到一定量的濃HNO3中，Cu完全溶解，生成的氣體越來越淺，共收集到標準狀況下672mL氣體。將盛此氣體的容器倒扣在水中，求通入多少毫升標準狀況下的氧氣可使容器中充滿液體。解析：按一般解法解此題較為

2、復雜。如果拋開細節(jié)，注意到它們間的反應都是氧化還原反應，把氧化劑和還原劑得失電子相等作為整體考慮，則可化繁為簡。濃HNO3將Cu氧化后自身被還原為低價氮的氧化物，而低價氮的氧化物又恰好被通入的氧氣氧化，最后變成hno3，相當于在整個過程中HNO3的化合價未變，即1.92gCu相當于被通入的氧氣氧化。由電子得失守TOC o 1-5 h z192gV(0)恒知64g/mOlX2=22和爲X4解之，V(02)=0.336L即通入336mL02即可。例2、某種由K2S和Al2S3組成的混合物中，這兩種組分的物質(zhì)的量之比為3：2,則含32g硫元素的這種混合物的質(zhì)量是()64gB.94gC.70gD.14

3、0g解析：由KS和AlS的物質(zhì)的量之比為3：2,可將它們看作一個整體，其化學式為KA1S。23649得KAlS9S6496309X32X32g用此方法，答案很快就出來了，為70g。答案：C例3、有5.1g鎂，鋁合金，投入500ml2mol/L鹽酸溶液中，金屬完全溶解后，再加入4mol/LNaOH溶液，若要達到最大量的沉淀物質(zhì)，加入的NaOH溶液的體積為多少？()300mlB.250mlC.200mlD.100ml解析：物質(zhì)之間的轉化為MgHClMg2+NaOHMg(OH)Al3+Al(OH)3AlH+Cl-NaCl從反應的整體來觀察，原溶液里的Cl-和加入的Na+都不參加反應，最終生成NaCl

4、，即,n(HCl)=n(NaOH)V(NaOH)=n(HCl)/c(Na0H)=2X0.5/4=250ml答案：B例4、淺綠色的Fe(NO3)2溶液中，存在如下平衡：Fe2+2HOFe(OH)+2H+2若在此溶液中加入鹽酸后，溶液的顏色將，其原因是。解析=不少學生認為溶液的顏色變?yōu)榫G色或加深，是由于加入鹽酸后，使上述平衡向逆反應方向移動-這樣答題就恰好落入試題的圈套而失分-解題時應從溶蔽的整體進行考慮，由于原溶蔽里有較多的恥廠離子，當加入鹽酸后，有較多的H+,此時恥離子在酸性溶蔽中有較強的氧化性，這樣的間題也被稱為“隱形硝酸間題巴發(fā)生下列反應：3FeJ_+N03_+4ir=3Fe3+NOt+2

5、比0答案=溶液的顏色變?yōu)樽攸S色，是由于恥廠離子在IT存在下，將F/竄化戚F尹，使溶械變?yōu)樽攸S色-例5、已知脂肪烴CH在光照條件下和氯氣發(fā)生取代反應，問其一氯取代物可能有幾種？而TOC o 1-5 h z410解析：不少學生回答：2種。有些甚至是不假思索地口答的，還洋洋得意地說，CH有兩410種等效氫，所以一氯取代的同分異構體就是等效氫的數(shù)目。造成這樣的錯誤，原因很大一部分在于學生沒有從整體上考慮物質(zhì)可能存在的結構，而是依靠記憶，或者僅憑上課模糊的印象，知道丁烷(CHCHCHCH)滿足CH而答題的，這樣答題情況，在一開始學習有機化學的時候，223410出現(xiàn)在很多學生的身上。解題時應從CH整體進行

6、考慮，由于題干中未告訴我們此分子式代表的具體是什么物質(zhì)(這10樣的題干也是有機當中非常常見的一種情況)，所以它可能是丁烷(CH3CH2CH2CH3)，也可能是2-甲基丙烷(CH)CH)，也就是說，首先要弄清CH本身就有兩種同分異構體，接著用到“等3410效氫”的知識，判斷出丁烷和2-甲基丙烷各有兩種等效氫，所以一氯取代物應該可能有四種(ClCHCHCHCH，CHCHClCHCH，(CH)CCl，(CH)CHCHCl。)222332333322答案=四種思維能力是智力的核心，也是高考若查重點所在，更是教學目標的重要內(nèi)容.優(yōu)秀的思維品質(zhì)有多種特征，思維的整體性是其中一個重要方面.本文就化學計算中思

7、維的整體性策略作一些探討總而言之，思維的整體性就是從問題的性局出發(fā)，整悴駕馭信息,以拋開次要因素，抓住主要、實質(zhì)因素，直接架起間題與結論的橋梁，簡化間題的解決，如果能較好的掌握此類解題右法和養(yǎng)戚思維習慣，能起到事半功倍的效果-二、逆向思維逆向思維是指思維程序與通常相反，不是從原因來推知結果，而是從結果入手分析解題思路，逆向思維有它的獨特性，能克服思維定勢的消極影響，充分運用逆向思維來求解某些化學問題時，有時比正向思維來得更簡單，更巧妙。例1、agCu可與含有bgHNO3的溶液恰好反應。若a:b=4:10.5,則被還原的HN03的質(zhì)量為（）A.bgB.2g3b4gD.解析：Cu與HNO3反應時因

8、硝酸的濃度的不同，其還原產(chǎn)物也不同。若正向思維，則參加反應的Cu與被還原的HNO3之間的量的關系難以確定。但若考慮反應中未被還原的硝酸，則問題2a64TOC o 1-5 h za2a可迎刃而解。依題意知，參加反應的Cu為64mo1，起酸作用的HNO3為64mo1，其質(zhì)量為molX63g/mol因a:b=4:10.5,6363=32ag，進而可知被還原的HNO3的質(zhì)量為（b-32a）g,4b、b即a=10匚,故被還原的HNO的質(zhì)量為4go10.534例2、鋅粉、鐵粉、鎂粉的混合物4g與一定質(zhì)量25%的稀HSO恰好完全反應，蒸發(fā)水24分后，得固體物質(zhì)100g,則生成的氫氣質(zhì)量為（）A、2gB、3g

9、C、4gD、5g【解析】本題如果采用正向思維將鋅、鐵、鎂的質(zhì)量分別設未知數(shù)進行分析、計算，則過程非常復雜，頭緒也較多。而采用逆向思維按以下思路解析：反應前后各元素的質(zhì)量不變，由題意可知：鋅、鐵、鎂三種金屬全部參加反應，分別生成了硫酸鋅、硫酸鐵、硫酸鎂，則蒸發(fā)水分后所得100g固體物質(zhì)（硫酸鋅、硫酸鐵、硫酸鎂的混合物）中，包含鋅、鐵、鎂三種元素總質(zhì)量為4g,其它的96g則為SO的質(zhì)量，繼而根據(jù)反應中H與SO的關系，求得生成的氫24氣的質(zhì)量為2go由此可見逆向思維對培養(yǎng)思維的靈活性和敏感性是非常有益的。例3、等質(zhì)量的兩種金屬M和N分別與足量的稀硫酸反應，都生成+2價金屬的硫酸鹽和氫氣。生成的氫氣質(zhì)

10、量m（縱坐標）與反應時間t（橫坐標）的關系如下圖（1）比較M、N兩種金屬的活動性強弱（2）由圖中的兩條直線還可以得出的結論有m/H-i【解析】本題給出的是金屬與酸反應時生成的氫氣質(zhì)量與時間的曲線，很多學生會感到無從下手，若是逆向思考：曲線上升得越快，說明金屬與稀鹽酸反應得越劇烈，該金屬的活動性越強。同時從圖中可以看出M產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量比N多，完全反應所需時間少。例4、根據(jù)以下圖推斷（假設能發(fā)生反應的均反應完全）（1）若B是水，則A是;（填化學式）（2）若B是酸溶液，則A是；（填化學式）（3）寫出C與BaCl2溶液反應的化學方程式：。【解析】本題如果順著變化方向解題較困難，若是逆向思維，即鈦變化的

11、終巨來解題就容易多了-解訣元蓋化合物推斷題，妾抓性物質(zhì)恃征反應作齒解題的突破口，紅褐色沉淀F二F為FetOH）.；進而復分解反應的特點二黃色：容液齒FH1：；而有色沿液C與血C1：落液反應生成白色沉淀D和氏吒洛液且白色沉淀D不洛于稀硝醍二白色沉淀D為血力有色溶液C酋Fe：（S04）：尿而間題迎刃而解例5、在CO和CO?的混合氣體中，氧元素的質(zhì)量分數(shù)為64%,將該混合氣體5熄通過足量的灼熱的氧化銅，充分反應后，氣體再全部通入足量的澄清石灰水中，得到的白色的沉淀的質(zhì)量是多少？【解析】本題如果按部就班，涉及到的反應較多，數(shù)據(jù)較多，計算繁瑣，易于出錯。而如果把握住最終反應產(chǎn)物是碳酸鈣，采用逆向思維，找

12、出碳酸鈣和起始反應物CO和CO2的混合氣體之間所存在的C-CaCO3守恒關系，則極易走出“山重水復”，迎來“柳暗花明”。三、極端思維極端思維是把研究對象或過程變化通過假設定理想的極端值，得極端情況與實際情況的對比，分析偏差發(fā)生的原因，作出合理的判斷。例1、將標準狀況下的NO、N02、02的混合氣體充滿容器，倒置于水中完全溶解，無氣體剩余，若產(chǎn)物也不擴散，則所得溶液的物質(zhì)的量濃度的數(shù)值范圍是()122.41A39.2B.C.122.4D.無法確定解析：此題可用極端思維來分析，因溶于水后無氣體剩余，若原混合氣體中無NO,則發(fā)生TOC o 1-5 h z414NO+O+2HO=4HNO的反應，5mo

13、l氣體轉化為4molHNO，C(HNO)=X(mol/L)2223335224=(mol/L)；若原混合氣體中無NO，則發(fā)生4NO+3O+2HO=4HNO的反應，7mol氣體282223411轉化為4molHNO3，C(HNO3)=7X亍(mol/L)=39乜(mol/L)。由于是混合氣體，則所得hno3溶液的物質(zhì)的量濃度的數(shù)值范圍是步CpB.m+nVp平衡向逆反應方向移動D.C的質(zhì)量分數(shù)增加【解析】當氣體體積縮小到原來的1/2,假設平衡未發(fā)生移動（虛擬出一種中間狀態(tài)），則C的濃度為原平衡時的2倍，而事實上平衡發(fā)生了移動，平衡移動的結果是C的濃度為原平衡時的1.9倍，則可認為由虛擬中間狀態(tài)向逆

14、反應方向發(fā)生了移動。即增大?！敬鸢浮緽C例5、一容積固定真空密閉容器中，盛有1molPCl，加熱到200C時發(fā)生反應:PCl（g）PCl（g）TOC o 1-5 h z53+Cl2（g）反應達到平衡時，PCl5所占體積分數(shù)為a%,若在同一溫度和同一容器中，最初投入的是2molPCl，反應平衡時，PCl所占體積分數(shù)為b%，則a和b的關系是（）5A.abB.aVbC.a=bD.無法比較【解析】（虛擬法）題目給出了狀態(tài)1和狀態(tài)2,為解決問題虛擬出狀態(tài)3,狀態(tài)3容器容積是狀態(tài)1（或狀態(tài)2）的2倍。顯然由狀態(tài)3變到狀態(tài)2只須將容器容積縮小到它的1/2即可。該過程是一個加壓過程，對于題給反應，加壓平衡向逆

15、反應方向移動，PCl物質(zhì)的量及其百分含量都增大，故b%a%。5【答案】B四、轉化思維轉化思維是指不要被所給問題的形式所束縛，而能依具體情況進行“變通”如將一個難題分解成幾個簡單的小問題將直接難求解的問題變?yōu)殚g接求解的問題等。這種問題變換的技巧常用于解繁雜的綜合性計算題、陌生的信息題和書寫復雜的化學方程式等。有些題目的思維方法分析時很繁瑣，甚至會陷入絕境。如能轉換一下研究對象，則會“絕處逢生”例1、有由環(huán)己醇、丙酮和戊醛組成的混合物共2.00g,完全燃燒后使所得氣體通過盛有P2O5的干躁管，干躁管增重1.998g。原混合物的平均相對分子質(zhì)量為（）A.74.75B.86.00C.71.43D.81

16、.33解析：按常規(guī)方法解此題似乎不可能，但巧用轉換的方法則可快速求解。由題意知，產(chǎn)生1988g水的質(zhì)量為18/=0.111molo將混合物中各物質(zhì)的組成做如下“轉換”環(huán)己醇CHO18g/mol612-（CH）0,丙酮CHO-（CH）0,戊醛CHO-（CH）0,即由三者組成的混合物可看作是由CH和3623510250兩部分組成的。設混合物中環(huán)己醇、丙酮、戊醛的物質(zhì)的量分別為X、y、Z,則根據(jù)CH2H2O關系知混合物中含CH0.111mol，含O（x+y+z）mol,即有等式0.111X14+（x+y+z）X16=2.00（x+y+z）=（2.00-0.111X14）/16=0.028M=m/n=

17、2.00/0.028=71.43總總例2、化合物（1）A中含B36.36%,化合物（2）BC中含50%，則化合物ABC中含B為（）44A.12.64%B.14.09%C.19.65%D.21.1%解析：此題乍看，似乎無從入手，甚感困惑。若據(jù)題意運用等量代換的方法來解，則十分簡潔明了。將原題分為三個層次。由（1）得AB式量=B/0.3636，由（2）得B=2C，A在ABC4中，B%=B/AB+2X2CX100%=B/AB+2BX100%=21.1%o此解中，關鍵是用B作過渡橋梁。答案為ABCo4例3、元素A、B可形成化合物X、Y，其質(zhì)量組成為：X中A占23/31，Y中B占16/39o已知Y的最簡

18、式為AB,則X的最簡式為（）A.ABB.ABC.ABD.AB223243解析：已知Y的最簡式為AB，B占16/39,則A占23/39,若設AB式量為39（第一次轉換），則A/B=23/16,聯(lián)想到23為Na,16為0（般向具體轉換，第二次轉換），則最簡式為N20。分子式為Na202o同理，設X的式量為31,A為23,B為31-23=8，得Na01/2,即Na2O,：X為A2B,選（B）（由具體向一般轉換）。這里進行了三次思維轉換，靈活巧妙。例4、1.5毫升0.02摩/升的石灰水3份，均加入0.02摩/升的HPO溶液，恰好完全反應，34分別生成Ca（PO）2、CaHPO、Ca（HPO）2，所需加入的HPO的體積比為（）3442434A.1：2：3B.3：2：1C.6：3：2D.2：3：6解析：若據(jù)題意列式計算，則十分麻煩。若作如下拆分變換推算，則十分簡便。由上述三種生成物分子式得知，Ca、P元素的原子數(shù)之比為3：2、1：1、1：2。變換為3：2、3：3、3：6，則P元素的原子數(shù)已變換為2：3：6。而P由HPO4提供，且濃渡已定，其量的多少顯然只決定其體積了，所以H3PO4體積之比為2：3：6,答案為（D）以上三例，分別應用等量關系、聯(lián)想遷延、拆分方法，論說了代換、轉換、變換思維方式在解題中