多元化解题思路提高高中化学解题效率

丁高芳

(江苏省高邮市临泽高中 225600)

化学与其他理工科课程相比，需要记忆的化学物质、性质、反应原理、定性定量分析内容较多，同时还要探索学习和解题思路，压力较大.教师应当将常用的方法思路进行整合，结合典型题目进行点拨，提升解题效率.

1.1 方法的特征和运用要点

利用守恒的原则定律来解决高中化学中的相关题目，是常用的一种解题方式之一.该方法在运用过程中，有着较为合理详细的程序步骤，通常要严格遵守，才能确保守恒法在对应的题目分析和解答中发挥出应有的作用.它的特征是可以更快地找到等量关系，便于列出计算式，帮助学生建立清晰的解题思路.在应用步骤上应当注意，首先是要明确题目中已知化学物质的化学反应和变化规律，其次是要做好物质在反应中的微观粒子变动的数量关系的计算分析，最后结合对应的数量关系列出方程进行计算.

1.2 主要类型与依据

该方法中提到的守恒包含多种层次，主要有质量守恒、元素种类守恒、核外电子守恒和化合价守恒等，总依据仍然是在化学反应前后的总质量、总能量始终是一个常数且恒定，结合这个基本原则才衍生出来不同类的方法.

质量守恒定律即参加化学反应的各种物质的质量总和与反应后生成的各物质的质量总和相等.通常来说，以该定律作为基础，可以在解题的时候用到以下的几个等式：反应物的质量总和=生成物的质量总和、反应物减少的总质量=生成物增加的总质量、反应体系中固体质量的增加或者减少=气体质量的减少或者增加.利用这些等式可以使题目得以更好地解决.如题“在2L硫酸铜和硫酸铁的混合溶液中加入30g的铁粉，最后得到2L 0.25 mol/L的硫酸亚铁溶液以及26g的固体沉淀物，请计算原混合溶液中硫酸铁和硫酸铜的物质的量的浓度.”在解决这道题目的时候，先将硫酸铁和硫酸铜的物质的量设为X和Y，根据质量守恒定律可得出两个等式关系，即反应前后铁和铜的质量守恒和反应前后硫酸根离子的物质的量守恒.利用这两个等式联立求解，可将硫酸铁和硫酸铜的物质的量算出来.

在化学反应的过程当中，在一定程度上可以认为是原子重新组合的过程，所以在反应的过程之中，某一种元素的原子在反应前后必须保持两种守恒关系，即原子质量守恒和原子物质的量守恒，这个就是元素守恒关系.这种守恒关系在具体解题方法当中的运用如下，“向一定量的氧化铁、铁、四氧化三铁的混合物中加入100mL 1 mol/L的盐酸，恰好能够使混合物完全溶解并且放出22.4mL(标准状况)的气体.在所得到的溶液当中加入KSCN溶液，没有出现血红色.如果用足量的一氧化碳在高温下还原相同质量的混合物，所得到的铁的质量是多少？”在这一题目当中，可以发现反应后的溶液只有氯化亚铁的存在，所以根据元素守恒可以得出关于铁元素的等式，进而就可以计算出铁的质量.

教师在平时的授课过程中，应该锻炼学生对于题目的提炼能力，使学生能够准确地找到什么样的题目，适合用什么样的守恒法，进而帮助学生更加快速正确的解题.

2.1 利用化合价升降解决化学方程式配平难题

在高中化学当中，一些较为复杂的化学方程式的配平是广大学生化学学习中的拦路虎.而引入了化合价的概念之后，可以进行试算配平.比如在简单的氧气和红磷发生氧化反应时生成的五氧化二磷，氧原子和磷原子的化合价分别是-2和+5，那么他们的最小公倍数是10，就可以把化学方程式的系数进行确定，对化学方程式中的氧元素进行第一次配平，P+5O2→2P2O5, 而后再对磷元素进行配平，能获取最终化学方程式.

2.2 氧化还原反应中的应用

以苏教版化学教材中关于氧化还原反应中的相关化学方程式的配平为例.因为该反应总体的规律是还原剂转移出去的电子数要与氧化剂获得的电子数相等.在整体的化学方程式配平之前，先把氧化剂和还原剂的反应关系列出来，并对元素的化合价变化情况进行计算.这其中主要是利用了电子数量守恒的原则，实质上还是守恒法其中的一种，相对氧化和还原剂的反应进行分析配平，再整体配平化学方程式，这样能够帮助学生快速的找到关键点，从而提高解题的效率.

2.3 利用化合价确定原子序数，推导化学物质

在苏教版化学教材中有一个重点内容就是对化学物质进行推断分析.而原子序数是物质推断的一种有效的方式.通过对元素周期表中的主族元素的化合价的相关的规律进行研究，通常主族元素的最高化合价的变化规律是最为主要的.教师可以指导学生在具体的题目分析中侧重该项规律的使用.以某化合物XY4为例，在元素周期表中的一个顶端，有两个元素X与Y可以形成化合物XY4,二者的原子序数分别是a和b，若要按照该化合物的化合价不可同时为奇数或者偶数，那么就能运用主族元素的化合价规律求解，最终确定具体的原子序数的值.以最常见的活泼金属和酸发生的反应为例，金属为单质，化合价在反应前为零，反应后作为还原剂，化合价本身要升高，氢气量是金属单质量与化合价的乘积的一半.

高中化学教学实践当中，有些题目的已知条件较多，逻辑关系也较复杂，有些关键点设置的比较隐蔽，如果单纯是通过列计算式和化学方程式，是难以找出其中的规律，这时就可以借鉴数学学习中的类似于“数形结合”的方法——作图法来把难以直观理解的问题转换为更加形象具体的内容，让学生可以一目了然地了解.该方法在物质推断、化学实验等题目中都有着较为重要的价值作用.

一是该方法可以使相关的题目进一步地化简，让较为枯燥的文字性表述转换为可以直观认知的图像，对反应规律和流程就会更清晰，让表现形式更多样，同时也提升了学生的学习兴趣.让学生从枯燥乏味的文字性表述中跳跃出来，认识到化学的美妙性和奇妙感，更能调动他们的学习主动性.学生结合图像对一些化学方程式的理解会更全面深入，破解一些复杂的化学问题，成就感和满足感也会提升，学习的信心也会得以增强.画图这种方式与传统的教师讲解题目的过程有不同之处，使学生能够发现教师授课的变化，进而使学生对课程产生一定的好奇心，在好奇心的推动下学生的注意力可以更集中于课堂之中，紧跟教师的思路，进而在教师的带领下，不断地学习和掌握画图这种解题方式，提升解题速度和正确率.

二是通过画图的练习，学生对整个的化学逻辑思维有了更深的掌握，画图的过程就是个人对题目再理解、知识再整合、方法再巩固的过程.既可以省略化学计算程序，也可以帮助学生更容易发现解题中的漏洞，以此增强解题的准确性.因此，教师平时在授课过程中可以带领学生多多进行画图练习，提升学生画图能力，帮助学生在以后的解题过程中，能够更好地进行画图绘制，为学生的解题提供有力工具.

三是该方法是促进学生学以致用能力提升的有效途径.学生在实际的操作中不断的动手、动脑，在解决实际问题中不断地积累经验和方法，还可以锻炼和开拓学生的化解题思路，形成独立思考，敢于尝试，善于借助不同工具的思维意识和习惯.以苏教版教材中关于金属的回收应用内容的讲解为例，有一个案例是钛铁矿和浓硫酸的反应，因为矿石是混合物，包含了多种金属和其它物质，需要探讨反应后得到了哪些副产品，因为种类多、解题复杂程度高，所以可以考虑作图法来简化过程.具体的作图流程如图1所示，通过画图，学生对于一些金属物质的化学性质和具体的反应原理有了更加深入的理解和掌握.

图1

与其他阶段相比，高中所涉及的化学试题内容更加广泛，解题方法也是多种多样的，有些题目不仅仅能从所给的已知条件的思路去进行解决，还可以转换角度从逆向进行思考.在新课改的背景之下，就是应该更加注重培养学生多方位思考问题的能力，在平时的讲题过程中，不断引导学生运用逆向思维去思考问题、解决问题.逆向思维其实就是以问题的设问作为出发点去对整个题目进行思考，逆向思维的解题方法能使题目更加直观.

例如，“xg Cu能够和yg的硝酸溶液恰好反应，如果x与y的比值是4/10.5，请计算被还原的硝酸的质量是多少？”铜和硝酸在反应的时候，因为硝酸所具有的浓度不同，所以还原的产物也是不一样的，通常来说，学生在思考这一问题的时候的思路会在思考反应的铜与被还原的硝酸之间的量的关系上遇到问题，但是如果这个题在最初思考的时候就去以未被还原的硝酸的量为出发点，那么解题思路会更加清晰，解题速度会更快.

总之，因为高中化学题目的综合性强，涉及面广，只有学生具备了基础的知识理论，掌握了多元化的解题方法和思路(包括了化合价应用、守恒法、作图法等等)，才能对题目有更精准全面的把握.教师在教学过程中，做好思路引导和方法知道，以此增强解题成效.