假设是科学研究中常用的一种思维方法,也是化学解题中常用的技巧和策略,在创造性思维活动中占有重要地位。本文举例谈谈化学解题中常用的假设方法与技巧。
一、极端假设
极端法是化学计算中的技巧性解法,它适用于混合物的计算。这种方法的解题思路是假设只有混合物中的某一成分,通过计算得出两个极端值,然后根据题目要求得出正确答案。
A.0.12mol B.0.15mol
C.0.08mol D.0.10mol
【分析】物质的量相等的金属与足量的酸反应时产生H2的量只与金属元素的化合价有关,而已知的三种金属Mg,Al,Fe,其中Mg,Fe在反应中均呈现+2价,可把它们都看成一种成分,Al在反应中呈现+3价,把它看成另一种成分。则把该混合物转化成+2价的金属和+3价的金属组成的混合物,然后用极端法来计算和
判断。
解:假设全部是Mg,Fe,设它们的物质的量之和为xmol,与产生的H2有如下关系:
Mg(Fe)……………………H2
x 2.8L 解得x=0.125mol
假设全是Al,设它的物质的量为ymol,与产生的H2关系为:
2Al…………………………3H2
2mol 3×22.4L
y 2.8L 解得y=0.08mol
由于是以上两种情况的混合物,故产生2.8L的H2时的混合物的物质的量之和应介于两者之间,即小于0.125mol而大于0.08mol,
故符合题意的答案为(B)和(C)。
极端法假设解题可以给化学计算带来极大的方便。利用这种方法解题时,应注意有的答案包括了两极端值,而有的答案则不包括两极端值,这要根据题意灵活判断。
二、中值假设
和极端假设相反,中值假设是选定变化过程中某点(如恰好反应点等)的量值为参照,或假设结果为某一中间值,代入原题中,通过分析、推理,然后对结果做出正确判断。尤其是对于某些结果为比值或含量的计算型选择题比较方便。
A.39:61 B.61:39
C.1:1 D.39:11
五、赋值假设
所谓赋值假设,就是在无数据计算、字母讨论及以比值形式作已知条件或求比值的问题中,抓住特点(如,反应系数、比值等),赋予其一些具体的量值,化抽象为具体,使问题顺利解决。
例5.向碘化钾溶液中加入硝酸银溶液,直到完全反应为止,结果反应后,溶液的质量恰好等于反应前碘化钾溶液的质量,则加入硝酸银溶液的质量百分浓度为 。
以上列举了化学解题中常用的几种假设方法与技巧,它不仅是快速解题的需要,同时对培养创造性思维能力也大有帮助。在解题时,应根据实际问题的具体条件进行灵活掌握,使假设的方法合理而又恰到好处,不必囿于一定模式,这样才能使思维水平得以发展,逐步形成解题技能和技巧。