高考化学解题方法整体思维、逆向思维、转化法

专题9·整体思维、逆向思维、转化法

化学问题的解决与思维方法的正确运用有着密切的关系，运用科学的思维方法来分析有关化学问题，可以明辨概念，生华基本理论，在解题中能独辟蹊径，化繁为简，化难为易，进而达到准确、快速解答之目的。下面例谈化学解题中的一些常用思维技巧。

一、整体思维

整体思维，就是对一些化学问题不纠缠细枝末节，纵观全局，从整体上析题，以达到迅速找到解题切人点、简化解题的目的。

例1、将1.92g Cu 投入到一定量的浓 HNO 3 中，Cu 完全溶解，生成的气体越来越浅，共收集到标准状况下672mL 气体。将盛此气体的容器倒扣在水中，求通入多少毫升标准状况下的氧气可使容器中充满液体。

解析：按一般解法解此题较为复杂。如果抛开细节，注意到它们间的反应都是氧化还原反应，把氧化剂和还原剂得失电子相等作为整体考虑，则可化繁为简。浓 HNO 3 将 Cu 氧化后自身被还原为低价氮的氧化物，而低价氮的氧化物又恰好被通入的氧气氧化，最后变成 HNO 3 ，相当于在整个过程中HNO 3的化合价未变，即1 .92 g Cu 相当于被通入的氧气氧化。由电子得失守

恒知 ×2 = ×4 解之，V(O 2 )=0.336L 即通入336mLO 2即可。 1.92g 64g/mol V(O 2)22.4L/mol

例2、某种由K 2S 和Al 2S 3组成的混合物中，这两种组分的物质的量之比为3：2，则含32g 硫元素的这种混合物的质量是 （ ）

A ．64g

B ．94g

C ．70g

D ．140g

解析：由K 2S 和Al 2S 3的物质的量之比为3：2，可将它们看作一个整体，其化学式为K 6Al 4S 9。得K 6Al 4S 9~~~~9S

630 9×32

X 32g

用此方法，答案很快就出来了，为70g 。

答案：C

例3、 有5.1g 镁，铝合金，投入500ml 2mol/L 盐酸溶液中，金属完全溶解后，再加入4 mol/L NaOH 溶液，若要达到最大量的沉淀物质，加入的NaOH 溶液的体积为多少？ （ ）

A ．300 ml

B ．250 ml

C ．200 ml

D ．100 ml

解析：物质之间的转化为

Mg HCl Mg 2+ NaOH Mg(OH)2

→ Al 3+ → Al(OH)3

Al H + Cl - NaCl

从反应的整体来观察，原溶液里的Cl - 和加入的Na +都不参加反应，最终生成NaCl ，

即，n (HCl)=n(NaOH)

V(NaOH)= n(HCl)/ c(NaOH)=2×0.5/4=250ml

答案：B

例4、浅绿色的Fe（NO3）2溶液中，存在如下平衡：

Fe2++2 H2O ⇌ Fe（OH）2＋2H+

若在此溶液中加入盐酸后，溶液的颜色将变，其原因是。

例5、已知脂肪烃C4H10在光照条件下和氯气发生取代反应，问其一氯取代物可能有几种？而

解析：不少学生回答：2种。有些甚至是不假思索地口答的，还洋洋得意地说，C4H10有两种等效氢，所以一氯取代的同分异构体就是等效氢的数目。造成这样的错误，原因很大一部分在于学生没有从整体上考虑物质可能存在的结构，而是依靠记忆，或者仅凭上课模糊的印象，知道丁烷（CH3CH2CH2CH3）满足C4H10而答题的，这样答题情况，在一开始学习有机化学的时候，出现在很多学生的身上。

解题时应从C4H10整体进行考虑，由于题干中未告诉我们此分子式代表的具体是什么物质（这样的题干也是有机当中非常常见的一种情况），所以它可能是丁烷（CH3CH2CH2CH3），也可能是2-甲基丙烷(（CH3）3CH)，也就是说，首先要弄清C4H10本身就有两种同分异构体，接着用到“等效氢”的知识，判断出丁烷和2-甲基丙烷各有两种等效氢，所以一氯取代物应该可能有四种（Cl CH2CH2CH2CH3， CH3CH Cl CH2CH3，（CH3）3CCl，（CH3）2CH CH2Cl。）

二、逆向思维

逆向思维是指思维程序与通常相反，不是从原因来推知结果，而是从结果入手分析解题思路，逆向思维有它的独特性，能克服思维定势的消极影响，充分运用逆向思维来求解某些化学问题时，有时比正向思维来得更简单，更巧妙。

例1、a gCu 可与含有bgHNO 3的溶液恰好反应。若a: b = 4:10.5,则被还原的HNO 3的质量为 （ ）

A. b g

B. g

C.g

D. g b 23b 4b 4

解析：Cu 与HNO 3反应时因硝酸的浓度的不同，其还原产物也不同。若正向思维，则参加反应的Cu 与被还原的HNO 3之间的量的关系难以确定。但若考虑反应中未被还原的硝酸，则问

题可迎刃而解。依题意知，参加反应的Cu 为 mol ，起酸作用的HNO 3为mol ，其质量为　a 642a 64

mol×63g/mol = ag,进而可知被还原的HNO 3的质量为（b-a ）g , 因a : b = 4:10.5,即a 2a 6463326332

= ,故被还原的HNO 3的质量为g 。 4b 10.5b 4

例2、锌粉、铁粉、镁粉的混合物4 g 与一定质量25％的稀H 2SO 4 恰好完全反应，蒸发水分后，得固体物质100 g ，则生成的氢气质量为( )

A 、2 g

B 、3 g

C 、4 g

D 、5 g

【解析】本题如果采用正向思维将锌、铁、镁的质量分别设未知数进行分析、计算，则过程非常复杂，头绪也较多。而采用逆向思维按以下思路解析：反应前后各元素的质量不变，由题意可知：锌、铁、镁三种金属全部参加反应，分别生成了硫酸锌、硫酸铁、硫酸镁，则蒸发水分后所得100 g 固体物质(硫酸锌、硫酸铁、硫酸镁的混合物)中，包含锌、铁、镁三种元素总质量为4 g ，其它的96 g 则为SO 4 的质量，继而根据反应中H 2与SO 4的关系，求得生成的氢气的质量为2 g 。

由此可见逆向思维对培养思维的灵活性和敏感性是非常有益的。

例3、等质量的两种金属M 和N 分别与足量的稀硫酸反应，都生成＋2价金属的硫酸盐和

氢气。生成的氢气质量m （纵坐标）与反应时间t （横坐标）的关系如下图

（1）比较M 、N 两种金属的活动性强弱

（2）由图中的两条直线还可以得出的结论有