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1、专题9 整体思维、逆向思维、转化思维、转化思维妙用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
2、 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HNC3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HNQ，相当于在整个过程中HNO的化合价未1.92gV(C2)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64g/mOl X 2 = 22 4：爲 X 4解之，V(O2 )=0.336L 即通入 336mLO即可。例2、某种由&S和Al 2S3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
3、()A. 64g B . 94g C . 70g D . 140g解析：由K2S和Al 2S3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K6AI4S9。得KsAl 4S99S6309X 32X 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 MgNaOH Mg(OH)
4、22+AlT AI(OH)Al+CINaCI从反应的整体来观察,原溶液里的CI-和加入的Na+都不参加反应，最终生成NaCI，即,n (HCI)=n( NaOH)V( NaOH)= n(HCI)/ c(NaOH)=2X 0.5/4=250ml答案：B例4、浅绿色的Fe(NO) 2溶液中，存在如下平衡：2+Fe +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 不少学生认为濬液的颜住变対绿色或加探 是由于加入盐酸后，康上述平衡向逆 反应方向移动.这样答题就拾好落入试题的圈套而失分.解题时应从溶液的整体进行考焦由于原溶液里有桂筋的肢X离子,当加入誌酸后
5、.有 较鉛的才 此时砥一离子在酸性溶液中有较强的氧化性这样的问题也被称为隐形硝醱 问题发生下列反应：3FeJ_+ N0j44T = 3Fe3+ KO f +2 取例5、已知脂答案，1襯的匪色变为棕黃色円是由于因厂离子在IT存在下将F/氧化贰F0,使移 液变次棕黄色口肪烃QHw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，GHw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(CHCH
6、CHCH)满足GHw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C4H0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(CHCHCHCH),也可能是2-甲基丙烷(CH) 3CH),也就是说，首先要弄清 GHo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CI CHCHCHCH, CH3CHCI CHCH, (CH) 3CCI,基丙烷各有两种等效氢，所以一氯取代物应该可能有四种(CH) 2CH CHCI。)思维能力是智力的核心，也是高考考查重点所在，更是裁学
7、目标的重婪內容.忧秀的恵维品质有多种特征，思维的整体性是其中一个重要方面.来丈就化学计算中思维的整悴性策 略作一些採讯 总而售之，思维的整体性就是从题的怪隔出贾 整陳驾驭信息，以抛开仗 蔓因素，孤住主姜、实质13爲直接架起问题与结论的斯梁，简化问题的S?决，如果能较好的辜握此类解题方法和养成思维习惯，自適到事半功倍的散果.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bgHN的溶液恰好反应。若 a:
8、b = 4:10.5,则被还原的HNO的质量为 （）b3bbA. b g b. 2 g C. g d. 4 g解析：Cu与HNG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HNG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acu为64 mo1，起酸作用的HNG为66a mol，其质量为642a64 mol x 63g/mol =6332 ag,进而可知被还原的63HNO的质量为（b- 32 a ） g ,32例2、锌粉、铁粉、镁粉的混合物体物质100 g，则生成的氢气质量为（4bb因a : b = 4:10.
9、5, 即a =,故被还原的 HNO的质量为-g。10.544 g与一定质量25%的稀HSQ恰好完全反应，蒸发水分后，得固）C、4 g铁、镁的质量分别设未知数进行分析、计算，则过程非常复杂,A、2 gB、3 g【解析】本题如果采用正向思维将锌、 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贝U为SO的质量，继 而根据反应中H2与SQ4的关系，求得生成的氢气的质量为 2 g
10、。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【解析】本题给出的是金属与酸反应时生成的氢气质量与时间的曲线，很多学生会感到无从下手，若 是逆向思考：曲线上升得越快，说明金属与稀盐酸反应得越剧烈，该金属的活动性越强。同时从图中可以 看出M产生的氢气质量比 N多，完全反应所需时间少。例4、根据以下图推断（假设能发生反应的均反应完全）（1 ）若B是水，则A是;（
11、填化学式）（2 ）若B是酸溶液，则A是;（填化学式）（3）写出C与BaCb溶液反应的化学方程式： 。【解析】不题如果顺看变化方向解题较困难，若是逆向恿堆，即从变吃册终点来解题就 容易多了.解缺元秀优舍物推斷题，要抓住物质特征反应作两解题的突破口，红褐色沉龍F 二F为氏（0H）注进而复分解反应的特点=黄曾容液为F&1：；而有色溶液亡与 摺筱反应生成白色沉浣D和容浪且白芭沉淀D不濬于稀硝酸=白哲沉淀D为Eg 有色溶液C曲F电n从而I旬题迎刃而缽例5、在CO和CO的混合气体中，氧元素的质量分数为64%将该混合气体5 kg通过足量的灼热的氧化铜，充分反应后，气体再全部通入足量的澄清石灰水中，得到的白色
12、的沉淀的质量是多少？【解析】本题如果按部就班，涉及到的反应较多，数据较多，计算繁琐，易于出错。而如果把握住最终反应产物是碳酸钙，采用逆向思维，找出碳酸钙和起始反应物CO和 CO的混合气体之间所存在的 C-CaCO守恒关系，则极易走出“山重水复”，迎来“柳暗花明”。三、极端思维极端思维是把研究对象或过程变化通过假设定理想的极端值，得极端情况与实际情况的对比，分析偏 差发生的原因，作出合理的判断。例1、将标准状况下的 NO NO、O2的混合气体充满容器，倒置于水中完全溶解，无气体剩余，若产物也不扩散，则所得溶液的物质的量浓度的数值范围是11A. v C v 39.222.411B.v Cv 39.
13、22811C.v C v2822.4D.无法确定NO则发生4NC2 + Q +解析：此题可用极端思维来分析，因溶于水后无气体剩余，若原混合气体中无4 112fO = 4 HNO3 的反应，5mol 气体转化为4 mol HNQ, C(HNO)= X (mol/L) =(mol/L );若5 22.428原混合气体中无 NQ,则发生4NO+3Q + 2H2O = 4 HNO3的反应，7 mol气体转化为4 mol HNQ, C(HNO)=417 X 22T (mol/L)=392(mol/L)。由于是混合气体，则所得HNO溶液的物质的量浓度的数值范围是1392-1128例2、在密闭容器中进行 X
14、2(g) + 3Y2(g) 2Z(g)的反应，其中 X Y2、Z的起始浓度依次为 0.1 mol L1、0. 3 mol L -1、0. 2 mol L -1,当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能的是(A. c(Z) = 0. 5 mol L -B. c(Y2)= 0. 5 mol L 或 c(Z) = 0. 1 mol LC. c(X2) = 0. 2 mol L 或 c(Y2) = 0. 6 mol LD. c(Z) = 0. 4 mol L【解析】假设反应向正方向进行完全，则生成物Z的浓度为：c(Z) = 0.4 mol L_：但该反应为可逆一 1反应，故备选项 A、D中，c(Z) 0.
15、 4 mol L不合题意。假设反应逆向进行到底，则c(X2)= 0. 2 mol L,c(Y2)= 0. 6 mol L一：显然C也不合题意。【答案】B例3、用注射器吸入少量 NO和N2O4的混合气体，发生如下反应 (如图所示)2NQ (g) N2 O4 (g)(1)当活塞迅速向外拉时，气体的颜色先变 ，后变;最终和最初相比， 更深。(2)当活塞迅速向里推时，气体的颜色先变 ，后变;最终和最初相比， 更深。【解析】迅速向攻曲的瞬间，平衡尚未发生移稣 这时单位体积內的齡分子数目 减小，所以气体颜色变浅.容和扩尢，气体压强减小，平衞向逆辰应方向(生戚恥:的方向: 移动，单位体积内的恥:分子数厝多，咒体颜色变霜遑时容器內分子总数虽多，f旦浓 度不及初
