化学平衡中的假设思维 高中化学获奖论文

化学平衡中的假设思维

新河中学      林  欢

摘要：假设思维是科学探究的重要思维方式，在高中化学《化学平衡》部分的学习中就经常会用到这种假设思维。假设思维有一定的深刻性、灵活性、创新性。在学习过程中对这种思维的应用，既提高了学习效率，又激发了学生学习的积极性。

关键词：极端假设   逆向假设   类比假设   等效过程假设   思维品质

假设思维是指人们以一定的经验材料和已知的事实为依据，或以已有的科学理论和技术为指导，对未知事实或现象的原因及其规律所作的一种有一定推测性或假定性的说明，这种思维是科学探究过程的重要组成部分，当然在高中化学学习中也会经常使用到。比如在化学平衡这部分知识中，由于此部分属于比较抽象、思维含量较高的知识，学生在理解上存在较多的困难，当他们按照常规思维去思考这类问题，往往会解题繁琐，引起混乱，甚至导致错误结论，但若采取这种假设思维来分析其中的难题，往往会使学生豁然开朗，相应的难题也迎刃而解。通常在化学平衡中比较常见的假设思维有：极端假设、逆向假设、类比假设、等效过程假设等。

一、极端假设

极端假设就是指根据已知的条件，将复杂问题理想化、极端化，使其因果关系显得十分明显、简单，从而迅速地作出正确判断的方法。如果在解题中应用极端假设，就可简捷地得到结果，突破非常规问题。化学平衡研究的对象都是可逆反应，而可逆反应的一个特点就是不管条件如何改变，反应物或生成物都不可能完全消耗。根据这一点，若假设某一反应物（或生成物）全部消耗，得出的结论往往可以解释一些棘手的问题。

例1.在一体积固定不变的密闭容器中，发生可逆反应：A(g) + B(g) 教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载，还有大量而丰富的教学相关资讯！" o:ole=""> C(g)，达到平衡后，其他条件不变，往容器中充入B气体，则B的转化率＿＿＿（填“增大”、“减小”或“不变”）。

分析：按常规思维分析，充入B气体，平衡朝正方向移动，参加反应的B增大，但B的总量也增多，因此按照B的转化率计算公式：a（B）= n(参加反应的B的物质的量)/n（B的总物质的量），就难以判断B的转化率的变化。如果假设充入的B的量无穷大，那么即使A全部反应完全，B的转化率也是减小的。这样，此问题就很容易解释清楚了，学生就不会再有疑问了。

例2.在一定条件下，体积固定不变的密闭容器中，发生可逆反应：2A(g) + B(g) 教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载，还有大量而丰富的教学相关资讯！" o:ole=""> 2C(g)，若初始时各物质的浓度为：c（A）=1.5mol/L，c（B）=2.0mol/L，c（C）=1.0mol/L，达到平衡后，下列有关物质的浓度数据可能正确的是＿＿＿

A．  c（A）= 2.5mol/L；                 B．c（B）=2.0mol/L

C．c（C）= 3.5mol/L；                 D．c（B）=1.2mol/L

分析：按照常规的平衡计算“三步法”无法求出正确答案。若采用极端假设法，假设反应物A全部消耗或假设C全部转化成A和B，即可求得0mol/L<c（A）<2.5mol/L；1.25mol/L<c（B）<2.5mol/L；0mol/L<c（C）<3.50mol/L。因此选B。

二、逆向假设

心理学研究表明：每一个思维过程都有一个与之相反的思维过程，在这个互逆过程中，存在着正、逆思维的联结。所谓逆向假设，是就指和正向思维方向相反而又相互联系的思维过程，即我们通常所说的“倒着想”或“反过来想一想”。

对于某些问题，尤其是一些特殊问题，从结论往回推，假设结论成立，倒过来思考，从求解回到已知条件，反过去想或许会使问题简单化，使解决它变得轻而易举，甚至因此而有所发现，创造出惊天动地的奇迹来。比如在化学平衡中关于平衡状态的判断时，往往反过来假设未达到平衡，得出的结论和题给条件进行对比后，问题便得到了解决。另外平衡移动中的某些物理量变化分析时，也可假设平衡未发生移动，得出相应物理量，然后进行对比，即可得出平衡移动的方向和相应量的变化。

例1.在一定条件下，体积固定不变的密闭容器中，发生可逆反应：N2(g) + 3H2(g) 教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载，还有大量而丰富的教学相关资讯！" o:ole="">

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