张爱永
〔关键词〕 元素;推断题;解法;技巧
〔中图分类号〕 G633.8〔文献标识码〕 C
〔文章编号〕 1004—0463(2009)10(A)—0052—02
元素推断题在历年高考中频频出现,且体现出很好的区分度和选拔功能。解答元素推断题,不仅要求学生熟练掌握元素化合物基础知识,还要求学生具有较强的自学能力、综合分析能力、逻辑思维能力。因此,我们必须重视此类题目的解答。在教学过程中,笔者探索总结出以下三种解法。
一、直觉法
直觉,就是一种对问题直接的、有意识的、不经严密逻辑推理的思维。它可以跨越复杂的推理过程,直接得出结论。但由于目前的教学过分强调严密的逻辑推理过程,学生的思维存在某种定势,只有当条理清晰、因果关系分明时才敢确认结果。因此,对于直觉这种非理性的、离散的思维形式常常感到无从下手。其实直觉是以对经验的共鸣和理解为依据的,来自于厚实而清晰的知识积累和丰富而熟练的思维经验。所以扭转学生思维形式上的某种定势,打破因有因果链,通过适当的方法训练引发学生的直觉思维,是实现思维突破的重要途径。
例1. A、B、C、D四种短周期元素,原子序数依次增大。A、D同族,B、C同周期。A、B组成的化合物甲为气态,其中A、B的原子数之比为4∶1,由A、C组成的两种化合物乙、丙都是液态,乙中A、C原子数之比为1∶1,丙中A、C原子数之比为2∶1,由D、C组成的两种化合物丁和戊都是固体,丁中D、C原子数之比为1∶1,戊中D、C原子数之比为2∶1,写出下列物质的分子式:
甲_________,乙_________,丙_________,丁_________,戊_________。
分析:此题若要依据元素化合物知识来进行推理判断,确定各种物质,过程相当复杂,但根据原子个数比为4∶1的气态化合物之题意,凭此直觉将甲假设为CH4,并以此假设在原题中验证。若甲为CH4,则A为氢,B为碳,根据B、C同周期,结合A、C形成的化合物特点,可以判断C为氧,则乙为H2O2,丙为H2O。根据A、D同主族,结合D、C形成的化合物特点,可以推断D为钠,丁为Na2O2,戊为Na2O。
由此例可见,丰富的知识积累是直觉产生的重要前提,但由于直觉产生的结论只是一种可能的猜测,因此,只有对结论进行严格的逻辑论证和检验,才能得出正确的答案。
二、论证法
逻辑论证是人们从不同的假设中获取最合理答案的重要手段,也是培养学生智力发展,提高思维能力的重要途径。
学生在运用元素化合物综合知识解决实际问题时总感到无从下手,答题时缺乏严密性和完整性。实际上,对一些背景复杂的元素推断题,只要从题中找出特殊性质及特殊现象,作为解题的突破口,进行全面分析,再列出一种或几种假设,这时就可以运用论证法,将可能的假设一一代入原题,与题中条件进行验证,若结论与原题条件相符,则为正确答案,反之,则否定。
例2. A、B两种固体,都由甲、乙两种元素组成。在A、B中,甲、乙两种元素的原子个数比分别为1∶1和1∶2,高温煅烧A、B时,产物都是C(固体)和D(气体)。由D可制得E(酸)。E和另一种酸组成的混合液跟甲苯反应可生成三硝基甲苯。C与E的稀溶液反应得到溶液F,往F溶液中加入氢氧化钠溶液,有红褐色沉淀生成,该沉淀经灼烧后转变成C。往F溶液中加入甲元素的单质得到溶液G。试根据以上信息填写下列空白:
(1)A的化学式(分子式)是_________。
(2)B煅烧生成C和D的化学方程式是_________;甲元素的单质与F溶液反应的离子方程式是_________。
(3)往G溶液中加入NaOH溶液发生的现象是_________ 。
分析:红褐色沉淀一定是氢氧化铁,灼烧后转变成的C一定是氧化铁,由E和另一种酸组成的混合液跟甲苯反应可生成三硝基甲苯。可知此两种酸一定是硫酸和硝酸,再由已知条件A、B两种固体和甲、乙两种元素的原子个数比分别为1∶1和1∶2,高温煅烧A、B时,产物都是C(固体)和D(气体)得出A是FeS,B是FeS2。
由此例可见,在解题时,只要挖掘“题眼”,顺藤摸瓜,便可一举攻克。论证法是假设与结论的桥梁,是实现思维突破的关键,也是解答元素推断题的重要方法。
三、位置图示法
解答元素推断题要求学生具有一定的抽象思维能力,而学生现有的实际思维水平与这一要求有着较明显的差距,要缩短这一差距,教师不仅要在平时教学中培养学生的抽象思维能力,而且必须注意引导学生学会由形象思维向抽象思维的过渡。位置图示法就是实现这一过渡的一种基本方法。所谓图示法就是采用图形或图表对题目条件进行形象化的展示,直观地揭示题目条件间的内在联系和变化规律,使学生把握解题的关键。
例3. W、X、Y和Z都是周期表中前20号元素,已知:
①W的阳离子和Y的阴离子具有相同的核外电子排布,且能形成组成为WY的化合物;
②Y和Z属同族元素,它们能形成两种常见化合物;
③X和Z属同一周期元素,它们能形成两种气态化合物;
④W和X能形成组成为WX2的化合物;
⑤X和Y不在同一周期,它们能形成组成为XY2的化合物。
请回答:
(1)W元素是_________ ;Z元素是_________。
(2)化合物WY和WX2的化学式分别是_________和_________。
(3)Y和Z形成的两种常见化合物的分子式是_________和_________。
(4)写出X和Z形成的一种气态化合物跟WZ反应的化学方程式是_________。
分析:这类推断题,题中条件渗透交叉,相互干扰,很难从抽象的描述中直接找到具体的元素,这时我们可以利用题中的暗示条件,逐渐缩小范围,并充分考虑各元素的相互关系,用位置图示法分析。首先根据W与Y的关系确定W与Y在周期表中的相对位置,其次由Y与Z 的位置和性质确定其为硫和氧,再根据X和Z的位置和性质得出,它们是碳和氧,最后根据其他已知条件可得出结论,则X为碳,Y为硫,Z为氧,W为钙。
通过以上图示分析,发现原来错综复杂的条件变得清晰明朗,原来的抽象推理过程转化为形象分析过程,从而大大简化思维过程,降低了题目的难度。
综上所述,解答元素推断题,应注意发挥思维的潜在功能,灵活运用平时积累的元素及化合物知识,并充分考虑各元素的相互关系,认真分析题意,找准“题眼”, 化繁为简,化难为易。
