假設(shè)法在化學(xué)教學(xué)的運(yùn)用

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假設(shè)法是化學(xué)計(jì)算中常用的思維方法，也是化學(xué)解題中常用的技巧和策略。是教師和學(xué)生解較為復(fù)雜的難題，經(jīng)常借助的一種特殊的“工具”，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)運(yùn)用適當(dāng)?shù)募僭O(shè)法加以解決一些較難的化學(xué)試題，顯得既方便又快捷。這不僅能給試題的解決方式帶來(lái)了新意，同時(shí)，也對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力提供了有效的途徑和方法。下面筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐就假設(shè)法在高中化學(xué)解題過程中的應(yīng)用進(jìn)行一些歸納。

1、極限假設(shè)法

是指把研究的對(duì)象、過程、數(shù)據(jù)和變化等，經(jīng)過假設(shè)，推理得到其極限值，經(jīng)過分析得到正確的答案。

例1、將20mL二氧化氮和氨水的混合氣體在一定條件下充分反應(yīng)，化學(xué)方程式是6NO2+8NH37N2+12H2O，已知參加反應(yīng)的二氧化氮比氨氣少2mL(氣體體積均在相同狀況下測(cè)定)，則原混合氣體中二氧化氮和氨氣的體積比可能為()

解析：本題應(yīng)當(dāng)首先認(rèn)識(shí)到這一個(gè)可逆反應(yīng)，反應(yīng)中NO2和NH3均不可能完全消耗。NO2比NH3少消耗2mL，根據(jù)反應(yīng)式可知參加反應(yīng)的NO2和NH3分別為6mL和8mL，兩物質(zhì)共消耗了14mL，剩余6mL，具體兩物質(zhì)各剩余多少，是由起始時(shí)兩者的投入決定的，由于起始時(shí)NO2和NH3的體積不確定，因此根據(jù)常規(guī)思維，NO2和NH3的體積比無(wú)法算出。但是，用極限假設(shè)法可以確定起始時(shí)給予的NO2和NH3的體積范圍。

假設(shè)剩余的氣體全是NO2，則原NO2為12mL，NH3為8mL，原混合氣體中NO2和NH3的體積比為3∶2；假設(shè)剩余的氣體全是NH3，則原混合氣體中NO2和NH3的體積比3∶7。綜上分析，由于剩余氣體是兩者的混合氣體，所以NO2和NH3的體積比應(yīng)介于3∶2和3∶7之間。所以答案BD均符合題意。

2、賦值假設(shè)法

解決無(wú)數(shù)值計(jì)算及字母形式的討論和以比值形式作已知條件這一類問題，如果能賦予一些具體的數(shù)值，則可以變抽象的知識(shí)理解成具體的有關(guān)知識(shí)的計(jì)算，可以快速解題。

例2、向某NaI溶液中逐滴加入未知濃度的AgNO3溶液，至反應(yīng)恰好完全進(jìn)行，經(jīng)測(cè)定濾去沉淀后溶液的質(zhì)量(假設(shè)無(wú)損失)恰好與反應(yīng)前NaI溶液質(zhì)量相等，求AgNO3溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

解析：本題是一道無(wú)數(shù)字計(jì)算，解題時(shí)可假設(shè)原NaI溶液中NaI的物質(zhì)的量為1mol，則滴加入的AgNO3溶液含溶質(zhì)物質(zhì)的量也為1mol，就溶質(zhì)而言，1molNaI變成1molNaNO3，質(zhì)量減輕了65克，此部分的質(zhì)量差即是所加入的AgNO3溶液中水的質(zhì)量。經(jīng)過賦值分析，很明顯此AgNO3相當(dāng)于是170克溶質(zhì)溶解在65克水中，從而求出AgNO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27.7%。

3、中值假設(shè)法

是指在解題中選定研究過程中的某特殊點(diǎn)或是過程中的某個(gè)特殊量，經(jīng)分析、推理其量變關(guān)系而求解的一種方法。

例3、將18.4克NaHCO3和NaOH的固體混合物，放在密閉容器中加熱到250℃，經(jīng)充分反應(yīng)后，冷卻后稱得剩余固體質(zhì)量為16.6克，試計(jì)算原混合物中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

解析：NaHCO3和NaOH兩種固體混合物在250℃加熱時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)有：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O↑；還可能發(fā)生2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑。對(duì)于分析第二個(gè)反應(yīng)是否發(fā)生及剩余的固體成份，可采用中值假設(shè)法進(jìn)行判斷。

假設(shè)NaOH和NaHCO3兩種固體恰好完全反應(yīng)，則

NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O↑；△M=18

12418

m克(18.4－16.6)克

124∶18=m∶1.8∴m=12.4(克)<18.4，顯然剩余的固體質(zhì)量不再減輕，所以反應(yīng)中NaOH過量。因此m(NaHCO3)=84×=8.4克。

則ω(NaOH)=。

4、過程假設(shè)法

將復(fù)雜的變化過程假設(shè)為(或稱等效為)若干個(gè)簡(jiǎn)單的便于分析和比較的狀態(tài)過程，考慮等效狀態(tài)的量與需求量之間的關(guān)系，進(jìn)而求解的方法。

例4、某溫度下，在容積可變的密閉容器中，反應(yīng)2A(g)+B(g)2C(g)達(dá)到平衡時(shí)，A、B、C的物質(zhì)的量分別為4mol，2mol和4mol。保持溫度不變和壓強(qiáng)不變，對(duì)平衡混合物中三者的物質(zhì)的量做如下調(diào)整，A的轉(zhuǎn)化率降低的是()

A、均加倍B、均減半

C、均增加1molD、均減少1mol

解析：三者物質(zhì)的量均加倍或均減半時(shí)，欲保持壓強(qiáng)不變則容器的體積分別加倍或減半，所以A、B、C的濃度保持不變，因而平衡不移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率保持不變；均增加1mol后，A、B、C的物質(zhì)的量分別變成5mol、3mol、5mol，直接用高中所學(xué)知識(shí)難以判斷，若假設(shè)起始時(shí)A、B、C充入容器的量分別為5mol、2.5mol和5mol，依據(jù)平衡等效原理此時(shí)與原平衡等效，后再加入0.5molB，平衡正向移動(dòng)，所以A的轉(zhuǎn)化率升高；同樣均減少1mol可先假設(shè)向容器中充入的量分別為3mol，1.5mol和3mol，達(dá)平衡后從體系中分離出0.5molB，平衡逆向移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率降低。答案：選D。

5、變向假設(shè)法

是指在解題時(shí)根據(jù)需要改變研究問題的條件、結(jié)論或方向，從一個(gè)新的角度來(lái)分析問題，最終過渡到需解決的問題上來(lái)，得到正確的答案。

例5、用物質(zhì)的量濃度均為0.1mol/L的鹽酸和醋酸溶液，分別與等體積、等物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液反應(yīng)，均恰好呈中性，消耗鹽酸和醋酸溶液的體積分別為V1和V2，則V1和V2的關(guān)系正確的是()

A、V1>V2B、V1<V2C、V1=V2D、無(wú)法確定

解析：假設(shè)消耗鹽酸和醋酸的體積相同，則兩者均恰好與氫氧化鈉溶液完全反應(yīng)，此時(shí)溶液分別為NaCl和CH3COONa，依據(jù)鹽類的水解知識(shí)可知，前者呈中性，后者呈堿性，欲使后者也呈中性，顯然是堿少量或酸過量，現(xiàn)在NaOH物質(zhì)的量是定值，因而V1<V2。答案：B。