类比思维在化学学习中的作用
时间:2015-12-12 18:54 来源: 作者:张珍艳 点击:次 所属专题: 类比 解题思维
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类比是根据两种或多种物质在某一方面具有的相似性,把一种物质的某些特征推广到另一物质的逻辑推理方法。巧妙地运用类比思维,能使陌生问题变得熟悉,复杂问题变得简单,从而达到触类旁通、以点带面、事半功倍的学习效果。本文举例说明如何运用类比思维学习元素化合物知识。
一、运用类比思维的基本方法
在运用类比思维解决问题时,先要分析新物质(或新问题)的特征,再设法与已有的知识原型对比联系,最后用原有的知识实现新问题的解决。
例1. 科学实验证明,同主族元素的单质或化合物,其性质相似,例如,硫化物的性质类似于氧化物,过硫化物的性质类似于过氧化物,试写出下列反应的化学方程式:
(1)CS2与Na2S溶液一起振荡,水溶液由无色变为有色:__________________。
(2)As2S6溶于Na2S溶液中:__________________________________。
(3)Na2S2溶液中加入盐酸产生淡黄色沉淀:___________________________。
解析:根据同主族元素的单质或化合物性质相似的规律,运用类比思维即可解决问题。
(1)类比CO2与Na2O的反应得:
(2)类比P2O5与Na2O的反应得:
(3)类比Na2O2与盐酸的反应得:
例2. 已知NH3与H2O相似,相当,和与相当。请完成以下反应:
(1)
(2)
(3)
解析:本题给出的实际上是一组等电子体,等电子体在结构和性质上都具有一定的相似性。将已有知识与新情景问题进行联想类比是解答此题的关键。
首先类比写出下式:
(1)
(2)
然后转换提示信息于旧知识体系中,以旧带新,解决问题。
(1)
(2)
(3)
二、运用类比思维要注意的问题
需要指出的是:类比思维具有一定的局限性。在进行类比思维的时候,不能机械类比,一定要注意一些物质的特殊性,以防止类比出错误的结论。
例3. 化学中常用类比的方法预测许多物质的性质。如根据推测:。但类比是相对的,如根据类推:,这个反应的结果实际上是错误的,正确的反应应该是:。
(1)下列各组类比中正确的是( )
A. 由
B. 由推测:=
C. 由+H2O=NaHCO3+2HClO
D. 由推测:
(2)根据的反应推断,举例写出一个制取类似气体反应的化学方程式__________________________。
(3)氢氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,运用有关化学知识,推断写出氢氧化铁与氢碘酸反应的化学方程式______________________________。
(4)从,然而经实验发现,物质的量相等的氟气与氢氧化钠恰好反应时,生成氟化钠、水和一种气体,请根据实验结果写出该反应的化学方程式_______________________。
解析:(1)分析各组物质在性质上的相似性和特殊性是解答本小题的关键。
A项中稳定性HCl>HI,在NH4I受热分解的同时HI也会分解;B项中SO2有较强的还原性,能被强氧化剂氧化,生成的产物应该是CaSO4;C项中在CO2过量时,碳酸盐都能转化为碳酸氢盐;D项中的硝酸是氧化性酸,都将+4价硫氧化。答案为C。
(2)用浓硫酸和NaCl固体反应制备HCl,反应的原理是高沸点酸制低沸点酸,类似的反应还有很多,如:
,等等。
(3)氢碘酸有较强的还原性,在与发生中和反应时,氧化,。
(4)解答本题显然不能简单类比,要注意题目提供的数量关系,根据反应前后原子的物质的量守恒书写指定的化学方程式:。
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