化学解题中的整体思想应用技巧

整体思想是指在研究和处理有关对象时,把系统各要素综合起来、联系起来进行全面的考察和统筹,以求得系统整体功能最优化的新的方法论。应用于化学解题,就是指思考化学问题时,不是拘泥于问题的局部特征,而是着眼于它的整体结构,通过对问题全面的、深刻的考察,从宏观上去理解和认识问题的本质,挖掘和发现整体结构中的关键条件,从而找出解决问题的方法的一种思维方法。常用的策略有:

用“化学守恒定律”进行整体分析。

化学反应中某微粒物质的量,氧化还原反应中电子的得失,溶液中电解质的正负电荷数,溶液稀释过程中的溶质质量,化学式中正负化合价等等都是守恒的,将整体思想运用到这些解题中,定会感到化繁为简,化难为易之效。

例1:有5.1克镁、铝合金,投入500m L、2mol/L盐酸中,金属完全溶解后再加入4mol/LnaOH溶液,若要达到沉淀最大值,则加入氢氧化钠溶液的体积应为______毫升。

[解析]:

要使沉淀达最大值,必须使溶解在盐酸中的Mg2＋和Al3＋全部沉淀,此时,溶液中就只余下原有的Cl－和加入未反应的Na＋,,电荷必须守恒。原有Cl－＝1mol

∴Na＋＝1mol需加入NaOH 溶液250m L。

例2:将m 克氨通过氨氧化法完全制成硝酸,且将硝酸全部溶解在反应中

生成的水里制浓硝酸,其质量分数为

A、77.8%　　　B、50%　　　C、63.5%　D、98%

[解析]氨氧化法制硝酸的反应为,由方程式知,NH 3 中的氮元素全部转化到HNO3 中,则1mol NH 3 生成1mol HNO3,由质量守恒定律(H 原子守恒)得同时还可生成1mol H 2 O,所以:

HNO3%＝63/(63＋18)×100%＝77.8% 答案为A.

4.运用化学方程式进行整体分析

在化学反应方程式的分析中,有时把反应物或生成物中的几种物质看成一种(www.xing528.com)

“特殊物质”作整体分析,使问题简单化。

例3:在一个固定体积的密闭容器中,放入3升X(气)和2升Y(气),在一定条件下发生下列反应

4X(气)＋3Y(气)　　　　2Q(气)＋n R(气)

达到平衡后,容器内温度不变,混合气体的压强比原来增加5%,X 的浓度减小1/3,则该反应方程式中的n的值是

A、3　　B、4　　C、5　　D、6

[解析]

由题意得,加入X、Y 达到平衡时,容器压强增大,从增体角度看,反应物转化为生成物的过程气体体积增大,即n＋2〉7 n〉5 故答案为D。

5.运用混和物进行整体分析

混合物中,各组份物质在组成上或反应过程中往往有某种特殊联系,在本质上有相同之处,对这些物质的整体分析,往往可以使问题简单化。

例4:0.69克钠投入0.1mol/L、500m L氯化铝溶液中,有0.78克白色沉淀生成,再投入钠多少克可使沉淀恰好完全溶解。

[解析]

当生成的沉淀恰好完全溶解时,AlCl3 转化为Na AlO2 和NaCl,从AlCl3 的化学式可知,需用钠的物质的量是AlCl3 的4倍,即加入钠的总质量＝0.1×0.5×4×23＝4.6克,应再加入钠的质量为4.6－0.69＝3.9(克)

整体思想需要学生有良好的分析、综合、抽象、概括的思维习惯和能力,能从许多复杂的问题中找出问题的本质和关键,从而获得解决问题的有效途径。