类比思维合理性原则解题实例分析

从以上分析可以看出，学生之所以出现错误，是利用类比思维解决问题时，没有遵循类比思维的合理性原则。根据笔者的教学经验，在化学教学中，类似的情况并不是个案，为进一步说明在运用类比思维解题时，遵循合理性原则的重要性，再列举教学中常见的实例进行分析。

例1（2006年重庆高考理综第29题，节选）：X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，且互不同族；其中只有两种为金属；X原子的最外层电子数与次外层电子数相等；X与W、Y与Z这两对原子的最外层电子数之和均为9。单质Y和W都可与浓的NaOH溶液反应。请回答下列问题：

X与Y化学性质相似，则X与浓的NaOH溶液反应的化学方程式是______。

根据题目所给信息进行元素推断，X是Be，Y是Al，Z是S，W是Cl。题干提示“Be与Al化学性质相似”，指明用类比方法解题。Al单质与浓的NaOH溶液的反应是非常典型的反应，学生比较熟悉，反应为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。

而不少学生在书写Be与NaOH溶液反应的方程式时，得出了错误答案：

2Be+2NaOH+2H2O=2NaBeO2+3H2↑

错误原因在于学生没有从氧化还原反应的本质原理及元素化合价角度进行分析，仅仅从形式上类比。题目提示Be与Al的化学性质相似，可以推断Be也能与NaOH溶液反应生成氢气和对应的盐，但是Al在反应中失去3个电子，形成AlO-2；而Be最外层只有两个电子，只能失去两个电子形成Be元素显+2价的BeO2-2，正确的反应方程式如下：(www.xing528.com)

Be+2NaOH=Na2BeO2+H2↑

例2：通过反应，能否证明C的非金属性强于Si？

这道题也是一个比较典型的问题，不少同学对这个判断给出肯定回答。他们类比熟悉的关系：通过Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2，可以证明Cl的非金属性强于Br，例2反应中C将Si置换出来就可以证明C的非金属性强于Si。

这样的结论其实是错误的。虽然从元素的性质来看，C的非金属性确实强于Si，但这个证明方法不对。按照正确的思路，我们来分析非金属性强弱比较的本质原理，非金属性的本质是元素的原子得到电子的能力，如果是单质就表现为氧化性。Cl2与NaBr反应置换出Br2，反应中Cl2是氧化剂，Br2是氧化产物，该反应表明Cl2的氧化性强于Br2的氧化性，从而证明元素的非金属性Cl强于Br。而该题目所给反应：中，C是还原剂，Si是还原产物，因此该反应关系不能作为非金属性强弱的判断依据。

通过以上实例可以看出，在运用类比思维方法解决问题时，要深入分析问题对象与类比对象各种属性的关系，尽量寻找本质原理解决问题。