化学思维缺陷的反思艺术

高考或模拟考试中总有不少学生发生错解。不该错的错了，什么原因？关键是思维的整体性、深刻性、灵活性、批判性和创造性等方面仍存在不足，容易忽视试题特设的情景状态。因此，我针对性地就一些典型题进行错因分析，让学生了解自己思维品质常见的缺陷表现，并制订相应对策，有利于提高分析和解决问题的能力。　　　　一、缺乏思维的整体性　　　　在进行思维活动时，往往只注意局部，用片面、孤立的观点去看问题，而不能把各种化学情景联系起来进行整体思考。即纠缠于事物的某一方面而又忽略其它方面，或者说捡到“芝麻”，却丢了“西瓜”。　　　　[例1]在空气中燃烧硫会有蓝色火焰和少量白烟，在氧气中燃烧等量的硫有明亮的蓝紫色火焰，也有少量白烟。后者产生的白烟的量比前者会（）　　　　（A）更多（B）更少（C）相等（D）无法判断　　　　错解：联系已学过的“工业制取硫酸时，用空气来氧化SO2生成SO3，要用过量的空气”，得出增大O2浓度，可以提高SO2转化率及SO3的产率，答案选(A)。　　　　评析：很多学生之所以作出上述错误选择，是受思维定势的影响，仅考虑氧气的浓度对平衡的影响。实际上，硫在纯氧中燃烧，反应速度快，单位时间放出的热量多、温度高，不利于平衡向生成SO3方向进行，故SO3的量较少，应选答案B。由此可见，对题目进行整体思维，抓住矛盾的主要方面，就能揭示问题的本质。　　　　二、缺乏思维的深刻性　　　　高考命题者常常故意在试题中设置干扰条件和数据，以迷惑考生，目的就是检验学生识别干扰、挖掘隐含的能力，以考察思维的深刻性。　　　　[例2]假设用于补铁轨的铝热剂中铝和四氧化铁恰好完全反应。则此铝热剂和反应后的产物分别跟足量的稀硫酸反应，两者放出的氢气的体积（同温同压下）比为多少？　　　　错解：铝热反应：8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe　　　　8摩尔9摩尔　　　　分别与酸反应：2Al——3H2Fe——H2　　　　8摩12摩9摩9摩　　　　故产生H2的体积比为4：3。　　　　评析：看似思路、关系式、计算均正确，且简洁流畅，无懈可击。然而，想过铝热剂与硫酸反应后溶液中含Fe3+,Fe3+的氧化性强于H+，它必然先与铝反应，上述解答不值得怀疑吗？思维的不深刻、不严密就暴露无遗。　　　　正确解法是：铝热反应：8Al+3Fe3O4====4Al2O3+9Fe　　　　若设Al为8a摩，则Fe3O4为3a摩，生成9a摩Fe，4a摩N2O3。3a摩Fe3O4溶于酸产生6a摩Fe3+，它需消耗Al2a摩，与H+反应的Al实际只有6a摩。　　　　2Al——3H2Fe——H2　　　　6a摩9a摩9a摩9a摩　　　　所以产生H2的体积为1:1。　　　　三、缺乏思维的灵活性　　　　解题要善于从实际情况的变化审时度势，随机应变，调整思路，寻找方案。如果只会简单、机械地考虑问题，思路缰化，必须会在应用中受挫。　　　　[例3]将m摩尔Al2O3和n摩尔CuO混和后，全部溶于V升过量的稀H2SO4中，然后向溶液中逐渐加入0.5摩尔／升的NaOH溶液，当加至a升NaOH溶液时，生成沉淀最多，则原稀H2SO4的物质的量浓度为（）摩／升。　　　　（A）(3n+m)/V（B）a/3V　　　　（C）a/4V(D）无法计算　　　　错解：溶解Al2O3和CuO的H2SO4过量，过量的部分无法计算，答案选D。　　　　评析：这是一种典型的思路单一的表现。H2SO4过量不错，但要使生成沉淀最多，说明Al3+→Al(OH)3↓,Cu2+→Cu(OH)2↓,即过量H2SO4正好与NaOH完全中和，最后溶液中的溶质全部为Na2SO4，根据离子守恒原理有：　　　　[H2SO4]=0.5a×0.5/V＝a/4V摩尔/升，答案为(C)。　　　　四、缺乏思维的批判性　　　　正确地分析问题，明辨是非，否定错误，这就是思维的批判性，思维的批判性越好，发现错误就越及时，纠正错误就越果断，经常反思解答中的易错处，可以避免落入“圈套”或误入“歧途”。　　　　[例4]在一定条件下，ROn-3和I-发生反应的离子方程式如下：ROn-3+6I+6H+==R-+3I2+3H2O。　　　　⑴ROn-3中R元素的化合价是；　　　　(2）R原子的最外层电子数是。　　　　错解：根据电荷守恒判断n=1，所以RO3n-中R显+5价（正确），其最外层电子数为5。　　　　评析：第（1）问对第（2）问有较强的负面暗示和干扰作用，使不少学生“瞻前而不顾后”——只考虑+5价，而根本未注意RO3－变成R-，把（2）错答成5。其实只要回过头来看一看离子方程式，便不难从R-得到（2）的正确答案为7。　　　　五、缺乏思维的创造性　　　　[例5]金属铁分别与Cl2和Br2反应时可制得氯化铁和溴化铁，而把铁粉与碘粉混合一起研磨时则生成相当于Fe3I8的产物，此产物中铁的化合价为；若把Fe3I8改写成常见碘化物的形式，其化学式为：。　　　　错解：铁显+2和+3价，化学式可写成2FeI3·FeI2。　　　　评析：把Fe3I8负迁移到Fe304上，没有真正理解铁与氧化剂反应时“遇强高，遇弱低”的变化规律，更未弄清Fe3+与I-不能共存这一事实，以致思维不能展开，更无法“求异”。Fe和I2只能生成FeI2，铁显+2价，Fe3I8写成3FeI2·I2。　　　　心理定势有其积极的一面，但在思维活动中亦起限制作用，使学生难于用新的思维方式去理解和分析解题的实际，阻碍创造性思维的发展。只有破除定势，从新的思维角度去撷取解题方法，就能创造性拓展新天地，既获得新知，又提高了能力。