嵇世寶
發(fā)散思維是一種重要的創(chuàng)造性思維,其特點是思維方向的求異性、思維結(jié)構(gòu)的靈活性、思維進程的飛躍性、思維效果的整體性、思維表達的新穎性等.它是不依常規(guī),尋求變異,對給出的材料、信息從不同角度,向不同方向,用不同方法或途徑進行分析和解決問題的.下面通過例題示范分析講解.
例題某化學興趣小組采集一些石灰石樣品,進行了下列實驗:取4份質(zhì)量不同的石灰石樣品,分別與27.0 g相同溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸充分反應后(石灰石中的雜質(zhì)既不溶于水,也不與鹽酸反應)經(jīng)過濾、干燥,稱得剩余固體的質(zhì)量.剩余固體的質(zhì)量與所取樣品質(zhì)量的關系如表1所示:
①試計算:石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù).
②所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù).(相對原子質(zhì)量:Ca-40,C-12,O-16,H-1,Cl-35.5)
解析根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析,每次參加反應的固體質(zhì)量分別為0.9 g ,1.8 g ,2.7 g ,2.7 g .由此可知第1、2次鹽酸過多,第3次二者剛好完全反應,第4次石灰石樣品過多,故用第3次數(shù)據(jù)計算.
①石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)是
(3.0-0.3) g3.0 g×100%=90%.
②設參加反應的HCl質(zhì)量為x,
CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O
10073
2.7 gx
1002.7 g=73x,
解得x=27×0.073 g.
所用鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是
27×0.073 g27.0 g×100%=7.3%.
答:石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為90%;所用稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為7.3%.
變式一為了測定某石灰石的純度(其中雜質(zhì)不溶于水,不與鹽酸反應,高溫時不發(fā)生分解反應)現(xiàn)取用2 g這種石灰石樣品,用實驗室現(xiàn)有的未知溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸20 g分4次加入,充分反應后,經(jīng)過濾、干燥等操作后稱量,每次稀鹽酸用量及剩余固體質(zhì)量見表2.
①表中m為g;
②該石灰石樣品的純度為.
③哪一次鹽酸有剩余.
④所用稀鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為.
解析由表中數(shù)據(jù)分析可知,前三次參加反應的固體質(zhì)量都是0.5 g,固體有剩余.
①故表中m為0.5 g;最后剩余固體0.3 g為雜質(zhì).
②該石灰石樣品的純度為1.7 g2 g×100%=85%.
③由分析可知,第4次鹽酸有剩余.
④用1、2、3次的數(shù)據(jù)計算都可.
設所用稀鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為x%.
CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O
10073
0.5 g5 g x
1000.5 g=735 g x%,解得x=7.3%.
變式二某化學興趣小組為測定石灰石中碳酸鈣的含量,將過量的稀鹽酸加入到20 g石灰石中(其它成分不與鹽酸反應),把產(chǎn)生的CO2氣體用足量的NaOH溶液吸收,同時測量2分鐘內(nèi)NaOH溶液增加的質(zhì)量,結(jié)果如表3所示.
試回答下列問題:
⑴請以反應時間為橫坐標,以產(chǎn)生CO2氣體的質(zhì)量為縱坐標,畫出能夠表明產(chǎn)生氣體的質(zhì)量隨時間變化規(guī)律的關系曲線;
(2)從表中可以看出,20 g石灰石樣品與鹽酸反應生成的CO2質(zhì)量最多是;
(3)計算石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù).
解析(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)描點畫出圖象,曲線一定要平滑,圖略.
(2)由表中數(shù)據(jù)分析可知,20 g石灰石樣品與鹽酸反應生成的CO2質(zhì)量最多是6.6 g.
(3)設20 g石灰石中碳酸鈣的質(zhì)量為x,
CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O
10044
x6.6 g
100x=446.6 g,解得x=15 g.石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)15 g20 g×100%=75%.
答:石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為75%.
通過對表格數(shù)據(jù)的分析處理并結(jié)合所學的化學知識進行解題,使學生分析信息、處理數(shù)據(jù)的能力大大提高.
總之,一題多解的訓練是培養(yǎng)學生發(fā)散思維的一個好方法,它可以通過縱橫發(fā)散,使知識串聯(lián)、綜合溝通,達到舉一反三,對培養(yǎng)創(chuàng)造型人才有重要意義.