逆向思维在高中化学解题中的应用

摘" 要：

随着高中化学学习活动的逐步深入，化学试题的难度系数也在逐渐攀升.一些题目使用正向思维进行解答时难以找到解题思路，这时便可尝试使用逆向思维进行分析.本文通过分析逆向思维在不同化学题目中的运用方式，总结了利用逆向思维开展解题活动的几种常见技巧，以期能够促进我国高中学生化学解题能力的提升.

关键词：高中化学；解题技巧；逆向思维

中图分类号：G632""" 文献标识码：A""" 文章编号：1008-0333（2024）22-0136-03

收稿日期：2024-05-05

作者简介：傅铁军（1974.6—），男，甘肃省平凉人，本科，中学一级教师，从事高中化学教学研究.

高中化学作为一门重点建设学科，其蕴含着丰富的学习内容，学生不仅需要掌握基本的化学理论知识，更是需要熟练运用所学知识解答化学题目.在解题过程中，学生应当掌握思维的转换模式，采用正向思维、逆向思维并用的方式分析题干信息.如果正向思维难以快速解出正确答案，那么就应当从对立面进行思考，采用逆向思维进行解答.逆向解题能够有效突破

解题时遇到的思维局限，对于解答难度较高的化学题目有很大的帮助［1］.

1" 逆向思维的基本概述

逆向思维是一种常见的解题方式，其又可被称为“反向思维”，在解题过程中学生需要根据结论来推出前提条件，主要是对一些已成定论、司空见惯的观点进行反向思考［2］.当学生在解答化学题目遇到障碍时，就需要从问题的对立面进行思考，敢于反其道而行之，有效摆脱传统解题思路的束缚，不断增强学生的学习自信心.

2" 逆向思维在不同化学题目中的运用方式

2.1" 逆向思维在选择题中的运用策略

选择题是高中化学学科中比较常见的一种题型，主要特征为：正确答案已经给出，学生只需要从四个选项中找出答案即可.因此，运用逆向思维解答化学选择题就会具有极大的优势.如果学生难以通过正向思维快速找出正确选项，就可以将四个选项一一代入至题干当中，从而快速排除错误答案，找出与原题目相符的唯一选项［3］.

例1" 298 K时，将0.10 mol·L-1的盐酸滴入20.0 mL 0.10 mol·L-1氨水中，随着盐酸的逐渐加入，溶液pH会发生变化，具体如图1所示.已知最初氨水的电离度是1.32%，那么下列四个选项中正确的是（" ）.

图1" pH与盐酸加入体积的关系图

A.可以选择酚酞作为滴定过程的指示剂

B.图1中M点盐酸体积是20.0 mL

C.图1中M点对应的溶液存在以下关系：

c（OH-）=c（H+）=c（Cl-）=c（NH+4）

D.图1中N点对应的溶液pH值小于12

解析" 本题同样需要利用逆向思维进行解答，依次将四个选项的信息代入至题目中，从而检验信息是否符合逻辑.

A项指出可以将酚酞作为滴定指示剂.当我们将稀盐酸滴入氨水中时，能够进行等物质的量反应，并产生NH4Cl，此时溶液为酸性.所以，我们需要选择能够在酸性溶液中变色的指示剂，根据所学知识酚酞在PH范围8.2至10.0之间可以变色，因此不符合要求.

B项指出M点盐酸体积是20.0 mL.假设这一观点成立，那么在M点时刚好能够反应产生NH4Cl，此时溶液中的NH+4会进行水解从而导致溶液显酸性，进而推出溶液pH值小于7.然而图2中分明指出M点pH值等于7，因此B选项错误.

再看C项，由于M点pH值等于7，因此此时c（OH-）=c（H+）=1×10-7mol·L-1，再根据电荷守恒规律能够得知c（Cl-）=c（NH+4）.但由于c（Cl-）与c（NH+4）约为0.05 mol·L-1.因此C选项也不成立.

D项指出N点对应的溶液pH值小于12，虽然我们按照现有已知条件无法算出N点pH，但可以先假设其pH值等于12，此时c（OH-）是1×10-2mol·L-1，进而推导得出氨水的电离度是10%.题干中给出的电离度数值是1.32%，因此假设不成立，N点对应的溶液pH值应当小于12，因此D为正确选项.

2.2" 逆向思维在配平方程试题中的运用策略

配平化学方程式是一种较为常见的高中化学题型，同样是新课标要求学生掌握的重要内容.通过从生成物角度进行方程配平，可以大大简化化学方程的整体配平过程，有效提升学生的解题速度［4］.

例2" 请大家将下列化学方程式配平：

H2O+CuSO4+P4=H2SO4+H3PO4+Cu3P

解析" 通过观察上面这一化学方程式可以发现，其属于较为典型的一个氧化还原方程.根据生成物与反应物价态变化可以发现，CuSO4是整个反应的氧化剂，P4在反应中不仅作为还原物，还作为氧化物.一般情况下，我们需要根据原子数量以及化合物的价态变化来配平氧化还原反应的方程式，如果从反应物方向开始配平，那么我们需要拆分P4，这一操作较为困难；如果从生成物方向进行配平，我们就可根据化合物的价态变化来明确H3PO4以及Cu3P间的计量关系.

生成物价态经历如下变化：

P（+5）→P（0）、P（-3）→P（0）、Cu（+1）→Cu（+2）

假设H3PO4与Cu3P的化学计量数依次为y和x，按照氧化还原反应中化学价的变化能够列出如下关系式：5y=6x

据此我们能够初步写下方程式：

H2O+15CuSO4+114P4→H2SO4+6H3PO4+5Cu3P

再将计量数均转变为整数，根据守恒规律将H2O和H2SO4配平，我们就能够得到最终答案：

96H2O+60CuSO4+11P4→

24H2SO4+60H3PO4+20Cu3P

2.3" 逆向思维在探究有机合成路线试题中的运用策略

有机合成路线是高中学生学习化学知识的一大重难点，要想正确解答这一类型题目，学生不仅需要掌握丰富的基础知识，还需要具备敏锐的思维水平.对于涉及有机合成路线的综合性化学题，如果学生一味地根据正向思维进行思考，就需要依照反应物信息直接推导出合成产物的路线，这一环节往往会进行多次试错，不仅会耗费大量解题时间，更会降低解题效率.因此，可采用逆向思维完成有机合成路线的探究试题，根据最终产物来反向推导合成路线，从而有效降低解题难度.

例3" 苯乙酸苄酯属于花香型香料，图2是其结构简式.请将苯甲醇当作起始原料，设计一条能够合成苯乙酸苄酯的路线图.

CH2COOCH2

图2" 苯乙酸苄酯结构简式

解析" 这一题型属于较为典型的有机合成路线题.已知起始原料为苯甲醇，合成物是苯乙酸苄酯，我们就可以根据合成物逆推起始原料.图3向大家展示了合成物的结构简式，而我们根据所学内容可知，最常用的合成酯类方法就是将酸醇脱水缩合，因此我们将苯乙酸苄酯从箭头处断开就能够进一步推断上游有机物为苯甲醇和苯乙酸.

CH2COOCH2

↑

图3" 苯乙酸苄酯断裂位置

再根据苯乙酸向上逆推，由于有机合成的起始原料为苯甲醇，我们就需要保障C基结构一致，所以前两步物质分别为甲基苯氰和氯化苄.据此我们就得到了苯乙酸苄酯合成的具体路线，如图4.

CH2OHHCl

CH2ClNaCN

CH2CN

H2SO4

CH2COOHC6H5CH2OH浓硫酸，△

CH2COOCH2

图4" 苯乙酸苄酯合成路线

3" 利用逆向思维开展解题活动的几种常见技巧

3.1" 利用逆向思维挖掘已知条件

已知条件是解答一道题目的核心，也是求得未知条件的关键.因此，在面对一些难度较高的化学题目时，学生就可以运用逆向思维来深度挖掘已知条件背后的内涵，并将这些信息与之前课堂所学的知识点建立联系，从而快速找出问题答案.

例4" 请大家判断一下哪一种说法是正确的（" ）.

A.金属阳离子没有还原性，只有氧化性

B.离子化合物中可能存在共价键

C.在化合物中一种元素只能够显示一种化合价

D.共价化合物肯定不含有离子键

例题解析

A项中，如果学生想要快速判断其说法是否正确，那么就应当从逆向角度思考，是否存在一种金属阳离子既有还原性又有氧化性.结合所学内容我们可以发现有一种阳离子确实符合这一要求，那就是Fe2+，因此A选项错误.

C项同样可采用逆向思维进行分析.在某一化合物中是否存在一种元素能够显示不止一种化合价呢？分析后很快能够知道，NH4NO3中的氮元素不仅有+5化合价，也有+3化合价，因此C选项错误.

而在判断B、D两项时，我们运用正向思维就能够快速推断其正确性.

在解答类似题目时，学生需勾画中每一选项内的已知条件，并从逆向角度进行探究，根据推理来判断选项是否正确，该方式能够提高学生的化学解题速度以及解题正确率.

3.2" 利用逆向思维进行快速审题

在解答难度较高的化学题目时，最重要的一步就是审清题意，了解问题所在，只有这样才可以理清头绪，进而明晰解题方向.化学应用题就属于一类题干信息冗杂的题目，其对学生的审题能力提出了更高的要求.化学教师可以指导学生使用逆向思维来进行审题，具体为仔细阅读问题，再根据问题详细阅读题干信息，从而快速掌握核心解题要素，有效提升解题效率.

4" 结束语

综上所述，

在解答类似题目时，学生需要根据题干已知信息进行逆向审题，并据此提出多种可能性假设，再依照题干内容一一检验，最终得出正确答案.

参考文献：

［1］

席云芳.基于UbD模式，用好高中化学沪科版新教材：以沪科版第1章“化学研究的天地”为例［J］.亚太教育，2022（19）：92-94.

［2］ 孙凌云.高中化学解题中逆向思维的应用［J］.名师在线，2022（23）：67-69.

［3］ 朱宏.高中化学逆向教学设计研究：以“氯和氯的化合物”为例［J］.求知导刊，2022（17）：98-100.

［4］ 史永利.如何在高中化学解题中应用逆向思维［J］.高考，2022（11）：147-149.

［责任编辑：季春阳］