文档介绍：假设——验证的思维策略及其培养
多年来,中考考察物质的除杂、检验或推断等知识的题型屡见不鲜。它们一般有三个特点:①要求学生运用物质的性质及反应规律等方面的知识;②要求学生运用分析、演绎推理等思维方法;③学生在推理时常面临多种可能的选择,不能一下子就找准“正确”答案或思路。应当说第③点是学生面临的最大思维障碍。这时我们就可用假设—验证的策略去对付它。所谓假设就是以一定知识为基础的一种猜测,假设要有依据。所谓验证,就是根据假设进行推理,并把所得结论与题意对照,看是否相符,从而证明假设是否成立的一种推理过程。此策略的开展过程是先大致确定解决问题有哪几种可能,然后对其中一种假设验证。如果不相符,则再采用另一种假设进行验证,直至找到正确假设为止。
下面就展现一下运用这种策略来解决中考题的过程。
例1:用Zn(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液做下列实验:
滤液A
过量Zn
Zn(NO3)2
Cu
过量稀溶液
过滤
与
固体a
ZnCl2溶液
过量稀溶液
滤液B
过滤
Cu(NO3)2
过滤
的混合液
由此推断滤液A是;过量稀溶液是。(写一种)
通过分析学生较易得出滤液A是Zn(NO3)2溶液,固体a是Zn与Cu的混合物。加过量稀溶液过滤得到滤液只是Cu,说明Zn已反应掉,据此猜测稀溶液可能是酸、可溶性铜盐(可溶性银盐不可能,否则滤渣中有其他金属)。接下来用图展示一下多种假设及其验证过程:
ZnSO4、H2SO4
1、过量稀硫酸
2、过量稀盐酸
过量Zn或ZnO……
ZnCl2溶液
ZnCl2、HCl
3、过量CuSO4溶液
ZnSO4、CuSO4
Zn与Cu
过量Zn
过滤
4、过量CuCl2溶液
ZnCl2溶液
ZnCl2、CuCl2
5、过量Cu(NO3)2溶液
Zn(NO3)2、Cu(NO3)2
当假设1不成立时,可根据反馈结果及题意知:稀溶液中不可能含SO42-与NO3-,最有可能含Cl-。故不再进行假设3、5,而用最具可能性的假设2、4去验证。不过为了丰富学生的体验,我们一开始有必要展现多种(甚至全部)的假设及推理过程。本题答案略。
例2:水煤气是一种重要的工业气体燃料和化工原料,水煤气除了含有CO和H2外,还含有CO2和水蒸气。请利用下图装置证明水煤气含有这四种物质。(已知:白色的无水CuSO4吸水变成蓝水)。
请回答下列问题(假设气体通过装置时能被吸收和反应的均被完全吸收和反应):
(1)四种气体中首先要检验的气体是_______;其次是______;最后检验的气体是_________。
(2)连接上述装置的顺序(填写各接口字母a、b、c、d等。每种装置可根据需要多几次选用):
水煤气→( )→( )→( )→( )→( )→( )→尾气处理
(3)装置B的作用_____________;可观察到的现象为________。
先根据题意分析一下:CuO可以与CO、H2反应;足量澄清石灰水可检验或除去CO2;浓硫酸可除去H2O(但不便于检验水);无水硫酸铜可检验或除去H2O。进一步分析可知:题中装置不能直接检验CO与H2,只能通过检验它们与CuO的反应产物(CO2与H2O),来检验它们存在与否。
接下来就可以让学生开展分组讨论:
1、先检验CO2还是C