假設法在化學教學的運用

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假設法是化學計算中常用的思維方法，也是化學解題中常用的技巧和策略。是教師和學生解較為復雜的難題，經常借助的一種特殊的“工具”，在適當的時機運用適當的假設法加以解決一些較難的化學試題，顯得既方便又快捷。這不僅能給試題的解決方式帶來了新意，同時，也對培養學生的思維能力提供了有效的途徑和方法。下面筆者結合教學實踐就假設法在高中化學解題過程中的應用進行一些歸納。

1、極限假設法

是指把研究的對象、過程、數據和變化等，經過假設，推理得到其極限值，經過分析得到正確的答案。

例1、將20mL二氧化氮和氨水的混合氣體在一定條件下充分反應，化學方程式是6NO2+8NH37N2+12H2O，已知參加反應的二氧化氮比氨氣少2mL(氣體體積均在相同狀況下測定)，則原混合氣體中二氧化氮和氨氣的體積比可能為()

解析：本題應當首先認識到這一個可逆反應，反應中NO2和NH3均不可能完全消耗。NO2比NH3少消耗2mL，根據反應式可知參加反應的NO2和NH3分別為6mL和8mL，兩物質共消耗了14mL，剩余6mL，具體兩物質各剩余多少，是由起始時兩者的投入決定的，由于起始時NO2和NH3的體積不確定，因此根據常規思維，NO2和NH3的體積比無法算出。但是，用極限假設法可以確定起始時給予的NO2和NH3的體積范圍。

假設剩余的氣體全是NO2，則原NO2為12mL，NH3為8mL，原混合氣體中NO2和NH3的體積比為3∶2；假設剩余的氣體全是NH3，則原混合氣體中NO2和NH3的體積比3∶7。綜上分析，由于剩余氣體是兩者的混合氣體，所以NO2和NH3的體積比應介于3∶2和3∶7之間。所以答案BD均符合題意。

2、賦值假設法

解決無數值計算及字母形式的討論和以比值形式作已知條件這一類問題，如果能賦予一些具體的數值，則可以變抽象的知識理解成具體的有關知識的計算，可以快速解題。

例2、向某NaI溶液中逐滴加入未知濃度的AgNO3溶液，至反應恰好完全進行，經測定濾去沉淀后溶液的質量(假設無損失)恰好與反應前NaI溶液質量相等，求AgNO3溶液的質量分數。

解析：本題是一道無數字計算，解題時可假設原NaI溶液中NaI的物質的量為1mol，則滴加入的AgNO3溶液含溶質物質的量也為1mol，就溶質而言，1molNaI變成1molNaNO3，質量減輕了65克，此部分的質量差即是所加入的AgNO3溶液中水的質量。經過賦值分析，很明顯此AgNO3相當于是170克溶質溶解在65克水中，從而求出AgNO3的質量分數為27.7%。

3、中值假設法

是指在解題中選定研究過程中的某特殊點或是過程中的某個特殊量，經分析、推理其量變關系而求解的一種方法。

例3、將18.4克NaHCO3和NaOH的固體混合物，放在密閉容器中加熱到250℃，經充分反應后，冷卻后稱得剩余固體質量為16.6克，試計算原混合物中NaHCO3的質量分數。

解析：NaHCO3和NaOH兩種固體混合物在250℃加熱時，發生的反應有：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O↑；還可能發生2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑。對于分析第二個反應是否發生及剩余的固體成份，可采用中值假設法進行判斷。

假設NaOH和NaHCO3兩種固體恰好完全反應，則

NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O↑；△M=18

12418

m克(18.4－16.6)克

124∶18=m∶1.8∴m=12.4(克)<18.4，顯然剩余的固體質量不再減輕，所以反應中NaOH過量。因此m(NaHCO3)=84×=8.4克。

則ω(NaOH)=。

4、過程假設法

將復雜的變化過程假設為(或稱等效為)若干個簡單的便于分析和比較的狀態過程，考慮等效狀態的量與需求量之間的關系，進而求解的方法。

例4、某溫度下，在容積可變的密閉容器中，反應2A(g)+B(g)2C(g)達到平衡時，A、B、C的物質的量分別為4mol，2mol和4mol。保持溫度不變和壓強不變，對平衡混合物中三者的物質的量做如下調整，A的轉化率降低的是()

A、均加倍B、均減半

C、均增加1molD、均減少1mol

解析：三者物質的量均加倍或均減半時，欲保持壓強不變則容器的體積分別加倍或減半，所以A、B、C的濃度保持不變，因而平衡不移動，A的轉化率保持不變；均增加1mol后，A、B、C的物質的量分別變成5mol、3mol、5mol，直接用高中所學知識難以判斷，若假設起始時A、B、C充入容器的量分別為5mol、2.5mol和5mol，依據平衡等效原理此時與原平衡等效，后再加入0.5molB，平衡正向移動，所以A的轉化率升高；同樣均減少1mol可先假設向容器中充入的量分別為3mol，1.5mol和3mol，達平衡后從體系中分離出0.5molB，平衡逆向移動，A的轉化率降低。答案：選D。

5、變向假設法

是指在解題時根據需要改變研究問題的條件、結論或方向，從一個新的角度來分析問題，最終過渡到需解決的問題上來，得到正確的答案。

例5、用物質的量濃度均為0.1mol/L的鹽酸和醋酸溶液，分別與等體積、等物質的量濃度的氫氧化鈉溶液反應，均恰好呈中性，消耗鹽酸和醋酸溶液的體積分別為V1和V2，則V1和V2的關系正確的是()

A、V1>V2B、V1<V2C、V1=V2D、無法確定

解析：假設消耗鹽酸和醋酸的體積相同，則兩者均恰好與氫氧化鈉溶液完全反應，此時溶液分別為NaCl和CH3COONa，依據鹽類的水解知識可知，前者呈中性，后者呈堿性，欲使后者也呈中性，顯然是堿少量或酸過量，現在NaOH物質的量是定值，因而V1<V2。答案：B。