初中化学解题推理思维的案例分析

丁丽杰

引言

推理是逻辑学思维的基本形式之一，在初中化学解题教学中，对学生推理思维的培养是一项重要的教学任务，需要教师采取科学、系统的方法去顺利地达成这项任务。目前，化学解题教学中常用定性推理和定量推理的思维方法去帮助学生进行案例分析，从而有效地提高学生的推理思维能力。

一、解题过程应用定性推理思维的案例分析

化学学科中的定性推理是通过对某一物体的元素结构、化学反应、化学特性等进行因果关系的研究，以探索化学常识（定性）推理机制为目的，从而去完成相关化学问题的求解任务。一般来说，在化学解题中，定性推理常用于对某一实验现象的推理分析，在化学实验的各个环节，结合一定的化学常识知识，也可以加入假设环节，通过定性推理思维去推理判断某一化学物质在实验反应中的变化特征，最终将已知常识和未知问题进行归纳总结并得出结论，以归结的每一实验环节的结论去验证问题和假设，并得出最终结论。而初中化学实验类题目多会用到定性推理思维去进行解题分析。

案例分析：

人们防寒必备用品暖宝宝，它的里面装有黑色的粉末，你能通过如下实验及现象判断该黑色粉末可能含有氧化铜、二氧化锰、铁粉、四氧化三铁、炭粉中的一种或几种吗？实验操作及实验现象如下：实验（1）：将磁铁靠近黑色粉末，部分被吸引。实验（2）：取黑色粉末加足量稀硫酸。固体部分溶解，有气泡产生，溶液无颜色。实验（3）：取实验（2）的残渣灼烧，将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在上方。澄清石灰水变浑浊。那么，由实验（1）可知，该黑色粉末可能含。由实验（2）可知，该黑色粉末肯定含，肯定不含 。由实验（3）可知，该黑色粉末肯定含 。

根据此题所例实验操作的顺序，以定性推理思维进行分析，首先，实验（1）提示该黑色粉末能够被磁铁吸附，这是题目给出的已知条件，而通过化学常识知识“铁可以被磁铁吸附”就可以进行第一步的定性推断，那就是该黑色粉末可能是铁粉，也可能是本身具有磁性的四氧化三铁。在根据“铁的特性”进行第一步定性推理后，第一个填空的答案显然就是：铁和四氧化三铁。其次，按照题目给出的实验步骤，接下来看实验（2），在加入稀硫酸后，固体部分溶解并产生气泡，且溶液无颜色。那么，从这个实验来思考，只有铁粉和硫酸能够形成化学反应产生氫气。另外，在进行实验（2）操作后溶液无颜色，同时根据“氧化铜和稀硫酸反应变蓝”这个常识知识来推断该黑色粉末一定不是氧化铜。因此，第二个填空的答案分别是：铁、氧化铜。最后，实验（3）对固体残渣进行了加热，并用石灰水检验变浑浊，因此根据“二氧化碳通入澄清石灰水时澄清石灰水变浑浊”这一常识知识，推断出在实验（3）反应中生成了二氧化碳，在此基础上进一步形成定性推理结论：原物质一定含有炭粉。因此，第三个填空的答案应该是：炭粉。

二、解题过程应用定量推理思维的案例分析

进行化学学科中的定量推理，是在分析已知量的基础上，通过对具体数量的运算，得到不同量之间的关系，继而通过一定的定性推理思维，得到对应题目问题的最终推断。在初中化学中，计算类题目多会用到定量推理思维去进行解题分析。

案例分析：

商店中现有碳铵（NH4HCO3）、尿素（CO（NH2）2）两种氮肥，标价分别为0.49元/千克和1.10元/千克，小明用100元去买氮肥，试试通过计算说明小明买哪种氮肥所含氮较多，较为合算？

首先应明确题目的问题，如果要买到含氮多的化肥，那么就需要知道哪种氮肥的氮元素（N）的质量分数较多，确定这道计算题的重点在于对碳铵和尿素中氮元素质量分数的计算，其次是生活常识计算的部分，即100元能买到多少碳铵和尿素，最后综合计算得出结论。因此，在计算中，可根据定量推理思维将上述计算分步进行：

第一步：

NH4HCO3中N元素的质量分数：

CO（NH2）2中N元素的质量分数：

第二步：

100元能买到碳铵的质量：

千克

100元能买到尿素的质量：

千克

第三步：

204.08千克碳铵中氮元素的质量：

90.91千克尿素中氮元素的质量：

上述三个步骤的运算，实质上是在应用了定性推理思维明确了解答路线的基础上，应用了定量推理思维计算，并将各个步骤的计算结果进行归纳总结从而得到了该题目的最终答案，即：小明应该买尿素这种氮肥，其含氮较多，也就是说买尿素更加合算。

三、结论

在初中化学解题教学中，定性推理思维和定量推理思维的应用程度可以说是很高的，其中，定性推理思维在实验类题目的解题教学中应用率较大，而定量推理思维在计算类题目的解题教学应用率较大。通过上文对两种推理思维进行案例分析可见，两种推理思维的应用在初中化学解题教学中具有一定的关联性，定量推理在进行详细计算前需要结合定性推理，在进行详细的定性分析的基础上，才能正确使用定量推理。因此可见，教师在进行化学学科解题教学中，应重视对不同推理思维模式的融入，科学系统地构建清晰度高、逻辑性强的思维体系，从而在教学中进一步地帮助学生形成和提高化学解题推理思维。