假象和错觉 [假象、错觉、化学解题]
时间：2019-02-07 03:22:52 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
文章编号：1005－6629(2009)03－0064－03中图分类号：G424.74文献标识码：B 请观察:图1中线段AB、CD的长度完全相等，你若怀疑，可以用尺量一量；请再观察: 图2中两张桌面的大小、形状完全一样，你若不信，请用尺量一量两张桌面的边长。亲手测量之后你也许会发出感叹，视觉假象竟然会有如此的魔力！
其实，人们在分析和解决问题的过程中，受假象迷惑引起错觉、作出错误判断的情形很难避免。学生在解答化学试题时，很多错误的发生也跟上述情况有相似之处。每一道化学试题中必定有充足的条件，但命题者为了达到考试测量的某些特定目的，常常会在给出一些条件（直接给出真象）的同时又设置一些隐蔽性、迷惑性强的条件（设计一些假象），若解题者在知识、经验、方法等方面有所欠缺，就会在真假虚实夹杂的问题情景中迷失思考方向，产生错觉，铸成错误。这种情况带有普遍性，研究其中的规律对于培养和提高学生的信息处理能力有一定实用价值，本文欲以四道常见试题为例作分类剖析，以供参考。
1防止结构式等化学用语造成空间结构方面的错觉
汇总并研究各类试题后发现，结构式、结构简式、键线式等常常是命题者设置迷惑性条件（假象）的重要素材。他们将某些有机物的结构简式书写成特定的形式，以此来设计一个假象，若答题者对分子的空间结构有较深的理解，可以识破假象获得正确结论，反之就容易受到假象的迷惑，产生空间结构方面的错判。
［例1］下列说法中正确的是（）
［答案］D。
［评析］初学者很容易受到A、B中给出结构式的迷惑，潜意识中产生两者的“分子具有平面结构”的错觉，作出错误的判断。经验不足的学生观察C项中的结构简式时，很容易选错主链。对于D，有些学生只认识“HCOOCH2CH3”是甲酸乙酯，错误认为“CH3CH2OCHO”不是甲酸乙酯。
［例2］已知，碳碳单键可以转动。对于结构简
式为的烃分子，下列说法中正确的是（）
A．分子中至少有9个碳原子处于同一平面上
B．分子中至少有10个碳原子处于同一平面上
C．分子中至少有11个碳原子处于同一平面上
D．该烃属于苯的同系物
［评析］对苯环结构认识不深的学生观察题给结构简式时，很容易对其中两个取代苯环之间空间位置产生错觉，误选A。要排除题给结构简式的迷惑，可根据苯分子的空间结构特征将其转换为如下形式：
以左边的苯环为中心分析，这个苯环上的6个碳原子和直接相连的2个甲基中的碳原子以及另一个苯环中在虚线上的3个碳原子，共有11个碳原子必定在同一平面。
结构式、结构简式、键线式等化学用语常用于表示分子结构，特别是在表示有机物分子中各原子间的价键结构方面带来很大的方便。但要判断分子的空间结构还必须分析分子中各个共价键的键参数才能得出正确结论。不像观察比例模型、球棍模型等可以直接判断分子的空间结构。
另外，结构式、结构简式、键线式都是“平面图像”，命题者常常会在上下左右位置方向作一些变化，观察过程中不要被这种“平面图像”的视觉假象限制住空间想像能力。
2防止曲线图像造成强弱大小等方面的错觉
曲线图像是表征化学变化的过程、规律的重要方式之一，分析处理图像信息的能力是一种很重要的能力。在各类试题中，命题者常常会在曲线图像中设置一些迷惑性的假象，来测试学生的图像信息的分析和处理能力。研究学生解题的一些案例可发现比较多的学生面对迷惑性的曲线图像时，容易产生强弱、大小等错觉，作出错误判断。实践中证明这类试题是培养和提高学生分析和处理图像信息能力的有效载体。
［例3］某科研小组研究在其他条件不变的情况下，改变起始n(B2)对下列反应的影响：
A2(g)+3B2(g) 2AB3(g)
实验结果可表示成如下图所示的规律（图中T表示温度， n表示物质的量）：
（1）试比较在a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物A2的转化率最高是____。
（2）在起始时体系中加入A2的物质的量为______________mol。
（3）图像中T2和T1的关系是________。（填“高于”“低于”“等于”“无法确定”）。
［评析］由于图像中b点处在最高，观察图像后容易产生“平衡时AB3%越高，反应物A2的转化率也越高”的错觉，实际上，当其他条件相同时，反应物A2的转化率随起始时加入B2的物质的量增加而增大，所以a、b、c三点相比较，c点时反应物A2的转化率最高。
若两种反应物的物质的量之比等于化学方程式中计量数之比，则在达到平衡状态时AB3%可达最大值。故当n(B2)=n时，平衡时AB3%达到了最大值，所以起始时加入A2的物质的量为 。
图像中T1、T2两条曲线，T2曲线在上、T1曲线在下，也会给人造成“T2比T1温度高”的假象。实际上由于题中没有关于A2(g)+3B2(g)2AB3(g)是放热反应还是吸热反应的信息，所以无法确定T2、T1的高低。
［例4］二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料，但也是大气的主要污染物。综合治理它们对环境的污染是当前重要的研究内容之一。
硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：
2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
某温度下，SO2的平衡转化率(a)与体系总压强(p)的关系如右图所示。根据图示回答下列问题：
①将2.0mol SO2和1.0mol O2置于10L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10MPa。该反应的平衡常数等于_____。
②平衡状态由A变到B时。平衡常数K(A)___K(B)（填“大于”、“小于”或“等于”）。
［答案］①800L・mol-1②等于
［评析］观察题给图像中曲线由下往上的走向，很容易得出从A点到B点过程中SO2的转化率逐渐提高，于是，对“影响平衡常数的因素”理解不深的学生易产生“从A点到B点过程中平衡常数逐渐增大”的错觉。事实上，平衡常数只跟温度有关，温度不变时平衡常数不变，所以根据“某温度”这一关键信息就可确定KA=KB。
我们认为，要提高分析和处理化学图像信息能力，一方面要加强对相关化学原理、化学规律理解，另一方面要提高分析研究曲线图像的技能（如，坐标轴的物理意义，图像中曲线的起点、终点、拐点的含义）。分析处理图像信息时，不要被图像中曲线的左、右、上、下关系等直观信息所造成的假象迷惑（如例3中），不要孤立地研究图像信息、要跟化学原理和试题中其他信息联系起来（如例4）。
有人说“眼见不一定为实”，实质上就是提醒人们要重视区分真象和假象，要注意防止受假象迷惑而产生错觉。分析研究学生错解化学试题的多个案例可以发现，此题给信息迷惑而产生错觉，得到错误答案的情况比较普遍。从常见的心理效应角度剖析，当学生遇到的问题情景跟以往经历中的某种情形局部相似时，很容易产生“瞎子摸象”式的错觉；当学生遇到很熟悉问题情景时往往容易生产“刻板效应”式的错觉，这类错误的产生跟学生的心理因素紧密相关，需要教师从心理学层面去寻求解决的方法。
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