二 信息类比策略

类比作为一种推理方式，在科学发现过程中曾起过重要的作用。著名的薛定谔（Schrödinger）方程便是将经典波的运动规律与粒子波进行类比的结果，这一并非逻辑演绎导出的方程的正确性是靠后来推得的大量结论与实验一致而予以证实的。

类比的特征是：根据两个（类）对象之间在某些方面的相似或相同，从而推出在其他方面也可能相似或相同①。类比作为一种指导性的策略，在引导学生解决化学问题中所起的作用更不可低估。由于知识经验和抽象概括能力的不足，当面临一些与自身认知结构相偏离的化学问题时，学生往往一筹莫展，有时试图用纯演绎或纯归纳的方式去推理，最终也难奏效，而类比却时常成为十分活跃的思维工具，在已知和未知之间迅速架起一座座桥梁，形成解题之捷径②。

问题 3

(BN)n 是一种新的无机合成材料，工业上制(BN)n 的方法之一是用硼砂和尿素在 80O—1000℃时反应，得到 a-(BN)n 及其他元素的氧化物。a-(BN)n 可作高温润滑剂、电气材料和耐热的涂层材料等。假如在高温、高压条件下，则可得β-(BN)n。β-(BN)n 硬度特高，是作超高温耐热陶瓷材料、磨料和精密刀具的好材质。

  1. 写出硼砂和尿素反应制 a-(BN)n 的方程式。

  2. 画出β-(BN)n 的空间构型。

对学生而言，(BN)n 是一种完全陌生的化合物，而上述问题仅叙述了 a- (BN)n、β-(BN)n 两种变体的制法和性质，未涉及结构方面的任何信息，因此缺乏推出空间构型的直接依据。但是，从已知的性质中隐约可知，a、β与熟

① 廖正衡等：化学方法论，浙江教育出版社 1989 年版，第 140 页。

② 王祖浩:类比：化学问题解决的思维工具，浙江教育学院学报，1994 年第 1 期，第 98 页。

知的碳的两种同素异形体石墨、金刚石似有某些相似之处，进一步“求同” 还发现，BN 和 CC 是等电子体。由此大胆类比：a-(BN)n 的结构与石墨相似（由正六边形组成的片层结构），β-(BN)n 的结构与金刚石相似（由正四面体组成的巨型分子）。

物质客观属性（结构、性质、制取装置等）之间的类比，通常与映入认知结构中的某些鲜明直观的形象或模型有关，但更有价值的是思路、观念或方法的类比，其抽象思维和联想迁移的水平更高，在解决复杂化学问题时往往显示出独特的魅力。

问题 4：

二 信息类比策略 - 图1二 信息类比策略 - 图2二 信息类比策略 - 图3（1993 年浙江省化学竞赛）在强碱 B（如 Na NH2 ）的存在下， CH3CH2CH2CH2Cl 可按下列两种历程发生消除反应，分别称之为 E? 消除和E2 消除：

试设计一个实验证实上述历程。

用实验方法确认机理，学生首先会想到加某种化学试剂并根据特征现象进行区分，但上述两种机理的起始物和生成物相同，因而从两个极难控制的中间状态的组成上进行分析显然是不现实的。阅卷时发现，约有 80％之多的学生进入了这一思维误区。本书作者之一在编制该题时的出发点是：要求学生广泛联想，抓住中学有机化学中曾用同位素 18O 标记羟基氧由示踪产物来确定机理的研究思路，由此进行类比，找出可行的方法：在一氯丁烷的 a 位

（或β位）碳原子上引入两个氘(D)原子，根据分离出的消除产物中 D 的位置变化和原子个数的差异，即可区别两种机理。这种跨时空的联系，正是思路类比所产生的奇妙效应。