试论高中化学解题中数学方法的应用

2017-03-22 04:50刘晨璐
课程教育研究·上 2017年1期
关键词:数学方法解题高中化学

刘晨璐

【摘要】数理化是高中理科学习关系最为紧密的三种学科,而我们有时候会感到理科比较难学,那是因为没有在科目之间建立起联系,所以解题的时候由于思维方法局限就形成了所谓的“拦路虎”。

【关键词】高中化学 解题 数学方法

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2017)01-0156-02

随着科学的发展,社会的进步,教育问题变得更加重要,中国开始注重启蒙教育,并且将高中教育视为学生受教育的转折点。而数学作为高中教育的基本课程,其产生的数学整体思维对其他课程产生了重要影响,尤其体现在化学这一方面。如今在化学方面解题上看到数学方法的应用已不再罕见,比如数形结合、分类讨论等解题方法在化学解题中被多次用到,而且运用这种数学方法解题更加简化了题目, 我们在学习过程中也相对容易掌握这种方法。

一、高中化学应用数学方法解题的必要性

随着素质教育的推广,我国越来越重视学生的整体素质发展,不光是追求分数上的优秀,更是培养一种解决实际问题的能力。化学是一门研究物质世界的科目,解决化学问题就是通过一组数据以及描绘的化学现象,去探讨并发现现象背后的真理,而利用數学方法解化学题就是利用数学的抽象思维去探索化学世界的奥秘。平常感受的化学世界都是以直观现象呈现,而作为学生,我们需要的是透过现象看本质的能力,然而利用数学方法解题的过程就是追求真理的过程,从而用数据直观的显示出结果,结果有理有据,容易使人产生信服感,可见数学方法在化学解题中发挥着不可替代的作用。

二、数学方法在高中化学解题中的应用情况

(一)分类讨论方法的应用

每谈到用数学方法解化学题的时候,我们第一反应想到的总是与计算挂钩,然而现在数学在化学领域中的应用已经从基础性的上升了一定的高度,现在仿佛计算已经成为所有理工科目的基础,已不再稀奇,反而运用更多的是数学解决问题的思维,分类讨论方法应用到化学问题解决中,使得原本看似缺少条件给学生造成困难的题目变得有条有理。例如:加热NaOH和NaHCO3的混合物,问剩余固体是什么?

解:分三种情况讨论

(1)NaOH多,NaHCO3少

NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O

因为NaOH有剩余,所以加热后的剩余固体为NaOH和Na2CO3

(2)NaOH与NaHCO3一样多

由(1)可知二者反应完全,所以加热后剩余固体为Na2CO3

(3)NaOH少,NaHCO3多

同理反应产物为Na2CO3,但是剩余的NaHCO3在加热条件下生成CO2和H2O,所以剩余固体还是Na2CO3

(二)函数方程的应用

现在很多化学题目都需要我们做到清楚地了解化学变量以及变量之间的关系,然后转化成数学问题,利用函数特点,通过列方程的方法构建变量之间的关系等式,从而使得题目简化。例如:

将32.64gCu与140mL一定浓度的HNO3反应,Cu完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L,NO,NO2的体积分别为多少?

(三)数形结合方法的应用

数形结合的方法可以将抽象的数据呈现在一幅图中,将抽象问题简单化。这种方法在高中化学解题中应用颇多,例如在解化学平衡中的问题,在杂化轨道问题解决中,在晶体结构问题解决中等均有涉及到,化学平衡问题还好,对于杂化轨道,晶体结构的问题来说,缺乏几何思维,又没有图形,是很难解出题目的。

三、结语

高中学科知识的学习在受教育阶段,不光是自身知识的积累阶段,更是思维走向成熟的阶段,最终能够应用到实际生活中,解决生活中的难题,数学方法应用到化学解题中只是教育中的凤毛麟角,我们应该学会举一反三,培养一种将所学到的知识能够迁移的能力,最终成就自己。

参考文献:

[1]周媛.高中化学解题中数学方法的应用分析.理科考试研究.2014(23)

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