化学学习中的理科思维的培养

苟国维 杨同刚

【摘要】在当今高考模式中，学科间相互渗透性越来越凸显，化学学科在加强与物理、生物等学科间在实际问题上联系的同时，更应注重工具学科 理科思维在化学科中的渗透与运用。

【关键词】化学教学 数学思维方式 实际应用

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）03-0255-01

一、数学的矢量合成法在判断分子的极性中的应用

我们知道分子的极性有无的判断依据是：（1）键的极性，（2）分子的空间构型。当我们知道分子的空间构型时，巧用数学中矢量合成法可迅速判断分子的极性。矢量合成为零是非极性分子；矢量合成不为零是极性分子。

1.已知分子空间构型，判断分子极性

例1.已知二氧化碳的分子构型为直线型，该分子有无极性？

解析：因为在二氧化碳分子中，碳氧双键是极性的，相当一个力，又因为二氧化碳分子有两根碳氧双键，相当两个力，方向相反，大小相等，矢量合成为零，所以二氧化碳分子是非极性分子。

如图示例：

2.已知分子极性，推断分子空间构型

例2.PtCl2（NH3）2成平面正方形结构，它可以形成两种固体：一种是淡黄色，在水中溶解度小；另一种是黄绿色，在水中溶解度较大；请在以下空白处画出这两种固体分子的几何构型图。

二、极限思维在化学学科中应用

a.极端思维在推断混合物组成的应用 组成极端

所谓组成极端，即在组成上假设为理想的极端情况，得到一些信息和数据，再与题面信息和数据进行比较，从而作出正确判断。

例3.某碱金属及其氧化物（R2O）组成的混合物，质量为4.0g，将该混合物与水充分反应后蒸发，结晶，得干燥的固体5.0g，求混合物组成。

实际上该混合物既有碱金属，又有其氧化物，所以该碱金属的相对原子量介于28～68之间，处于此间的碱金属只有钾（K），故混合物由K和K2O组成。

采用组成极端思维，判断混合物组成，条理清楚，思维清晰，达事半功倍之效。

b.极端思维在求取值范围中的应用—量的极端

所谓量的极端，即将研究对象在量上假设为理想的极端情况，从而解题，常有极大量和极小量等。

实际气体是H2和Cl2的混合气体，无论以何种比，只要混合气体总体积为adm3，消耗NaOH的量應位于之间。所以D是错误的。

三、数形结合思维在化学中的应用

例6.用NaOH溶液滴定20.0mL盐酸，滴定过程中溶液PH值变化如图所示，则NaOH溶液物质的量浓度是（ ）

解析：根据酸碱中和原理，当NaOH和盐酸恰好完全反应时有C（NaOH）·V（NaOH） = C（HCl）·V（HCl），根据该计算公式，必须有三个已知条件才能求出NaOH的起始浓度。现在试题给出了二个显条件，其一V（HCl）=20.0mL，其二是当达到滴定终点时消耗V（NaOH） =40.0mL，还缺乏一个条件C（HCl），而且还缺少这个数据，无法解决问题，所以不少同学盲目选择D选项。实际上C（HCl）这个条件是隐蔽给出的，隐蔽在图形的起点上，因曲线经过坐标原点，在该点溶液PH=0，即C（HCl）=0.1mol/L，因此不难求解。

综上所述，在化学教学中加强数学方法在化学中的应用，尤其是数学思维在化学中的应用更为重要，不仅体现数学的基础性、指导性，体现学科间的相辅相成、协同发展，更重要的是体现知识的互通性、整体性。对于学生优化思维，拓展解题思路，开阔解题视野，提高解题能力是非常有益的。