高中化学解题中数学方法的应用探究

沈 浩

(浙江省安吉县孝丰高级中学 313301)

化学考试说明指出，教师应该注重对学生思维能力的考察.详细来说，主要是要求教师在实践教学中将化学问题变为数学问题，借助数学教学方法，验算和推理，以此提高学生们的化学知识.由此不难看出，这个要求是相当的高，多数学生都无法将其完成.鉴于此，高中化学教师在开展实践教学中，应注重根据学生们的实际学习情况，合理的分析学生在此过程中遇到的问题，并将他们遇到的问题进行解决.

一、高中化学解题中应用数学方法的意义

高中化学教师在解题教学中，将数学学科的思想方法应用其中，既可以培养学生的解题思路，又可以将其自身的作用发挥的淋漓尽致.此外，化学教师要想将化学课本中的抽象的知识变为数学知识，就需要借助数学教学工具，解决化学知识.具体而言，化学教师将数学思想运用到化学教学中，既符合新课改的要求，促使学生的综合能力得到提升，又可以促使学生形成综合的知识体系.

二、高中化学解题中应用数学方法应用范例

1.运用数学计算解决相关化学问题

例1在100mL 0.1mol/L的AgNO3溶液中加入100mL溶有2.08g BaCl2的溶液，再加入100mL溶有0.01mol CuSO4·5H2O的溶液，充分反应(Ag2SO4微溶，AgCl、BaSO4比Ag2SO4更易沉易沉淀).

下列说法中正确的是( ).

A.最终得到白色沉淀和无色溶液

B.最终得到白色沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物

C.在最终得到的溶液中，Cl-的物质的量为0.02mol

D、在最终得到的溶液中，c(Cu2+)=0.01mol/L

分析溶液中发生的离子方程式以及现象分别是：

生成0.01mol白色沉淀；

生成0.01mol白色沉色沉淀，溶液呈蓝色，剩余的Cl-的物质的量为0.01mol.

B项，最终得到的白色沉淀是等物质的量AgCl和BaSO4两种沉淀物的混合物，因此B选项是正确的.

例2某玻璃厂生产普通玻璃，其组成为(质量分数)：Na2O 13%,CaO 11.7%,SiO27.53%.

(1)请以氧化物组成的形式表示该玻璃的化学式.

(2)制造这种玻璃的原料是石灰石、纯碱和石英.若该厂每天生产10t玻璃，石灰石的的利用率按80%计算，纯碱和石英的利用率按95%计算，每月(按31天计算)至少需要上述原料的质量是多少？

分析(1)Na2O、CaO、SiO2物质的量之比：

0.13/62∶0.117/56∶0.753/60=0.0021∶0.0021∶0.0126=1∶1∶6

所以以氧化物组成的形式表示该玻璃的化学式Na2O·CaO·6SiO2

(2)10t玻璃含CaO 1.17t、Na2O、1.3t、SiO27.53t

需要石灰石(1.17×100/56)/80%×31=81.0t

需要纯碱(1.3×106/62)/95%×31=72.5t

需要石英7.53/95%×31=245.7t

例3某有机化合物A对H2的相对密为29，燃烧该有2.9g，生成标准状况下3.36L二氧化碳，气体密度为1.963.

(1)求该有机物的分子式.

(2)取0.58g该有机化合物与足量银氨溶液反应，析出金属银2.16g.写出该化合物的结构简式.

2.几何和分子结构的关系

例4已知某碳氢化合物A的分子中有6个碳原子，每个碳原子都以3个键长相等的单键分别跟其他3个碳原子相连，形成2个90°的碳-碳-碳键角和1个60°的碳-碳-碳键角.根据以上事实判断：

(1)A的化学式是( ).

(2)分子中有没有碳碳双键.

(3)A的结构可以表示成什么.

分析根据“某碳氢化合物A的分子中有6个碳原子，每个碳原子都以3个键长相等的单键分别跟其他3个碳元素相连，形成2个90°的碳-碳-碳键角和1个60°思维碳-碳-碳键角”可以得知：该分子是立体分子，且每一个碳原子的剩余价键为1个.因此：

(1)A的化学式为C6H6.

(2)分子中没有碳碳双键.

(3)又由3个C-C键间的夹角决定A的结构应为：以正三角形为底面的正三棱柱.

数学研究的是空间的形式和数量关系，因此，数学学习不仅是学生学习化学的前提，还是他们学习化学的重要工具，尤其是化学学习到高中阶段，学生在知识和能力上都有了一定的储备.鉴于此，高中化学教师在开展化学教学过程中，将数学方法融入到化学知识课本上，既可以促使学生从数学角度学习化学知识，又可以取得良好的教学效果.