高中化学解题中建模思想的应用

贾 乐

(宁夏青铜峡市高级中学 751600)

在高中化学解题教学中，合理利用建模思想，让解题更加高效轻松，笔者从以下五个方面进行阐述.

一、有机结合知识模型，应用建模思想解题

建模思想强调的是基于整体视角切入，需要多整个知识体系和结构进行梳理，明确各个知识点间的关系.在高中化学解题教学中，为有效应用建模思想，首先要把知识与模型有机结合，引导学生学会举一反三，将化学理论知识融入到模型中，把化学题目变得更加具体与直观，使其搜索记忆库中储存的知识，快速确定解题方向，让他们借助建模思想顺利解题.

例如，在学习酸与碱的中和反应时，教师先结合中和反应的概念列举一些生活实例来讲解，引领学生联想到实际生活中存在的大量中和反应，如：用熟石灰改良酸性土壤和处理酸性污水；制松花蛋的碱性物质使松花蛋有涩味，可以使用醋将涩味除掉；采用肥皂水中和蜂毒；使用胃舒平中和胃酸；等，让他们建立“酸+碱=盐+水”的模型.之后，教师设置题目：从中和反应角度分析清晰羽绒服的原理，学生将会联想到构建的酸碱中和反应模型，使其以小组为单位，用常见的小苏打和白醋操作实验，把这两种试剂按照适当浓度制作成溶液，先使用小苏打溶液清晰脏污处，再利用白醋溶液涮洗，最后采用清水冲洗干净，要求他们认真观察实验现象，结合中和反应模型顺利解题.

上述案例，教师充分运用实际生活中素材，带领学生认真分析这些生活现象中的化学知识，使他们先初步建立模型，再尝试完善模型，将解题思路变得具体清晰，求出正确答案.

二、合理应用建模思想，学生快速找到答案

在高中化学解题教学中，学生普遍认为化学题目比较抽象，很难找到规律所在，他们在分析与解答中难以形成系统化流程，导致错误频出，影响学习化学的自信.这时教师可指导学生应用建模思想来解题，尤其是在遇到一些难度系数一般的题目时，通过建模思想能够帮助他们快速找到答案，不仅可以强化对理论知识的理解，还能够改善解题水平.

例1 在常温环境下，三氯化铁溶于适量的蒸馏水，能够形成低浓度的氢氧化铁胶体，那么下列叙述正确的是( ).

A.由FeCl3三氯化铁到Fe(OH)3氢氧化铁胶体，中间没有发生任何化学变化

B.三氯化铁溶液和氢氧化铁胶体中的分散质颗粒直径大小一样

C.能够使用丁达尔现象实验来鉴别三氯化铁溶液和氢氧化铁胶体

D.三氯化铁能用来当作净水剂使用

解决这一题目时，教师指导学生使用建模思想，选项A，结合题意得知有新物质生成，所以有化学变化发生，故错误；选项B，应把液体和胶体的特点建立成模型作对比，发现答案错误；选项C，依据液体和胶体的特点构建模型，判断出该选项正确；选项D，应当把所有具有净水功能的物质建立一个模型，发现D正确.

在上述案例中，学生合理应用建模思想分析和解答题目，将解题过程变得极为简单，中间将省去很多繁琐的步骤，他们不仅可以快速找到答案，还能够有效减少错误现象的出现.

三、科学使用建模思想，规范学生解题思路

在高中化学教学过程中，解题教学相当关键，既能检测学生掌握知识的情况，深化理解与记忆，还可让他们拥有运用所学知识处理问题的机会，为将来的考试做准备.要想有效提升学生的解题水平，教师可指引学生科学使用建模思想分析题目，有条理的整理思路，形成更为规范的解题模式，使其应用建模思想以不变应万变，选择恰当的解题方法.

例2 这里有2瓶硫酸，浓度不相同，把质量相同的硫酸混合后，得到溶液的溶质质量分数为a%，当体积相同混合时质量分数则为b%；利用浓度不相同的氨水做同样操作，质量一样混合时得到溶液中溶质的质量分数也是a%，等体积混合时则为c%，请判定a、b、c的大小关系.

解析学生知道硫酸浓度越大，密度也越大，氨水是浓度越小，密度越大，假设m浓硫酸=m稀硫酸1+m稀硫酸2，V浓硫酸=V稀硫酸1+V稀硫酸2，m稀氨水=m浓氨水1+m浓氨水2，V稀氨水=V浓氨水1+V浓氨水2，通过图1所示模型展示溶液的各种混合情况，学生仔细观察和研究后发现，在硫酸溶液中的得出b%>a%，再结合氨水溶液的情况发现c%a>c.

图1

这样学生在分析与处理有关溶液激起质量分数的试题时，如果运用平常的方法很难找到突破口，通过建立溶液混合的模型可以帮助他们掌握问题的本质，使其解题思路更加规范.

四、巧妙运用建模思想，适当加快解题速度

在高中化学解题教学中，为帮助学生顺利解题，需用到一定思想方法，建模思想就是其中之一，把建模思想运用至高中化学解题中可以帮助学生形成规范的解题思路，使其理解化学问题的实质.教师应该引导学生巧妙运用建模思想解题，使其在处理题目过程中找准题目之间的关系与规律，准确使用化学公式，适当降低题目难度，让他们快速解题.

对于上述案例，教师指引学生巧妙运用建模思想分析和解答题目，将解题过程由复杂变得简单，不仅能够有效加快他们的解题速度，还可以降低错误率，最终提升解题的正确性.

五、灵活构建多元模型，辅助学生高效解题

由于高中化学涉及到知识点较多，能够建立的化学模型也有很多，包括：化学式子模型、反应类型模型、反应过程模型和溶液混合模型等，不同知识类型所对应的模型也不同.所以，在高中化学解题教学中应用建模思想时，教师应指引学生根据化学理论知识灵活构建多元化的模型，再根据具体题目有的放矢的选择和运用模型思想，最终辅助他们高效率的解题.

例4 写出以下两个水解反应的方程式：NH2Cl+H2O→，Al4C3+H2O→.

水解反应属于高中化学中一个十分关键的反应类型，常见的有盐类、金属氮化物、卤素互化物、卤代烃及酯的水解等，学生需先掌握水解反应的定义，并用自己的话来描述：当水和另外一种化合物发生反应时，该化合物会分成两个部分，水中的氢离子加入到其中一部分，而羟基(—OH)则加到另外一个部分，将会生成两种或两种以上新物质.使其结合其它类似反应发现与总结水解反应的规律，建立出相应的模型，如图2所示：水解物质中通过带正电微粒+OH-与带负电微粒+H+变成H2O.随后利用模型分析上述题目，得到：NH2Cl+H2O→NH3+HCl，Al4C3+H2O→4Al(OH)3↓+3CH4↑.

图2

上述案例，在化学反应类的题目中内容复杂、抽象，教师指导学生通过围绕水解反应构建模型，将问题有复杂变得简单，还显得有规律可循，让他们深层次理解水解反应的实质.

总之，在高中化学解题中应用建模思想，是提升解题速度与准确度的有效方法，教师应精心设计一系列高质量的练习题，为学生提供大量运用建模思想解题的机会，使其在练习中逐步提升熟练度，让他们的思维变得更加深刻、灵活、敏捷、独立与广阔.