中学化学教学中的数学思想方法

《中学化学教学中的数学思想方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、中学化学教学中的数学思想方法欧宝生湖南麻阳锦江中学摘要：学科之间的相互交叉渗透是当代科学发展的一个主要趋势，加强各学科之间的交叉和渗透，能有效地开发学生智力，养成学生良好的思维品质•在化学教学中,恰当地运用数学思想方法来分析解决问题，不仅可收到事半功倍的效果，而且可使学生触类旁通，有利于学生智力素质和思想素质的全而提高，提高学生的综合应用能力•本文结合具体实例，从函数思想、排列组合思想、分类讨论思想、极限思想、不等式思想、参数思想等方面，阐述数学思想方法在化学解题中的运用：关键词：化学教学;化学解题;数学思想方法;中学化学教学，离不开

2、解题教学，而学生解题能力的提高，不在于解题数量的多少，而在于思想方法的运用。在化学解题中如能恰当地运用数学思想方法，将可收到事半功倍的效果。一函数思想函数思想就是运用运动、变化的观点去分析和处理化学问题中变量与变量之间的相依关系。运用函数思想为我们提供一种重要的解题的思维方法。例1:在25°C时，若10体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混和后溶液呈中性，则混和之前，该强酸的PII值与强碱的PII值之间应满足什么关系？解柝：（1）构造函数关系式设强酸中［H］二Xmol/L，强酸中［0H］二ymol/L,则有PH^-lgx…….①PH=

3、14+3②因为25°C吋，10体积的某强酸溶液与1体积的某强碱溶液混和后溶液呈中性,则反应过程屮强酸的II的物质的量与强碱的011的物质的量相等，即有函数关系:y=10x(2)寻找关系将y二10x代入(2)得PH碱二15+lgx……(3)则(1)+(3)得PH減+PH緘二15。即强酸的PH与强碱的PH之和等于15。二排列组合思想有许多化学问题可归结为排列组合问题，有关混和物的计算，多物质间的相互反应，同分异构体数目相等，解题时依据化学有关原理，运用排列组合思想，可使传统解法巧妙化，零散知识规律化。例2氯有两种天然同位数Cl、Cl、C1

4、与C1原子个数比为3:1,则氯的三种单质C1C1,C1C1,C1C1的分子个数比为()A、6:6:1B、3:3:1C、6:3:1D、9:3:1解析:该化学过程是CL与CL以3:1比例混和，并两两组合成氯分子的过程。在组成三种分子的过程中，C1与C1以3:1比例混和，而后取两个作允许重复的排列CLC11P3=6P3=6,C1CLP3=3P3=300C1C11"1=1"1=1,故分子个数比为6:3:1,所以应选C。三分类讨论思想分类讨论思想，就是按照一定的标准把研究对象，分成几个部分或几种情况，通过分类可以把一个复杂问题逐个加以解决，分类

5、必须做到合理，不重复，不遗漏。例3写岀H2S燃烧反应的化学方程式，1.0刃-HzS气体与a升空气混和后点燃，若反应前后气体的温度和压强都相同(20°C,101.3千帕)，试讨论当a的取值范围不同时，燃烧后气体的总体积V(用含a表达式表示。假定空气中弘和02的体积比为4:1,其它成分忽略不计)解析:此题的解答需运用分类讨论思想，分类讨论标准的确定与两个化学方程式有关：2H2S+O2==2S+2H2O（02不足）……2H2S+3O2==2SO2+2H2O（02充足及因为燃烧前后的温度和压强都相同，也0为液态，则温和气体体积V的大小只与H2

6、S,O2的量有关，讨论3的取值范围，就是讨论。2情况。ro.<-(1)当O2不足吋，有’2升，因为空气2和S2的体积比为4:1,2(4+1):1二a:则空气体积aW2.5升，按⑴反应进行得：2H2S+02=2S+2H20体积差213a3a153a即反盘后气在体积减少了5,当aW2・5时3a55（2）当O2充足或过量时，VO2>1・5升，则空气体积为&W7.5升，按（2）式反应进行得：2H2S+O2=2S+2H20体积差213即反应后气体体积减少了1・5升,V=l+a-l.5=a-0.5（升）（3）当2.5WaW7.5（或O.5WQW

7、1・5）,H2S按（1）式完全反应生成S,部分S又与过量0?反应生成S2O,即S+0?……（3）,因（3）式反应前后气体体枳相同，所以体积变化就是1・0升，H?S按（1）式完全反应后所减少的体积为1・5升，故V二1+a-1.5二a-0.5（升）Ui所谓极限思想，就是将复杂或难以分析清楚的化学问题，假定为极端状态，将有关化学变量抽象为极限来理解，分析或计算（极值），进而做出判断，解决有关化学问题的思想方法。例4有一系列稠环芳炷，按如下特点排列:该系列化合物分子式屮所含c,II原子数的最大比值最接近于（）A、1:1B、2:1C、3:1D、

8、4:1解析:根据化合物组成的特点可知，分子式依次为Cl0H8C16H10C22H12-,最简式依次为C2乩，C8H5,5也…，则归纳岀该系列化合物最简式的通项公式为C3n+2Hn+3n=l,2,3,…分子式中C,H原子数