關(guān)于數(shù)學(xué)思想在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

楊志林

摘 要：學(xué)科間的滲透與交叉有助于各學(xué)科的協(xié)同發(fā)展，解決某一學(xué)科問題的思想和方法，往往對于解決其他學(xué)科的問題具有一定的借鑒作用，比如數(shù)學(xué)中常用的“數(shù)形結(jié)合思想”“極限思想”“函數(shù)思想”等在解決化學(xué)學(xué)科中的一些問題時具有很強(qiáng)的指導(dǎo)作用，可使復(fù)雜的化學(xué)問題變得形象、具體、便于理解，有助于提高解題的效率。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)思想；化學(xué)教學(xué)；數(shù)形結(jié)合思想；極限思想；函數(shù)思想

我們知道任何學(xué)科都不是也不可能孤立存在，各學(xué)科之間都有著錯綜復(fù)雜的滲透和交叉，在解決實際問題時，往往需要借鑒一門學(xué)科的思想方法去研究另一學(xué)科的有關(guān)問題，使不同的科學(xué)方法和對象有機(jī)地結(jié)合起來，同時在原有學(xué)科的鄰近領(lǐng)域產(chǎn)生新學(xué)科的成長點。數(shù)學(xué)作為一門工具和基礎(chǔ)學(xué)科，它所具有的“數(shù)形結(jié)合思想”“極限思想”“函數(shù)思想”等在各學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用顯得十分普遍，化學(xué)學(xué)科也不例外?，F(xiàn)將十幾年化學(xué)教學(xué)工作中關(guān)于數(shù)學(xué)思想的理解和應(yīng)用體會做一簡要總結(jié)。

一、 數(shù)形結(jié)合思想

它的核心是抓住質(zhì)的變化，弄清量的變化，結(jié)合圖像分析，展開計算討論，這類題目近年來在全國及地方?。ㄊ校┑脑嚲碇蓄l繁出現(xiàn)。

例1 將溶液（或氣體）X，逐漸加入（或通入）到一定量的Y溶液中，產(chǎn)生沉淀的量與加入X物質(zhì)的量關(guān)系如下圖所示，符合圖中情況的一組物質(zhì)是（ ）

解題關(guān)鍵：有關(guān)圖像的問題，通常的解法是“三看”。

一看起點：即加入極少量X物質(zhì)時，看能否產(chǎn)生沉淀。

二看終點：即加入過量的X物質(zhì)時，看所產(chǎn)生的沉淀能否全部消失。A組中生成的沉淀S，不溶于過量的H2S中，C組中生成的沉淀Al（OH）3不溶于過量的NH3·H2O中。

三看“拐點”：即圖像拐彎的點在X軸上的坐標(biāo)，也就是生成最大量沉淀所需X的量與完全溶解這些沉淀所需X量的比值。在B組中拐點前后比為1∶3，在D組中拐點前后比為1∶2。前“兩看”比較直觀，難度較小，所以應(yīng)先考慮。第三“看”難度較大些，要求正確書寫出變化過程中的化學(xué)反應(yīng)方程式，尤其是方程式中的化學(xué)計量數(shù)。

正確解答：這是有關(guān)圖像的問題，由圖可知Y中加入試劑X 1份，沉淀完全；再加入3份，沉淀完全溶解。選B符合題意，發(fā)生反應(yīng)為：

小結(jié)：通過以上問題的研究可以發(fā)現(xiàn)對數(shù)形結(jié)合題目的分析方法應(yīng)該是看起點、終點、轉(zhuǎn)折點，抓住質(zhì)變、量變、坐標(biāo)點，另外要領(lǐng)悟坐標(biāo)意義，把握圖像趨勢，點線綜合考慮等。

二、 極限思想

就是通過對研究對象或變化過程的分析，提出一種或多種極端情況的假設(shè)，并針對各極端情況進(jìn)行分析計算，從而確定數(shù)值的區(qū)間，最終依據(jù)該區(qū)間做出判斷和選擇。

小結(jié)：在利用函數(shù)思想時，要注意在考慮數(shù)量關(guān)系的同時還要兼顧化學(xué)的實際意義，不能為應(yīng)用函數(shù)而脫離化學(xué)實際而空談函數(shù)。

四、 總結(jié)

把化學(xué)問題抽象成數(shù)學(xué)問題，利用數(shù)學(xué)工具，結(jié)合化學(xué)知識，通過計算解答化學(xué)問題，在近幾年的高考試題中體現(xiàn)得非常明顯，并且也成為考查學(xué)生思維方法和邏輯嚴(yán)密性的一種手段。學(xué)科間的綜合運用成為素質(zhì)教育的一項重要內(nèi)容，也只有這樣才能符合現(xiàn)代教育的理論和實際。

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