運(yùn)用數(shù)形結(jié)合巧解化學(xué)題目

林澤偉

摘 要：數(shù)形結(jié)合是一種重要的數(shù)學(xué)思想，數(shù)形結(jié)合思想在高中化學(xué)解題中同樣具有重要的作用。在高中化學(xué)解題中，運(yùn)用數(shù)形結(jié)合能夠快速找出題目中的化學(xué)原理、解題條件和解題規(guī)律，從而達(dá)到高效解題的目的。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);數(shù)形結(jié)合;解題

在高中化學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程中，化學(xué)解題能力是十分重要的。如果我們高中生的化學(xué)解題能力不強(qiáng)，那么，就不能夠在高考中取得好的成績(jī)。一些同學(xué)在解化學(xué)題目的過(guò)程中，總是不善于采取有效的策略，導(dǎo)致了化學(xué)解題的低效化現(xiàn)象。數(shù)形結(jié)合是一種重要的數(shù)學(xué)思想，數(shù)形結(jié)合思想在高中化學(xué)解題中同樣具有重要的作用。在解化學(xué)題目的過(guò)程中，運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的方法，能夠達(dá)到高效解題的目的。

一、運(yùn)用數(shù)形結(jié)合，找出化學(xué)原理

進(jìn)入高中，化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)已不單單是分析化學(xué)方程式，重點(diǎn)已轉(zhuǎn)化為要求學(xué)生對(duì)方程式中的數(shù)量關(guān)系進(jìn)行分析，并通過(guò)簡(jiǎn)化數(shù)量關(guān)系和圖形分析，來(lái)進(jìn)行有關(guān)物質(zhì)數(shù)量的求解。而從化學(xué)學(xué)習(xí)中，我發(fā)現(xiàn)很多化學(xué)原理可以利用題目“數(shù)”與“形”的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行理解。故而我們所需要的教師課堂指導(dǎo)就是帶領(lǐng)我們對(duì)不同元素的化學(xué)意義進(jìn)行分析，并理解圖形中關(guān)鍵位置的含義，以便我們能更有效地挖掘出化學(xué)原理。在這樣的學(xué)習(xí)過(guò)程下，同學(xué)們就會(huì)經(jīng)歷化學(xué)思維的探究過(guò)程，從而在實(shí)踐中已更直觀地形式有效地理解抽象知識(shí)。

在求解化學(xué)問(wèn)題中，數(shù)形結(jié)合的思想能有效地促進(jìn)我們的思維，在遇到一些配有辨識(shí)度高的圖形的問(wèn)題中，求解起來(lái)更加簡(jiǎn)便。針對(duì)這類(lèi)題型，首要任務(wù)就是弄清題意，在明白其化學(xué)原理的基礎(chǔ)上，找出求解思路完成對(duì)問(wèn)題的解答。

二、運(yùn)用數(shù)形結(jié)合，找出解題條件

化學(xué)平衡是高中化學(xué)中一個(gè)非常重要的知識(shí)點(diǎn)。老師在教學(xué)中也常常是引入數(shù)形結(jié)合的思想來(lái)引導(dǎo)我們理解其平衡關(guān)系。這樣一來(lái)，我們就能在圖形的幫助下，對(duì)化學(xué)反應(yīng)的各階段產(chǎn)生更直觀的感受，進(jìn)而找出求解對(duì)應(yīng)問(wèn)題需要的關(guān)鍵信息。最終在這些信息的幫助下，利用個(gè)人的邏輯思維和想象，實(shí)現(xiàn)對(duì)化學(xué)平衡問(wèn)題的有效求解。

以學(xué)習(xí)《化學(xué)平衡狀態(tài)》一課為例，同學(xué)們以前的化學(xué)基礎(chǔ)沒(méi)有與之相關(guān)的內(nèi)容，所以大多難以對(duì)其抽象性產(chǎn)生較好地理解。所以很多教師就會(huì)通過(guò)v-t圖的方式，其中橫坐標(biāo)表示時(shí)間，縱坐標(biāo)表示反應(yīng)速率，以此來(lái)幫助我們對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)進(jìn)行理解，以達(dá)到對(duì)題目含義深刻理解的目的，從而更好地掌握數(shù)與圖的關(guān)系。有了圖形的直觀輔助，同學(xué)們就可更有效地分析數(shù)量關(guān)系，進(jìn)而弄清正逆反應(yīng)和化學(xué)平衡的條件。如，“N2（g）+3H2（g）2NH3（g）;ΔH<0”的反應(yīng)在一段時(shí)間后，其正反應(yīng)速率不斷減小，而逆反應(yīng)速率卻在增大，當(dāng)二者速率相等時(shí)，達(dá)到平衡狀態(tài)。很多同學(xué)往往會(huì)認(rèn)為平衡后，就不再有化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行了。其實(shí)不然，在圖形的幫助下，我們可以直觀地感受到平衡狀態(tài)下，化學(xué)反應(yīng)仍然沒(méi)有停止，而是正逆反應(yīng)速率相等的化學(xué)反應(yīng)。

三、運(yùn)用數(shù)形結(jié)合，找到解題規(guī)律

在高中化學(xué)題目的解答中，老師一般會(huì)引導(dǎo)同學(xué)們結(jié)合數(shù)形結(jié)合的方法，讓我們聯(lián)系已有的化學(xué)知識(shí)去分析題中的數(shù)量關(guān)系，同時(shí)準(zhǔn)備與之相關(guān)的圖形來(lái)將抽象的化學(xué)原理形象化，讓我們能在解題中實(shí)現(xiàn)更好地運(yùn)用。把圖、數(shù)量和知識(shí)融合在一起，實(shí)現(xiàn)了“以數(shù)解形、以形助數(shù)”的效果。在數(shù)形結(jié)合的應(yīng)用中，不光體現(xiàn)出圖形形象的特點(diǎn)，也兼顧了數(shù)量關(guān)系的精確性。

下面，舉一個(gè)關(guān)系容量瓶誤差的例題進(jìn)行闡述：仰視容量瓶，會(huì)使實(shí)際液面高于規(guī)定的液面，導(dǎo)致溶液體積增大，在配制一定濃度的溶液時(shí)會(huì)使其濃度比規(guī)定的低;俯視容量瓶，會(huì)使實(shí)際液面低于規(guī)定的液面，導(dǎo)致溶液體積減小，在配置一定濃度的溶液時(shí)會(huì)使其濃度比規(guī)定的高。

對(duì)于容量瓶的使用，如果沒(méi)有平視液面，就會(huì)導(dǎo)致讀數(shù)不準(zhǔn)確，這就會(huì)增大我們進(jìn)行誤差分析的難度。只有在清晰地錯(cuò)誤示范的指導(dǎo)下，我們才會(huì)對(duì)讀數(shù)誤差產(chǎn)生更形象地理解。

（1）如果圖為俯視讀數(shù)的情況，其結(jié)果是使得所配溶液濃度高于規(guī)定濃度;

（2）如果圖為仰視讀數(shù)的情況，其會(huì)導(dǎo)致溶液體積增大，使所配溶液濃度低于規(guī)定濃度。

事實(shí)上，對(duì)于容量瓶定容的問(wèn)題，一直是我們?nèi)菀谆煜牡胤?。老師在教學(xué)中會(huì)通過(guò)對(duì)規(guī)律進(jìn)行提煉，得出“俯大仰小”的規(guī)律，以期我們達(dá)到更好地掌握，但是這一規(guī)律并不是通用的。而數(shù)形結(jié)合的方法能幫助我們對(duì)這一問(wèn)題的不同情況產(chǎn)生更印象地理解，從而準(zhǔn)確地分辨出不同讀數(shù)的誤差結(jié)果。

總之，從以上分析來(lái)看，數(shù)形結(jié)合法對(duì)解決高中化學(xué)解題具有重要的意義。我們?cè)谔骄炕瘜W(xué)原理時(shí)，要把圖形與數(shù)字相互聯(lián)系，以便更好地把握題目中的數(shù)量關(guān)系，為后續(xù)有效地分析打下基礎(chǔ)，從而在求解中實(shí)現(xiàn)更直觀地理解。在培養(yǎng)個(gè)人數(shù)形結(jié)合思想的過(guò)程里，亦可推動(dòng)個(gè)人的邏輯思維的發(fā)展，為抽象知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解提供思維基礎(chǔ)，在遇到比較復(fù)雜的問(wèn)題時(shí)，能更快地理解題目條件，這對(duì)綜合素質(zhì)的發(fā)現(xiàn)而言也有著不可替代的作用。