丁國(guó)文

內(nèi)蒙古赤峰二中

淺析數(shù)學(xué)思想在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用

丁國(guó)文

內(nèi)蒙古赤峰二中

數(shù)學(xué)思想在高中化學(xué)解題中有著非常重要的作用，利用數(shù)學(xué)思想來(lái)解答化學(xué)問(wèn)題，不僅可以將化學(xué)內(nèi)容數(shù)學(xué)化，還能提高解題效率。所以，本文就對(duì)數(shù)學(xué)思想在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用作出了淺析，探討不同的數(shù)學(xué)思想在高中化學(xué)解題中的運(yùn)用。

數(shù)學(xué)思想；高中化學(xué)；應(yīng)用

在高中階段，所學(xué)的數(shù)學(xué)思想主要有方程式思想、排列組合思想、極值思想、分類(lèi)思想等等。因此，本文就從這些數(shù)學(xué)思想出發(fā)，將這些數(shù)學(xué)思想運(yùn)用到化學(xué)解題中，提高學(xué)生的解題答題效率。

一、利用方程式思想來(lái)進(jìn)行解題

方程式思想是高中數(shù)學(xué)思想中最為簡(jiǎn)單的思想，也是最為常用的數(shù)學(xué)思想，通過(guò)設(shè)立方程式，可以將一些未知的數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái)，是答題中最為簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)方法。所以，如果在高中化學(xué)解題的過(guò)程運(yùn)用方程式的思想，將會(huì)使得解題效率大大地提高。

例：將0.2mol某烷烴完全燃燒后生成的氣體全部通入0.5L 2mol/L的NaOH溶液中，生成的Na2CO3和NaHCO3的物質(zhì)的量之比為1:3，則該烷烴是：

A、甲烷B、乙烷

C、丙烷D、丁烷

根據(jù)題意所得，烷烴完全燃燒后產(chǎn)生的是二氧化碳，也就是說(shuō)，二氧化碳與氫氧化鈉一起反應(yīng)生成了碳酸鈉和碳酸氫鈉，根據(jù)物質(zhì)守恒，其反應(yīng)式為：

5NaOH+4CO2=Na2CO3+3NaHCO3+H2O

因?yàn)樯傻奶妓徕c和碳酸氫鈉的比例為1:3，那么參加反應(yīng)的氫氧化鈉與二氧化碳的比例為5:4，假設(shè)參加反應(yīng)的二氧化碳的物質(zhì)的量為x，那么就組成了以下的等式：（0.5*2）：x=5:4，所以經(jīng)過(guò)計(jì)算，得x等于0.8，也就是說(shuō)參加反應(yīng)的二氧化碳的物質(zhì)的量為0.8，其中碳的物質(zhì)的量為8，那么該烷烴的碳的物質(zhì)的量為：8* 0.2=4，所以，該烷烴是丁烷。故此，該道題的答案是D選項(xiàng)。

二、利用排列組合思想來(lái)進(jìn)行解題

在高中化學(xué)教學(xué)中，老師也可以借助排列組合的數(shù)學(xué)思想來(lái)進(jìn)行教學(xué)，也就是說(shuō)，老師可以教授學(xué)生利用排列組合的數(shù)學(xué)思想來(lái)進(jìn)行答題。利用排列組合的數(shù)學(xué)思想來(lái)進(jìn)行答題，可以提高學(xué)生答題的準(zhǔn)確性以及效率性。

例：現(xiàn)在一共有6種α-氨基酸，那么能組成三種不同的氨基酸的三肽的數(shù)量是多少（）

A、120種B、90種

C、60種D、20種

根據(jù)排列組合的思想，6種氨基酸一共能夠組成C（3，6）種，也就是20種，那么這個(gè)時(shí)候可能就會(huì)有同學(xué)立刻選擇D答案，認(rèn)為其組合一共有20種，但是這些同學(xué)忘記了相同的氨基酸不同的組合形式所形成的肽也是不一樣的，所以正確的答案應(yīng)該是C（3，6）*P（3，3），其結(jié)果是20*6=120種，故此，這道題應(yīng)該選擇A項(xiàng)。

所以，在進(jìn)行高中化學(xué)問(wèn)題解答時(shí)，老師不僅要教授學(xué)生關(guān)于如何利用排列組合的數(shù)學(xué)思想來(lái)進(jìn)行解答，還需要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生細(xì)心的教學(xué)。部分同學(xué)之所以會(huì)出現(xiàn)以上所說(shuō)的問(wèn)題，除了細(xì)心不足外，還有就是對(duì)于基本知識(shí)的不熟悉，如果學(xué)生充分了解肽的組成，那么學(xué)生就不會(huì)出現(xiàn)以上所說(shuō)的錯(cuò)誤了。

三、利用極值思想來(lái)進(jìn)行解題

在高中化學(xué)的答題過(guò)程中，學(xué)生也可以利用極值的數(shù)學(xué)思想，由于題目所給出的已知條件不足，學(xué)生在答題的時(shí)候就無(wú)從下手，所以在進(jìn)行答題的時(shí)候，學(xué)生可以借助極值的數(shù)學(xué)思想，來(lái)將一些數(shù)據(jù)假設(shè)化，從而提高答題效率以及準(zhǔn)確性。

例：某一堿金屬與其普通氧化物的混合物的質(zhì)量一共為1.4g，與足量的水發(fā)生反應(yīng)后，生產(chǎn)的堿的重量為1.79g，問(wèn)該金屬可能是（）

A、鈉B、鉀

C、鋰D、銣

那么在計(jì)算這類(lèi)題目的時(shí)候，學(xué)生就可以利用極值的數(shù)學(xué)思想。首先，假設(shè)參加反應(yīng)的都是金屬，金屬氧化物不參加反應(yīng)，那么假設(shè)該金屬為X，就可以列出以下的方程式：

Mx：17=1.4：（1.79-1.4），計(jì)算得出Mx=61.

如果假設(shè)參加反應(yīng)的都是氧化物，那么假設(shè)其氧化物為：X2OH，那么就可以列出以下的方程式：

（2Mx+16）：18=1.4：（1.79-1.4），那么計(jì)算得出Mx=24.3。

那么根據(jù)計(jì)算出來(lái)的數(shù)據(jù)，參加反應(yīng)的金屬的相對(duì)原子質(zhì)量位于24.3到61之間，鈉的相對(duì)原子質(zhì)量為23，鉀的相對(duì)原子質(zhì)量為39，鋰的相對(duì)原子質(zhì)量為7，銣的相對(duì)原子質(zhì)量為85.5。所以，其答案就是B選項(xiàng)。

四、利用分類(lèi)思想來(lái)進(jìn)行解題

在高中化學(xué)的答題中，學(xué)生也可以借助分類(lèi)思想來(lái)進(jìn)行解題，通過(guò)分類(lèi)歸納，可以有效地提高學(xué)生的答題效率以及正確性。

例：下列的物質(zhì)組合中，最為合理的組合為（）

（1）石油（2）糖類(lèi)（3）塑料（4）棉花（5）蛋白質(zhì)（6）油脂（7）羊毛（8）煤（9）水泥（10）玻璃（11）合成纖維（12）陶瓷

A.（7）、（10）、（12）B.（3）、（4）、（11）

C.（1）、（8）、（9）D.（2）、（5）、（6）

根據(jù)分類(lèi)歸納的數(shù)學(xué)思想，學(xué)生在解答這道題的時(shí)候就可以使用分類(lèi)的思想。對(duì)于A項(xiàng)，羊毛是屬于蛋白質(zhì)，玻璃是屬于無(wú)機(jī)非金屬，陶瓷也是屬于無(wú)機(jī)非金屬，所以A項(xiàng)的分類(lèi)是不合理的。對(duì)于B項(xiàng)，塑料是屬于合成材料，棉花是屬于天然高分子材料，合成纖維也是屬于合成材料，故此B項(xiàng)的分類(lèi)也是不合理。對(duì)于C項(xiàng)，石油是屬于化石燃料，煤是屬于化學(xué)燃料，但是水泥是屬于無(wú)機(jī)非金屬材料，所以C項(xiàng)的分類(lèi)也不合理。對(duì)于D項(xiàng)，糖類(lèi)、蛋白質(zhì)和油脂都是我們生存的基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，所以D項(xiàng)的分類(lèi)就是基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，所以D項(xiàng)就是正確的選擇。

所以，在進(jìn)行某些化學(xué)題目的解答時(shí)，老師可以教授學(xué)生利用分類(lèi)數(shù)學(xué)思想的解答方法，從而擴(kuò)寬學(xué)生的解答思路，提高學(xué)生的解答效率。

綜上所述，本文一共描述了四個(gè)數(shù)學(xué)思想在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用，但是要想提高學(xué)生對(duì)于這些數(shù)學(xué)思想在化學(xué)解題過(guò)程中的應(yīng)用，首先就要提高學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī)，這樣才能為將數(shù)學(xué)思想運(yùn)用到化學(xué)解題中奠定基礎(chǔ)。故此，為了更好地提高學(xué)生解答化學(xué)題目的效率以及準(zhǔn)確性，老師應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生更好地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。

[1]李興文.高中化學(xué)中四種數(shù)學(xué)思想的應(yīng)用[J].廣西教育, 2012,34:32-33.

[2]程攀峰.數(shù)學(xué)思想在高中化學(xué)中的運(yùn)用[J].數(shù)理化學(xué)習(xí), 2011,05:15-17.

[3]韓丹丹.基于數(shù)學(xué)方法的化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)研究[D].天津師范大學(xué),2012.