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省(市)的試卷中頻繁出現(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,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、坐標點,另外要領(lǐng)悟坐標意義,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。
參考文獻:
[1]全日制高級中學(xué)教科書(試驗修訂本必修第一冊)化學(xué)[M].北京:人民教育出版社,2003.
[2]鄭長龍.化學(xué)課程與教學(xué)論[M].長春:東北師范大學(xué)出版社,2005.
[3]中華人民共和國教育部.普通高中化學(xué)課程標準.北京:人民教育出版社,2003.endprint