中學化學計算題中的數(shù)學ぶ識運用方法的探析

摘 要：中學的化學計算題會涉及一些數(shù)學思維，把數(shù)學知識運用到化學計算題的解題過程中去，會使學生學習思維更加簡便、清晰，在教學過程中達到事半功倍的效果。

關鍵詞：中學；化學；計算題；數(shù)學知識

化學是一門綜合性很強的學科，它注重實驗探究，是以實驗為基礎的自然科學的學科，它在我們的生活中適用性很強，應用于農業(yè)、醫(yī)藥健康、材料生產、環(huán)境保護等方面。作為一門適用性強的基礎性學科，它的研究過程中肯定少不了計算題的身影，只有通過計算研究，才能得到一份完善的，使人信服的化學成果。所以，把數(shù)學知識運用到化學計算題的實踐中，才能更好地學好化學。

一、 中學化學計算題的特征

在今天的學習化學的基礎學科中，有著物理與數(shù)學的學科交叉，學會用數(shù)學知識求解化學中的計算題，會讓我們的化學學習更容易一些，數(shù)學知識的應用非常重要，不少中學的化學計算題的計算量大，有些公式比較復雜，我們可以巧妙地運用數(shù)學知識中已有的結論或者規(guī)律來解決化學計算中不容易計算的題目。

（一） 注重化學的基本符號語言的概念計算與實際應用

對化學學習的基本要求之一就是要學會理解化學中的基本概念與特征，其中的許多化學方程式中就大量運用了數(shù)學知識，化學方程式的配平，求解未知數(shù)等就要求有一定的數(shù)學知識。對化學符號的簡寫要熟悉，記憶元素周期表中各自的符號以及特征，在運用過程中只有理解了概念和本身的特點，才能在計算過程中快速地計算出答案，比如要記住鈉為11號元素，它的符號為Na，位于第ⅠA族，位于元素周期表的第三周期第ⅠA族等特征。

（二） 注重對學生的數(shù)學知識的運用

化學計算題中有些計算大題會對學生的數(shù)學計算能力有著較高的要求，中學生在學習過程中要運用到數(shù)學思維邏輯的推理和理解，比如在計算化學平衡的移動原理，有很多學生對這一塊知識的學習比較困難，除了要理解化學平衡反應的原理外，還要具備數(shù)學的思維，學生感到困難，很大一部分的原因是數(shù)學思維不夠強，化學平衡移動原理是指在一個可逆反應中，當化學反應達到平衡狀態(tài)時，改變溫度、壓強、物質的量濃度時，當再一次達到平衡狀態(tài)時平衡的移動方向是往正方向移動還是逆方向移動，是吸熱反應還是放熱反應，其中還涉及化學物質的量的計算，濃度、壓強、溫度是怎樣改變的，如果數(shù)學思維不夠強，就很不容易想出問題的解。

（三） 注重理論聯(lián)系實際的能力

化學的應用性很強，不少化學題目的出題的背景都是運用了生活中實際的例子，比如實驗題，推斷題，以化學工廠或者化學實驗為背景，根據(jù)化學的計算分析最優(yōu)的方案，計算生產率，計算轉化率，提供物質的質量配比，計算物質的濃度等，還有原電池的化學反應與計算，以便解決實際情況中的化學問題。

二、 中學化學計算題中使用數(shù)學方法

在化學計算中恰當?shù)乩煤脭?shù)學思維的解題思路，可以簡便地解出答案，數(shù)學解題的思路作為化學學習的橋梁，在化學計算題中發(fā)揮著重要作用，可以使化學學習的難度降低，教師要重視數(shù)學思維在化學計算中的作用，幫助學生更好地理解化學中的概念，可以使化學學習的解題思路清晰明了，達到事半功倍的效果。

（一） 差量法的應用

差量法是指化學反應前后物質增加或者減少的重量或者體積的變化，根據(jù)化學反應方程式，找到物質反應之間的關系，從而計算出所求的反應物或者生成物的質量或者質量百分數(shù)。比如：將碳酸鈉與碳酸氫鈉的混合物稱量后共同加熱，直到混合物的質量不再改變?yōu)橹?，之后再稱固體的質量，發(fā)現(xiàn)質量減少了，我們根據(jù)前后質量的差值，計算碳酸鈉或者碳酸氫鈉的質量，弄清楚各自所占的百分含量。我們可以用數(shù)學思維中的差量法求解化學反應前后的變化，不僅可以解決化學課程中題目的要求，還能解決實際生活中能用差量法求解各種關于化學反應計算的問題，提高了學生的綜合應用能力。

（二） 守恒法的應用

守恒法在化學反應的計算中應用廣泛，根據(jù)物質守恒原理，可以解決化學反應中元素的物質的量的求解，得到物質的含量，推斷化學式；根據(jù)電荷守恒原理，可以配平化學方程式，比如在原電池中的計算，通過轉移的電荷量，還可以求解物質的量濃度。如果不注重這種方法的應用，就會根據(jù)題目的意思，列出很多個化學反應的方程式求解，在計算過程中顯得繁瑣復雜，一不小心就會出錯，而根據(jù)電荷守恒法或者質量守恒法的運用，只根據(jù)題目找到不變的量，從而簡化計算，提高效率。

（三） 數(shù)形結合的應用

數(shù)形結合的方法也是很有效的一種學習方法，它將抽象的知識通過圖形展示出來，能更加直觀形象地理解知識點，避免復雜的思考，有利于記憶知識內容，增強了學生學習的興趣，活學活用，提高學生的綜合能力。在化學學習中，有關氧化反應、還原反應、置換反應、分解反應等基本關系和概念，我們可以結合圖形來加強記憶，比如將集合中的“韋恩圖”應用到這些概念與反應中，加強學生的理解能力，而且更直觀形象，用起來也不容易出錯。

三、 結語

數(shù)學方法在化學的計算中的應用非常廣泛，利用好數(shù)學方法之后，我們的解題思路更加清晰，也能夠簡化計算，避免紛繁復雜的計算內容，加快解題速度，增強學生化學學習的興趣，提高學生的綜合運用能力，從而達到教學目的。

參考文獻：

[1]崔海義.高中化學如何實行有效教學[J].考試周刊，2018（78）.

[2]雷有忠.淺談初中化學方程式、溶液的計算教學[J].劍南文學（經(jīng)典教苑），2012（6）.

作者簡介：

程文利，重慶市，重慶市武隆中學。