数学思想和方法在高中化学解题中的应用.doc
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1、数学思想和方法在高中化学解题中的应用 【摘 要】化学是数学化程度较高的一门学科,运用数学思想和方法解决化学问题,在中学化学中有着十分重要的地位。化学计算是从定量的角度研究化学反应规律,在化学计算过程中应用许多数学知识和数学思想。数学思想在化学解题中的应用主要有:1.方程函数思想2.数形结合思想3.分类讨论思想4.化归转化思想。除了上述四种数学思想的应用外,还有数学方法技巧的应用:如数列法、极限法、不等式法、特值法等。 化学是数学化程度较高的一门学科,运用数学思想和方法解决化学问题,在中学化学中有着十分重要的地位。所谓数学思想与方法,就是在科学工作中,把客观事物的状态、关系和过程用数学语言表达出
2、来,进行推理、演算和分析,以形成对问题的判断、解释和预言的思想和方法。所谓数学思想是指人们对数学知识内容的本质认识,对所使用的方法和规律的理性认识。化学计算是从定量的角度研究化学反应规律,在化学计算过程中应用许多数学知识和数学思想.数学思想在高考化学试题中的应用主要有:1.方程函数思想;2.数形结合思想;3.分类讨论思想;分类是自然科学乃至社会科学研究中的基本逻辑方法。正确对事物进行分类,通常应从实际出发,选取恰当的标准,然后根据对象的属性把它们不重不漏地划分为若干类,讨论则是在所分类的各种情况下分别进行研究。4.化归转化思想;在分析、处理和解决问题时,一般的想法是将较复杂的问题向易解决的问题
3、转化,即化繁为简,化难为易,化未知为已知等。问题的解决,就是不断地转化问题,直到转化为熟知、易解决的问题为止。 1.方程函数思想 在化学中,可将具体的化学问题,通过运用化学原理和数学方法,将问题中所展示的化学关系转化为相应的函数或方程,然后利用数学知识和化学规则求解。 例14.2gCH4和C2H2的混合气体,将完全燃烧的产物先通过浓硫酸,发现浓硫酸增重5.4g,再通过足量的碱石灰,发现碱石灰增重13.2g,试求混合气体中C2H2的质量分数。 分析:此题为二元混合物的计算问题,通常可以采用构造二元一次方程,然后利用数学知识和化学规则求解。 解:设混合气体中CH4的物质的量为x,C2H2的物质的量
4、为y,由题意得: m(H2O)=5.4g 18(2x+y)=5.4 m(CO2)=13.2g 44(x+2y)=13.2 得:x=0.1mol y=0.1mol m(CH4)=0.1mol16g/mol=1.6g m(C2H2)=0.1mol26g/mol=2.6g w(C2H2)=(2.6g/4.2g)100%=61.9% 2.数形结合思想 通过数与形的对应关系,数与形的相互转化和综合运用代数,几何知识求解出复杂问题所需的答案。数形对照,以利理解;数形联系,以利推断;数形结合,以利解题。图象题的特点,是以图象的形式把相关量通过形象、直观的曲线表示出来。 例2某一固体物质可能由NaOH、AlC
5、l3、MgCl2中的几种组成,将其一定量溶于水,有沉淀产生,在所得悬浊液中还滴加入5mol/L的盐酸,右图表示盐酸加入量与沉淀量的变化关系,图中M点表示已加入的盐酸体积,则M点的体积是( ) A.70mL B.100mL C.120mL D.130mL 分析:此题为典型的数形结合的化学题目,着重分析坐标、各曲线的意义以及特殊点的含义,再结合化学知识,利用代数、几何知识求解出问题的答案。 解:当盐酸的体积逐滴加入直到10mL,沉淀的量并没有改变,说明原混合物中有NaOH过量,这个过程是NaOH和HCl反应的过程,由此又可知0.1mol的沉淀是Mg(OH)2;当盐酸的体积由10mL增加到30mL的
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- 数学 思想 方法 高中化学 解题 中的 应用
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