高中化学解题中建模思想的运用方法研究
高中化学解题中建模思想的有效运用研究
高中化学解题中建模思想的有效运用研究沈宝华(福建省宁德市民族中学ꎬ福建宁德355000)摘㊀要:建模思想作为一种重要的解决问题的思维方式ꎬ在高中化学解题中具有广泛的应用潜力.建模思想可以帮助学生将问题抽象为一个数学模型ꎬ通过分析模型ꎬ得出问题的解答.这种思维方式可以培养学生的逻辑思维能力㊁创造性思维能力和问题解决能力.该研究旨在探究高中化学解题中建模思想的有效运用ꎬ从理论和实证两个层面进行研究.通过对建模思想的理论基础进行分析ꎬ以及对高中化学解题中建模思想应用的实证研究ꎬ希望能够揭示建模思想在高中化学解题中的作用和价值ꎬ为高中化学教学提供有效的教学方法和策略.关键词:解题ꎻ建模ꎻ高中化学中图分类号:G632㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2024)04-0140-03收稿日期:2023-11-05作者简介:沈宝华(1984.10-)ꎬ女ꎬ福建省福鼎人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中化学教学研究.㊀㊀模型是对实际问题的抽象和简化ꎬ每个模型都有自己的适用范围和条件[1].化学是一门抽象的学科ꎬ化学问题的复杂性和抽象性使学生往往难以直观地理解和掌握ꎬ因此ꎬ模型认知在化学学习中的应用是非常重要的.模型认知思维可以帮助学生将抽象的化学概念转化为具体的形象ꎬ从而更好地理解和应用化学知识ꎬ高中化学中ꎬ模型认知是学生必须培养的核心素养[2].1建模思想在高中化学中的有效运用化学模型对于解题具有十分重要的作用ꎬ下面选取两个模型ꎬ结合理论和实证进行分析.1.1 工业生产和流程综合推断 模型运用研究以工业生产为背景考查知识点ꎬ具有信息量多㊁综合度高的特征ꎬ对考生的提取信息能力㊁分析信息能力以及归纳能力和问题解决能力提出了更高的要求.该类题多以流程图或文字表述的形式呈现ꎬ核心的问题是 物质的转化 与 物质的分离 ꎬ考查的知识点多涉及物质间转化㊁物质与能量的转化㊁对物质转化的控制㊁物质的分离方法以及一些定量问题.对该类题搭建模型ꎬ可以帮助学生理顺思路ꎬ其具体模型如图1所示.图1㊀ 工业生产和流程综合推断 模型图例1㊀高纯六水氯化锶晶体可作有机合成的催化剂.工业上用难溶于水的碳酸锶粉末为原料(含少量碳酸钡㊁氧化亚铁㊁二氧化硅等杂质)制备高纯六水氯化锶晶体ꎬ其过程如图2所示.已知:041图2㊀高纯六水氯化锶晶体(SrCl2 6H2O)制备流程图Ⅰ.温度为25ħ时ꎬ氢氧化铁的Ksp[Fe(OH)3]=1.0ˑ10-38ꎬ氢氧化亚铁的Ksp[Fe(OH)2]=1.0ˑ10-16.Ⅱ.在温度为61ħ时ꎬ高纯六水氯化锶晶体会逐渐开始失去结晶水.请回答以下问题:(1)以SrSO4为主要成分的天青石ꎬ在经过多个步骤的反应之后ꎬ才能制备得到工业碳酸锶.该过程的第一步是天青石和过量的焦炭反应被还原为硫化锶ꎬ反应条件为隔绝空气并微波加热ꎬ请写出该反应的化学方程式.(2)在图2的制备流程图中ꎬ①步骤是工业碳酸锶的粉碎步骤ꎬ并且将粉碎之后的工业碳酸锶加水配置为浆液ꎬ小明认为该步骤是为了加快反应步骤的进行ꎬ理由是.(3)在工业碳酸锶的浆液中加入了工业盐酸ꎬ并且得到了锶元素的浸出率和温度以及时间的关系ꎬ具体信息如图3所示.图3㊀浸出温度㊁时间对锶浸出率的影响根据图3ꎬ可以得出合适的工业生产条件为.(4)步骤③中所得的滤渣主要成分ꎬ除氢氧化铁之外ꎬ还有(请填写物质的化学式)ꎻ当温度为25ħꎬ若要使Fe3+沉淀完全ꎬ则需要将溶液的pH调整为(当某一离子的浓度降至1.0ˑ10-5mol/L时ꎬ则可认为该离子已经沉淀完全).(5)下列以下说法ꎬ是正确的.A.步骤⑤在对SrCl2 6H2O晶体进行干燥时ꎬ可以采用减压干燥的方法B.在步骤④中ꎬ当进行冷却结晶时ꎬ应通入HCl气体(6)如果需要获得无水氯化锶产品ꎬ则必须对高纯六水氯化锶晶体(SrCl2 6H2O)(M=267g mol-1)进行脱水处理.脱水过程首先需要在170ħ温度下进行预脱水处理ꎬ此时高纯六水氯化锶晶体的失重达到33.7%ꎬ则经过预脱水后ꎬ产物的化学式应为.解析㊀根据模型ꎬ先对题意进行分析.生产的目的是制备高纯六水氯化锶晶体.原料是天青石ꎬ经过五个流程可以制备得到产物高纯六水氯化锶晶体.(1)问是考查第一个流程步骤ꎬ可以知道硫酸锶与碳在高温下反应生成硫化锶和一氧化碳ꎬ问题是考查反应化学方程式的书写ꎬ结合已知知识ꎬ可以得出具体的反应化学方程式为:SrSO4+4C加热SrS+4COʏ.(2)问仍考查流程①ꎬ对影响反应速率的因素进行了考查.对于一个化学反应ꎬ当增大反应物的接触面积㊁将温度进行一定的提升㊁增大酸的浓度以及在反应时进行充分搅拌等方式ꎬ反应速率都会有所提升.当将工业碳酸锶粉碎制成浆液之所以能加快反应速率ꎬ是因为增大了反应物的接触面积.(3)问是对步骤②原料进行的考查ꎬ考查对②原料的预处理.需要结合图3锶的浸出率和时间以及温度的关系进行分析.根据图3的折线图可以看出ꎬ当温度为40ħꎬ处理的时间为60min的时候ꎬ浸出率是最高的.所以ꎬ最适宜的生产条件应该为温度达到40ħꎬ处理时间为60min.(4)考查步骤③过滤除滤渣.结合原料以及①②步骤ꎬ根据可以生成沉淀物质141的知识点ꎬ可以推断出滤渣除了Fe(OH))3外ꎬ还会有SiO2固体和BaSO4沉淀.第二问考查完全沉淀的知识点ꎬ25ħꎬKsp[Fe(OH)3]=1.0ˑ10-38ꎬKsp[Fe(OH)2]=1.0ˑ10-16ꎬ若要使Fe3+完全沉淀ꎬ则有c3(OH-)=Ksp[Fe(OH)3]ː1.0ˑ10-5=1.0ˑ10-38ː1.0ˑ10-5=1.0ˑ10-33ꎬ故c(OH-)=1.0ˑ10-11mol/Lꎬc(H+)=1.0ˑ10-3ꎬ即pH=3.(5)对步骤④和⑤进行考查.A选项ꎬ若在干燥过程中采取了减压干燥的方法ꎬ则可以最大限度地减少SrCl2 6H2O晶体失水的现象ꎬ故A正确.B选项ꎬ通入HCl气体的作用是为了抑制水解现象.而Sr具有很强的金属性ꎬ其对应的二价离子并不会在水中发生水解ꎬ故不需要通入HCl气体ꎬB错误. (6)设烘干法在温度为170ħ下脱去x个结晶水ꎬ则有18xː267ˑ100%=33.7%ꎬxʈ5ꎬ所以SrCl2 6H2O高温脱水会失去五个结晶水ꎬ则此时获得的产物化学式为:SrCl2 H2O.小结㊀对于一个完整的无机化工生产ꎬ其通常具有的流程如图4所示.在进行该类题型的求解时ꎬ要结合模型ꎬ对五大步骤进行分析ꎬ从大量的信息中梳理出来相关的信息.而后运用已学知识进行求解.原料ң对原料的预处理ң核心化学反应ң产品的提纯和分离ң目标产物图4㊀无机化工生产流程图1.2 盖斯定律 模型运用研究运用 盖斯定律 进行相关运算的模型如图5所示.根据题意找到要现实性的 目录 反应式ң对已知的热化学方程式进行变化ꎬ加减 消元得到目标式ң建立ΔH的计算式进行计算图5㊀ 盖斯定律 模型图例2㊀甲烷(CH4)与二氧化碳(CO2)重整是二氧化碳利用的研究热点之一.该重整反应体系主要涉及以下反应:a.CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)㊀ΔH1b.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)㊀ΔH2c.CH4(g) C(s)+2H2(g)㊀ΔH3d.2CO(g) CO2(g)+C(s)㊀ΔH4e.CO(g)+H2(g) H2O(g)+C(s)㊀ΔH5根据盖斯定律ꎬ反应a的ΔH1=(写出一个代数式即可).解析㊀根据模型进行分析.目标反应式为aꎬ然后对其他反应式进行变换消元ꎬ可以得出a=b+c-e=c-d.根据盖斯定律则有ΔH1=ΔH2+ΔH3-ΔH5=ΔH3-ΔH4.小结㊀对于该类题型ꎬ要结合模型流程进行分析.首先要确定需要研究的反应ꎬ确定其中反应物和生成物的状态和化学计量数关系ꎻ然后再进行 消元加减 处理.2结束语建模思维对高中学习至关重要ꎬ模型的运用可以将做题步骤流程化ꎬ降低题目的分析难度.然而ꎬ在化学学习的启蒙阶段ꎬ学生对于抽象概念的理解能力有限ꎬ模型认知思维的培养难度较大.因此ꎬ教师需要根据学生的认知水平和学习能力ꎬ采用适当的教学方法和策略ꎬ激发学生的兴趣和好奇心ꎬ培养他们的模型认知思维能力.教师可以通过引导学生观察㊁实验㊁探索和讨论ꎬ帮助他们建立起化学模型.同时ꎬ教师还应该将宏观和微观结合起来ꎬ引导学生从宏观现象中推导出微观模型ꎬ从而加深对化学知识的理解.参考文献:[1]张婷婷.培养高中生化学思维模型建构能力的实践研究[J].数理化解题研究ꎬ2023(6):125-127. [2]李宇风ꎬ余方喜.高中化学模型认知素养测评的实践研究[J].化学教学ꎬ2023(5):9-13ꎬ90.[责任编辑:季春阳] 241。
建模思想在高中化学原理教学中的应用探究
建模思想在高中化学原理教学中的应用探究1. 引言1.1 研究背景高中化学原理是高中学生学习化学的基础课程,其内容涉及丰富多样的化学现象和概念。
传统的化学教学往往以理论知识的灌输为主,缺乏对学生实际问题的探究和解决能力的培养。
随着信息技术的发展和教育教学理念的更新,建模思想逐渐被引入高中化学原理教学中。
建模思想是指将现实世界中的复杂问题简化为数学模型,通过模拟和推演来解决问题的方法。
在高中化学原理教学中,采用建模思想能够帮助学生将抽象的化学概念和理论联系到实际生活中的问题中,提高学生对化学原理的理解和应用能力。
本研究将探讨建模思想在高中化学原理教学中的应用,旨在探索如何通过建模思想提升学生的学习效果,培养学生的实际问题解决能力。
通过对建模思想在高中化学原理教学中的具体应用、提升教学效果的方法、实践案例以及存在的问题与挑战进行分析,可以为高中化学原理教学提供新的思路和方法,为学生的综合素质和创新能力的培养提供支持和帮助。
1.2 研究意义高中化学原理教学是高中阶段学生学习化学知识的重要阶段,建模思想在其中的应用探究具有重要的研究意义。
建模思想能够帮助学生将抽象的化学概念转化为具体的实际问题,激发学生学习的兴趣和积极性。
通过建模思想在化学原理教学中的应用,可以帮助学生培养系统思维和创新能力,提高学生的综合能力和解决问题的能力。
建模思想在高中化学原理教学中的探究不仅可以帮助学生更深入地理解化学知识,而且也可以促进教师的教学方法和教学效果的提升。
研究建模思想在高中化学原理教学中的应用具有重要的理论和实践意义,可以为提高高中化学教学质量和培养学生的创新能力提供重要的理论支持和实践借鉴。
2. 正文2.1 建模思想在化学原理教学中的基本概念建模思想是指利用数学模型来描述和解释自然界现象的方法。
在化学原理教学中,建模思想可以帮助学生理解分子之间的相互作用和化学反应的机理,从而更深入地掌握化学知识。
建模思想强调抽象化和简化。
建模思想在高中化学解题的应用论文
建模思想在高中化学解题的应用论文建模思想在高中化学解题的应用论文高中化学在高考中所占分值较大,对于学生的逻辑判断能力以及抽象推理能力提出了很高的要求.同时,高中化学所涉及的范围较大,考察题型众多,题量大,都对学生的做题效率与质量提出了很高的要求.因此,通过建立建模思想开展高中化学习题的应用解答研究就具有重要的现实意义.一、逐项分析法在化学试题解答中的应用在化学习题中,选择题占分值比例较大,对每个选项进行逐个分析,进而推出正确选项,在习题解答中较为常用.同时,在高考化学中,定性分析选择题以基本理论、物质性质以及实验等为重要的出题基础,着重考察学生对于基础知识、基础技能的掌握程度.常见的出题形式都会将正确选项掺杂在错误选项中,并且错误选项带有较高的迷惑性.例如常见的知识点有:实验分析原理、有机化学、离子是否能够大量共存等.如下题所示:有X、Y、Z、W、M五种短周期元素,其中X、Y、Z、W同周期,Z、M同主族;X+与M2-具有相同的'电子层结构;离子半径:Z2->W-;Y的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料.下列说法中,正确的是().A.X、M两种元素只能形成X2M型化合物B.由于W、Z、M元素的氢气化物相对分子质量依次减小,所以其沸点依次降低C.元素Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体D.元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂正确答案为D.在上题中,重点考察元素周期表与元素周期律,涉及范围较广,例如:单质、化合物、晶体、氢键等等,是一道多知识点的综合题型.运用逐项分析法之前,应对题型进行大概判断,确定使用元素周期表工具,并结合元素周期律,可以从位、构、性上对X、Y、Z、W、M等分别进行判断,分析可知,X/Y/Z/W/M分别是:Na/Si/S/Cl/O.确定元素后,开始下面选项的逐项分析.在实际的教学中,笔者发现很多的学生在此类型的习题时,题目往往都是一知半解,就开始做分析下面的选项,而逐项分析法在选择题的解答中,不应盲目对选项进行分析,而是要认真研读题目,在对题目进行理性判断的基础上重点研读选项,否则单纯针对选项进行分析,只会降低做题效率.二、特例反驳法在化学解题中的应用特例反驳法适用于化学试题选项较多,每个选项都有正确性成分在其中,学生需要了解自己所接触到的知识点中,有一个能够作为特例的原理从而将其作为参考项对各个选项进行排除.这种技巧从侧面开辟了一个途径,降低了学生做题的效率,提高了做题的质量.如下题所示:某钠盐溶液中可能含有NO-2、SO2-4、SO2-3、CO2-3.CI-、I-等阴离子.某同学取5份此溶液样品,分别进行了如下实验:①用pH计测得溶液pH大于7②加入盐酸,产生有色刺激性气体③加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀,且放出有色刺激性气体④加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,该沉淀溶于稀硝酸且放出气体,将气体通入品红溶液,溶液不褪色⑤加足量BaCl2溶液,产生白色沉淀,在滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)溶液,再滴加KSN溶液,显红色.该同学最终确定在上述六种离子中含有NO-2、CO2-3、CI -三种阴离子.请分析,该同学只需要完成上述哪几个实验,即可得出此结论.A.①②④⑤B.③④C.③④⑤D.②③⑤正确答案为B.在上题中,关键点是NO-2的检验,在化学教学中,关于此知识点的解决较为常见,如果学生对于此离子的检验方式不熟练,就会干扰到其他选项的排除.因此,在教师教学中,要加强重视相近实验现象的区别对待.三、图形建模思想的应用将知识点在学习的过程中,通过概念图、网络图、对比图的形式进行对比与梳理,从而能够有效发现各个知识点之间的联系,在解题中少走弯路,提高做题效率.例如,下图是氮族元素中N及化合物知识网络图:在实际的解题过程中,可以将此图牢记,在解答关于化学方程式时,可以充分利用此图答题.在上图中,各个元素之间的关系被明确标出,它们之间存在怎样的联系,如何运用这种联系,教师可以在教学活动中展开.学生在运用此图时,应首先对各个点的性质、结构特点进行熟悉.对比图在化学解题中的应用十分广泛,通过对相近、相似或者是相关概念,通过对比图的表示,有利于学生理清做题思路.在高中化学的解题过程中,建模思想的熟练应用是提高做题效率与正确的重要方法,需要教师在实际的教学活动中,充分将建模思想贯彻到学生的头脑中,在课下的习题练习中,加强对学生的检查,使学生自觉养成建模思想.高中化学在高考中的比重决定了化学试题必须保证较高的准确率,从而避免在化学科目中落下分数.因此,建模思想的应用应继续加以推广。
建模思想在高中化学原理教学中的应用探究
建模思想在高中化学原理教学中的应用探究随着科技的进步和教育理念的不断更新,建模思想在教学中的应用越来越受到重视。
建模思想是指利用数学方法和计算机技术对现实问题进行分析、描述和解决的一种思维方式。
在高中化学原理教学中,通过引入建模思想,可以深化学生对化学知识的理解,培养学生的科学思维和创新意识。
本文将探讨建模思想在高中化学原理教学中的应用,并提出一些具体的教学策略。
1. 利用化学公式进行定量计算建模思想强调对现实问题进行定量分析。
在化学原理教学中,可以通过引导学生利用化学公式进行定量计算来培养他们的建模能力。
让学生根据化学方程式计算化学反应的摩尔比,通过摩尔比计算反应物的质量变化和生成物的生成量,从而理解化学反应的定量关系。
这样的教学方法能够帮助学生将抽象的化学理论与实际情境相结合,提高他们的化学思维能力。
2. 建立化学反应动力学模型化学反应的速率常常受到温度、浓度、催化剂等因素的影响。
利用建模思想,可以引导学生建立化学反应的动力学模型,探究不同因素对反应速率的影响规律。
通过实验数据的收集和处理,学生可以利用数学方法拟合出反应速率与温度、浓度等因素的关系,从而深入理解化学反应动力学的基本原理。
3. 模拟化学实验过程利用计算机软件和模拟器可以帮助学生在虚拟环境中进行化学实验,模拟不同条件下的实验过程和结果。
通过这样的方式,学生可以在实验室外部获得更多的实验机会,提高他们的实验操作能力和实验数据处理能力。
模拟实验还可以帮助学生在更安全的环境下进行实验研究,降低实验风险。
二、具体的教学策略1. 注重问题驱动的教学模式在化学原理教学中,应该注重问题驱动的教学模式,引导学生主动提出问题、探索问题、解决问题。
教师可以选择一些实际生活中的问题或者与学生相关的问题,让学生运用化学知识来分析和解决。
通过问题驱动的教学,可以激发学生的学习兴趣,提高他们的学习积极性和主动性。
2. 鼓励学生进行独立探究在化学原理教学中,教师应该鼓励学生进行独立探究,提供一定的自主学习空间。
建模思想在高中化学原理教学中的应用探究
建模思想在高中化学原理教学中的应用探究建模思想是一种系统地观察、描述和解释客观事物的思维方式,它在高中化学原理教学中的应用具有重要意义。
本文将探究建模思想在高中化学原理教学中的应用,并分析其对学生学习的促进作用。
1. 建立化学模型在高中化学原理教学中,建模思想可以帮助学生建立化学模型,对化学现象进行深入理解。
在学习原子结构时,学生可以通过建模的方式,将原子的结构和组成进行模拟,有助于他们理解原子的基本构成及其性质。
通过建模思想,学生可以更直观地了解化学现象背后的原理,提高学习效果。
2. 分析化学现象建模思想也可以帮助学生分析化学现象,找出规律和规则。
在学习化学反应速率时,学生可以通过建立反应速率模型,分析不同因素对反应速率的影响,从而深入理解反应速率的变化规律。
通过建模思想,学生可以更系统地分析化学现象,了解其中的规律和原理。
建模思想还可以帮助学生预测化学现象的发生和结果。
在学习溶解度平衡时,学生可以通过建立溶解度平衡模型,预测溶解度的变化趋势和溶解度积的大小。
通过建模思想,学生可以更准确地预测化学现象的发生和结果,提高他们的预测能力和判断能力。
1. 提高学生的学习兴趣建模思想可以帮助学生将抽象的化学概念具体化,使其更易于理解和接受。
通过建模思想,学生可以将化学知识应用到实际问题中,增强学习的趣味性和实用性,从而提高学生的学习兴趣。
2. 培养学生的创新意识建模思想要求学生从多个角度去观察和思考问题,培养了学生的创新意识和解决问题的能力。
通过建模思想,学生可以通过自己的思维和创意来建立模型,找出规律和解释现象,激发学生的创新意识和学习动力。
3. 提高学生的综合素质建模思想要求学生具备一定的分析、推理和判断能力,这有助于提高学生的综合素质。
通过建模思想,学生可以培养自己的思维能力和动手能力,在实践中提高自己的学习能力和解决问题的能力。
在高中化学实验教学中,可以引导学生运用建模思想建立实验模型,从而更深入地了解实验现象的本质。
高中化学解题中建模思想的应用
高中化学解题中建模思想的应用林㊀花(福建省南平市建阳第二中学ꎬ福建南平354200)摘㊀要:高中化学对学生的逻辑推理能力㊁抽象思维能力与判断能力等均有着较高的要求ꎬ他们在解题实践中往往会遇到不少困境ꎬ短时间内难以求出准确结果.据此ꎬ文章针对高中化学解题中如何应用建模思想做了探讨ꎬ并分享了部分解题实例.关键词:解题ꎻ建模思想ꎻ高中化学中图分类号:G632㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2023)36-0116-03收稿日期:2023-09-25作者简介:林花(1977.12-)ꎬ女ꎬ福建省南平人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中化学教学研究.㊀㊀在高中化学解题教学中ꎬ教师除传授一些常规解题方法外ꎬ还要注重建模思想的应用ꎬ增进学生对化学理论知识的理解ꎬ提升他们应用建模思想解题的意识.引领学生借助建模思想把复杂㊁繁琐的化学反应变得简易化与清晰化ꎬ让他们从中找到简便的解题方法ꎬ使其积累更多解题经验.1运用晶体模型高效解答化学试题高中化学教师在解题实践中ꎬ应当指导学生以认真阅读题目内容与仔细审题为基本前提ꎬ根据题意建立晶体模型ꎬ使其深入分析晶体模型的内部结构ꎬ找到有价值的信息ꎬ让他们结合晶体模型解题[1].㊀例1㊀[MxFey(CN)z]是一种蓝色晶体ꎬ在其结构中Fe2+与Fe3+均位于顶点的位置ꎬ且是相邻与互补的关系ꎬ棱上均是CN-ꎬ该晶体中阴离子晶胞结构如图1所示ꎬ以下说法中正确的为(㊀㊀).A.该晶体是原子晶体B.M离子在立方体面心位置ꎬ是+2价C.M离子在立方体面心位置ꎬ是+1价D.该晶体的化学式是MFe2(CN)6ꎬ其中M为+1价图1㊀[MxFey(CN)z]中阴离子晶胞结构分析㊀解答这道题目时ꎬ学生读完题目内容以后ꎬ结合文字描述及插图可以建立出晶体模型ꎬ并深度研究晶体模型的内部情况ꎬ寻求有用信息ꎬ最终顺利完成解题ꎬ找到正确选项.详解㊀A选项ꎬ本结构中含有阴阳两种离子ꎬ所以该晶体是离子晶体ꎬ故错误ꎻB选项ꎬ根据图像能够看到Fe2+与Fe3+均在该模型的顶点位置ꎬ对应个数均为1/2ꎬCN-在棱上ꎬ对应个数为3ꎬ据此得到M㊁Fe㊁CN三者的个数之比为xʒ2ʒ6ꎬ结合晶体化合价可知阴离子带的负电荷数是-6+2+3=-1ꎬ则晶体化学式是MFe2(CN)6ꎬ所以x=1ꎬ且M是+1价ꎬB错误ꎻC选项ꎬM离子在立方体体心ꎬ是+1价ꎬC选项是错误的ꎻ而通过以上综合分析ꎬ可以判611断出D选项是正确的.2采用平衡模型精准解答化学试题在计算同化学平衡参数有关的试题时ꎬ教师需提示学生注意列出三段式ꎬ设出参数ꎬ根据题目信息建立与求解方程ꎬ也可以让他们结合极限思维展开分析和求解ꎬ使其解题效率更高[2].例2㊀往体积可变化的密闭容器内加入mmolX(g)与1molY(g)发生反应:X(g)+Y(g) nZ(g)ꎬ5分钟后测得Y的转化率是50%ꎬ反应后混合气体的密度是反应前混合气体密度的23ꎬ那么mʒn不可能是(㊀㊀).A.1ʒ4㊀B.1ʒ3㊀C.1ʒ2㊀D.2ʒ5分析㊀由于本题中发生的是一个互逆反应ꎬ所以可以直接使用化学平衡模型ꎬ并结合勒夏特列原理分析相关参数之间的关系ꎬ从而求得相应的数值.详解㊀根据化学平衡模型可知ꎬ当达到平衡时X㊁Y㊁Z的物质的量分别是(m-50%m)=0.5mmolꎬ(1-1ˑ50%)mol=0.5mol㊁1molˑ50%ˑn=0.5nmolꎬ根据反应后混合气体的密度是反应前混合气体密度的23可知1+m0.5m+0.5+0.5n=23ꎬ求得n=2m+2ꎬ那么当m取1mol㊁2mol㊁3mol㊁4mol时ꎬ对应的n分别是4mol㊁6mol㊁8mol㊁10molꎬ那么mʒn不可能是1ʒ2ꎬ故答案是C选项.3应用建模思想解答电子排布试题核外电子排布类题目较为抽象和难懂ꎬ教师在讲授理论知识过程中ꎬ要带领学生认真观察㊁分析和研究具体排布规律ꎬ使其深度理解原子核外电子排布模型ꎬ帮助他们奠定解题基础.教师要着重讲解物质化学式计算中心原子价层电子对数的相关知识ꎬ指导学生进行解题练习ꎬ让他们学会运用建模思想解答该类试题[3].例3㊀以下有关中心原子杂化轨道类型和分子几何构型说法不正确的是(㊀㊀).A.在PCl3中P原子sp3杂化ꎬ分子几何构型为三角锥形B.在BCl3中B原子sp2杂化ꎬ分子几何构型为平面三角形C.在CS2中C原子sp杂化ꎬ分子几何构型为直线形D.在H2S中S原子sp杂化ꎬ分子几何构型为直线形分析㊀学生应该先把中心原子价层的具体电子对数计算出来ꎬ精准确定弧对电子与杂化类型ꎬ得到相应的分子几何构型ꎬ再结合核外电子排布模型展开思考和分析ꎬ最终找到说法错误的选项.详解㊀A选项ꎬ通过计算得出中心原子价层的电子对为4ꎬ弧对电子为1ꎬ杂化类型为sp3ꎬ分子几何构型为三角锥形ꎬ所以正确ꎻ在B选项中ꎬ通过计算得出中心原子价层电子对数为3ꎬ弧对电子为0ꎬ杂化类型为sp2ꎬ分子几何构型为平面三角形ꎬ正确ꎻ在C选项中ꎬ通过计算中心原子价层电子对为2ꎬ弧对电子为0ꎬ杂化类型为sp杂化ꎬ分子几何构型为直线形ꎬ正确ꎻ在D选项中ꎬ通过计算中心原子价层电子对为4ꎬ弧对电子为2ꎬ杂化类型为sp3杂化ꎬ分子几何构型为V形ꎬ故是错误的ꎬ则正确答案就是D选项.4应用建模思想解答电学化学试题高中化学教师在指导学生应用建模思想处理电学化学试题时ꎬ要让学生先根据电解液与电极材料精准找到原电池的正极与负极ꎬ再结合氧化反应相关知识找到相应的方程式ꎬ让他们利用原电池模型进行分析ꎬ由此完成解题.例4㊀已知铝离子电池的内部是AlCl-4和有机阳离子所构成的电解质溶液ꎬ工作原理如图2所示ꎬ下列说法不正确的是(㊀㊀).A.当电池工作时ꎬ负极为铝ꎬ正极为石墨B.当电池工作时ꎬ有机阳离子往铝电极方向进行移动C.当电池工作时ꎬ负极反应为:Al-3e-+7AlCl-4 4Al2Cl-7711D.电池充电时阳极反应是:Cn+AlCl-4-e- CnAlCl4图2㊀铝离子电池的放电工作原理图分析㊀解答本道题目时ꎬ学生可以通过联系原电池以及电解池模型ꎬ迅速判断各个选项中的说法ꎬ准确判断出各个选项中说法的正与误.详解㊀对于A选项ꎬ当电池工作时ꎬ负极为活性电极铝ꎬ正极为石墨ꎬ故正确ꎻ在B选项中ꎬ当电池工作时ꎬ有机阳离子往正极方向移动ꎬ即为往石墨电极方向进行移动ꎬ所以不正确ꎻ在C选项中ꎬ当电池工作时ꎬ负极为铝ꎬ负极反应式正如选项中给出的一样ꎬ所以是正确的ꎻ对于D选项ꎬ电池充电时阳极发生氧化反应ꎬ电极的反应式与选项所给一样ꎬ也是正确的.综合起来正确答案是B选项.5应用氧化还原模型解答化学试题在高中化学解题教学中ꎬ教师可引领学生应用氧化还原模型进行解题ꎬ关键之处在于他们能够准确判断出一个化学反应中氧化剂㊁还原剂㊁氧化产物和还原产物的对应物质ꎬ同时要关注电子守恒定律的配合使用ꎬ使其借助氧化还原反应的规律与性质顺利㊁高效地完成解题[4].例5㊀把一定量的氯气通入到100mL6mol/L的氢氧化钠溶液中刚好能够全部反应ꎬ生成物可能是氯化钠㊁次氯酸钠㊁氯酸钠ꎬ其中铝酸钠的物质的量浓度受到温度高低的影响ꎬ那么下列说法正确的有(㊀㊀).A.在该化学反应结束以后ꎬ溶液中c(Cl-)ʒc(ClO-)ʒc(ClO-3)=6ʒ6ʒ1B.被氢氧化钠溶液所吸收的氯气的物质的量是0.3molC.在该化学反应中ꎬ转移的电子的物质的量可能是0.4molD.在反应后的溶液中c(NaCl)ɤ0.5mol/L分析㊀题目中是一个典型的氧化还原反应ꎬ可直接应用氧化还原模型进行分析ꎬ根据氧化反应相关知识完成解题.详解㊀设氯化钠㊁次氯酸钠㊁氯酸钠物质的量分别是a㊁b㊁cmolꎬ根据氧化还原模型可知在反应中尊重电子守恒定律ꎬ即为b+5c=aꎬ根据钠元素守恒可得a+b+c=6mol/Lˑ0.1L=0.6molꎬA选项中没有遵循电子守恒定律ꎬ故错误ꎻ在B选项中ꎬ根据生成物可知ꎬ钠原子和氯原子的个数之比是1ʒ1ꎬ所以被氢氧化钠溶液吸收的氯气的物质的量是0.6molˑ12=0.3molꎬ故正确ꎻ在C选项中ꎬ氯化钠是还原产物ꎬ如果转移电子的物质的量是0.4molꎬ那么将会生成0.4mol的氯化钠ꎬ把a=0.4mol代入ꎬ可得b=0.15molꎬc=0.05molꎬ所以也正确ꎻ在D选项中ꎬ通过分析可知2a=0.6+0.4cꎬ当生成物中的氯酸钠越多时ꎬ氯化钠的物质的量就越大ꎬ当生成物中只有氯化钠与氯酸钠时ꎬ氯化钠的物质的量达到最大ꎬ这时a=5cꎬa+c=0.6molꎬ解之得a=0.5molꎬ那么对应的物质的量浓度是0.5mol/0.1L=5mol/Lꎬ即为c(NaCl)ɤ5mol/Lꎬ故错误.综合起来ꎬ说法正确的有B与C两个选项.参考文献:[1]杨洋.高中化学解题中建模思想的有效应用[J].数理化解题研究ꎬ2022(34):126-129.[2]王玮.构建模型解决问题:建模思想在高中化学教学中的应用策略[J].高考ꎬ2022(32):162-164.[3]黎发明.建模思想在高中化学解题中的应用研究[J].数理化解题研究ꎬ2021(16):96-97.[4]申延法.建模思想下的高中化学解题技巧[J].数理化解题研究ꎬ2021(31):103-104.[责任编辑:季春阳]811。
建模思想在高中化学原理教学中的应用探究
建模思想在高中化学原理教学中的应用探究在高中化学原理教学中,建模思想是一种重要的教学方法,它通过让学生进行实际操作和观察,提供实验数据和现象,引导学生建立数学模型并进行分析,从而加深学生对化学原理的理解和应用能力。
以下将介绍建模思想在高中化学原理教学中的具体应用。
建模思想可以用于化学原理实验教学中。
在进行实验之前,教师可先向学生提出一个问题或者给出一个实际生活中的场景,要求学生通过实验来解决问题或研究现象。
学生们可以根据实验制定操作步骤、选择实验仪器及试剂,并且在实验过程中观察和记录实验现象和数据。
通过这样的实践过程,学生们能够深入了解化学原理,并且逐步形成一定的规律和模型。
建模思想也可以用于化学原理理论教学中。
在讲解化学反应原理时,教师可以使用实际生活中的例子或实验数据来引发学生的思考。
教师可以通过观察化学反应实验现象和结果,让学生们分析反应物和生成物的变化规律,并尝试建立相应的数学模型。
学生们可以通过观察实验数据的变化趋势,进行线性拟合或曲线拟合,从而得到化学反应速率常数、反应级数等参数,并且能够应用这些模型分析和解决实际问题。
建模思想还可以应用于化学原理的学习评价中。
通过让学生完成一定的建模任务或实际应用项目,教师可以评估学生对化学原理的掌握程度和应用能力。
教师可以要求学生根据给定的条件和反应原理,设计一个合适的实验方案,并通过分析实验数据来评价学生的建模和实验能力。
建模思想还可以激发学生的兴趣和创新能力。
通过给学生提供一定的自主学习空间和实践机会,建模思想能够培养学生的观察力、实验能力和解决问题的能力。
学生们在实践中能够发现问题、提出假设、进行实验和分析,并最终得到自己的成果。
这样的学习过程能够激发学生的兴趣和创新思维,培养学生的科学精神和探究能力。
高中化学解题如何应用建模思想
园丁沙龙互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互互高中化学解题如何应用建模思想■丁优军摘要:当下的高中生在完成化学学习的时候,存在着很多的问题。
这些问题的存在和发展对于不同的学生都构成了一种学习上的障碍。
事实上,教师不应该让学生对于化学知识产生如此肤浅认识,更不应该让学生对于化学的解题流程感到一头雾水,在这种状态下,教师更应该激活全体学生的学习能力和学习潜力,同时又可以用好建模思想,让学生在学习化学的过程中,提高自我的学习能力和学习效率。
教师尤其要让更多的学生认识到建模对于提高化学解题效率的意义。
关键词:高中化学;教学模式;建模思想;应用模式;教学影响高中化学教师要让全体学生养成足够合理的学习方法和学习心得,同时又让学生在处理化学问题的时候,能养成足够深刻的认识和体悟,并且对于不同的化学问题产生足够深刻的分析和归纳,从而成为一个有学习体系、有学习能力、有学习根基的学习者。
教师尤其要让更多的学生认识到自我的学习短板,并且在认识到自我学习短板的同时,克服自我的学习问题,能让学生找到学习的策略,在建模的同时,感受到学习的乐趣,又能让学生更加深刻地认识化学。
一、当下的高中生在学习化学时的问题分析(一)高中生学习化学缺乏体系当下的高中生在学习化学的过程中缺乏相应的体系和脉络,这样的模式对于学生的提高和发展造成了相当不利的影响。
在这种模式下,教师更要注意帮助学生建立起学习的体系和策略,同时让学生在学习知识的过程中,懂得更多的道理。
教师需要帮助学生建立起学习化学的体系,让学生在学习化学的过程中,提高自我的学习成效和学习效率。
(二)高中生学习化学缺乏成效当下的高中生在学习化学的过程中,之所以无法提高自我的学习成效,一个很重要的问题便是自我的学习方法有误。
高中化学建模解题方法及其应用
高中化学建模解题方法及其应用黄㊀征(广西南宁市第二十四中学ꎬ广西南宁530001)摘㊀要:当前ꎬ建模解题方法在高中化学解题中有所应用ꎬ实现了对以往解题模式的有效创新ꎬ可以将复杂问题简单化.基于此ꎬ文章对高中化学建模解题方法及其应用措施进行了分析.关键词:建模解题方法ꎻ应用措施ꎻ高中化学中图分类号:G632㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2024)01-0130-03收稿日期:2023-10-05作者简介:黄征(1978.9-)ꎬ女ꎬ广西忻城人ꎬ中学一级教师ꎬ本科ꎬ从事高中化学教学研究.㊀㊀对于教师而言ꎬ引导学生灵活运用建模思想来解决化学问题ꎬ不仅可以使较为复杂的化学问题得到简单化处理ꎬ同时也可以使学生的化学理论知识运用能力得到培养.教师在进行化学解题建模时ꎬ应该保证所构建模型的直观性ꎬ使学生能够充分理解模型意图ꎬ这样学生才能在化学课程学习过程中获得更为丰富的主观感受ꎬ同时也保证了化学课程的教学成效.1归纳构建模型方法一:晶体模型在解题中的应用㊀㊀晶体知识点所占比例较大ꎬ与晶体知识有关的题目也是高考中的常见类型.对于晶体知识点而言ꎬ要求学生有较强的空间想象力及思维能力ꎬ从而掌握模型构建要点ꎬ这样ꎬ才能实现对晶体问题的有效解答.例1㊀根据图1所示几种晶体或晶胞示意图回答下列问题:(1)在上述晶体类型中ꎬ粒子之间以共价键结合形成的晶体是(㊀㊀).图1㊀晶体晶胞示意图(2)在上述种晶体类型中ꎬ熔点由高到低的顺序依次是(㊀㊀).(3)冰的熔点明显高于干冰ꎬ不仅因为H2O是极性分子ꎬ而CO2是非极性分子ꎬ还与(㊀)有关.想要完成上述化学题ꎬ需要先明确解题思维ꎬ学生对晶体结构相关知识要有深入的了解.就本题目而言ꎬ(1)属于基本的概念性习题ꎬ只要熟悉晶体结构相关概念ꎬ就可以解出正确答案ꎬ而(2)(3)则需031要学生较为灵活地运用晶体知识.具体来说ꎬ离子晶体的熔点与离子半径㊁离子所带电荷数有密切关系ꎬ离子半径越小ꎬ且离子所带电荷数越多ꎬ则表明离子晶体的熔点越高[1].对于金刚石晶体而言ꎬ其属于原子晶体ꎬ熔点最高ꎬ而对于干冰㊁冰而言ꎬ其都是分子晶体ꎬ熔点要明显低于金刚石.而将冰与干冰相比ꎬ由于冰中存在氢键ꎬ因此冰的熔点要高于干冰ꎬ因此ꎬ在对上述5种晶体或晶胞的熔点进行对比时ꎬ其熔点由高到低为:金刚石晶体>Cu晶胞>MgO>冰>干冰.答案:(1)金刚石晶体(2)金刚石晶体>Cu晶胞>MgO>冰>干冰(3)H2O分子之间能够形成氢键2归纳构建模型方法二:核外电子排布模型在解题中的应用㊀㊀核外电子分布知识点是当前高中化学中的重要组成部分ꎬ教师在开展教学活动时ꎬ应该根据当前学生的认知能力及学习习惯确定相应教学方案ꎬ从而实现对学生的有效引导ꎬ这也更加有利于加深学生对于微观世界的印象.教师在进行核外电子分布问题教学时ꎬ应该引导学生可以灵活运用模型思想来解决化学问题ꎬ这也可以使学生在化学学习过程中感受到趣味性.通过具象的模型构建让学生对化学知识点深入探究ꎬ进而确定最为适宜的解题方法[2].同时ꎬ教师利用化学模型将微观事物展示出来ꎬ也可以让学生在解答化学问题时ꎬ思路更为清晰ꎬ更容易把握知识要点.例2㊀研究表明ꎬ核外电子的能量与电子数所在的层数㊁能级有直接关系ꎬ因此ꎬ核外电子的数目㊁电荷数也会对能量产生明显影响ꎬ氩原子与硫原子的核外电子排布式分别为1s22s22p63s23p6和1s22s22p63s23p4ꎬ下列相关表述正确的是(㊀㊀).A.在3p能级ꎬ两个粒子的电子到电子核之间的距离相等B.在1s能级ꎬ两个粒子电子能量相同C.两个粒子的化学性质相同D.当两个粒子发生电子跳跃时ꎬ粒子会产生不同的光谱在解答此类化学习题时ꎬ学生要掌握相应规律ꎬ明确问题要点ꎬ这样才能准确快速解出题目.根据题目内容画出氩原子及硫原子的核外电子排布模型ꎬ结合模型情况来对两个粒子进行对比.可以看出ꎬ虽然上述两个粒子的核外电子排布相同ꎬ但电荷数量有所不同ꎬ因此二者的电子能量也自然不同[3].鉴于上述分析结果ꎬ可以确定B错误ꎻ而由于氩原子的核外电荷对电子的吸引力更大ꎬ其距离原子核更近ꎬ因此ꎬ可以判断A错误ꎻ硫原子得到电子之后ꎬ其会形成稳定结构ꎬ因此得电子能力强ꎬ由此可以判定两种粒子的还原性不同ꎬ因此C错误ꎻ当两个粒子的电子能量不同ꎬ在发生电子跃迁时ꎬ所产生的光谱也有所区别ꎬ因此D正确.答案:D.3归纳构建模型方法三:氧化还原模型在解题中的应用㊀㊀氧化还原反应模型ꎬ是高中化学模型教学中所涉及的重要模型之一ꎬ需要教师对其模型理念进行深入分析ꎬ进而帮助学生掌握相应的解题技巧.在进行氧化还原反应模型构建时ꎬ应该将重点放在如何准确判断氧化剂㊁还原剂㊁氧化产物及还原产物方面ꎬ同时还要注意对电子守恒定律进行应用ꎬ从而使相关化学习题迎刃而解[4].教师在进行氧化还原反应相关知识点教学时ꎬ也应该注意以学生现实情况为背景ꎬ找到教学切入点.教师要引导学生构建起氧化还原反应的基本模型ꎬ从而达到帮助学生理解氧化还原反应的效果[5].具体氧化还原反应模型如图2所示.例3㊀将一定量的氯气通入100mL6mol/L的氢氧化钠溶液中ꎬ恰好实现完全反应ꎬ产物为131图2㊀氧化还原反应基本模型NaClO3㊁NaCl㊁NaClOꎬ下列关于上述反应的说法正确的是(㊀㊀).A.氢氧化钠吸收的氯气物质的量为0.3molB.在反应过程中ꎬ转移电子的物质的量为0.8molC.反应过程中ꎬ三种产物的物质的量遵守电子守恒定律ꎬ但钠元素不遵守守恒定律D.反应完成后ꎬ溶液中的c(NaCl)ɤ0.5mol/L在本题中ꎬ想要实现对四个选项的说法是否正确进行准确判断ꎬ应该通过构建氧化还原反应模型的方式来实现对产物物质的量的有效确定ꎬ从而为解题提供先决条件.通过分析氧化还原反应模型可知ꎬ在反应过程中ꎬ各物质遵循电子守恒ꎬ设定NaCl㊁NaClO㊁NaClO3物质的量分别为a㊁b㊁cꎬ单位为molꎬ根据钠元素守恒ꎬ则有a+b+c=0.6mol[6].因此ꎬ可判定C项说法不正确ꎻ发生反应后ꎬ根据生成物情况可以得到ꎬ钠原子与氯原子的个数比为1ʒ1ꎬ因此ꎬ可以通过计算得到氢氧化钠吸收的氯气物质的量为0.6/2=0.3molꎬ即A选项正确ꎻNaCl属于还原产物ꎬ如果其转移电子的物质的量为0.8molꎬ将其带入之后ꎬ发现所得到的产物物质的量关系式不能满足氧化还原反应模型ꎬ即没有体现出b+5c=aꎬ由此可以判断B错误ꎻ当反应完成后ꎬ溶液中NaCl的浓度为5mol/Lꎬ因此D选项的说法错误.答案:A.4结束语总而言之ꎬ建模解题思路已经在当前高中化学教学中有较为广泛的应用ꎬ实现了对学生解题能力的有效培养ꎬ同时也与当前学生学习习惯较为符合.今后ꎬ教师应该结合高中化学知识点对化学建模解题方式进行合理运用.目前ꎬ晶体模型㊁氧化还原模型㊁核外电子排布模型等都在化学解题中有一定影响ꎬ实现了对相应题型的有效解答ꎬ同时也使学生在学习过程中视野更为开阔ꎬ掌握了更多解题方式.教师还应该意识到ꎬ培养高中生解题模型构建与应用能力是一个长期过程ꎬ需要教师结合高中化学学科及学生实际情况确定入手点ꎬ使学生可以灵活借助解题模型来实现对化学问题的深入探究ꎬ这也可以使学生化学知识体系更为完善.教师在进行解题模型构建及引导学生学习时ꎬ应该着手将复杂的化学问题简单化ꎬ从而更加便于学生理解ꎬ这也可以激发学生化学学习自主性.参考文献:[1]赵旭东.形象思维切入逻辑思维突破经验思维防错:探讨高中化学解题模型建立[J].理科考试研究(高中版)ꎬ2020ꎬ27(12):49-53.[2]余铭洁.对比研究法的解题模型在高三化学无机综合题解题中的应用:以实验专题复习教学为例[J].少男少女ꎬ2019ꎬ3(33):51-53.[3]张培花.基于思维地图构建高中化学习题解题模型[J].数理化解题研究ꎬ2020ꎬ10(4):91-92.[4]李开标. 化学反应原理 相关模型在解题中的应用[J].数理化解题研究ꎬ2021ꎬ24(19):100-101.[5]周燕.浅谈模型的构建对高中化学解题的积极意义[J].理科考试研究(高中版)ꎬ2019ꎬ21(12):53.[6]何淑玲.论高中化学核心素养渗透策略:以证据推理与模型认知为例[J].数理化解题研究ꎬ2020ꎬ10(18):78-79.[责任编辑:季春阳]231。
浅析建模思想在高中化学解题中的应用
浅析建模思想在高中化学解题中的应用晏得珍1许晓韡-2化学在高中理科课程之中属于重要内容,同时也是高考理综重点考查的一项内容,分值占比比较大,对于高中生的抽象推理与逻辑判断这些能力有着较高要求。
同时,高中化学实际涉及范围非常广,考查题型非常多,题量非常大,所以要求高中生具有较高解题效率、解题质量以及准确率。
建模思想是借助化学模型对问题加以解决的一种实践,同时也是非常重要的一种思维方法。
这种方法主要通过构建具体模型实现解题目的。
通过建模可以对解题过程进行模式化以及具体化,进而促使高中生的解题能力不断提高。
在此基础上,本文要旨即在高中现阶段化学解题当中建模思想的具体运用进行探索研究,希望能为新时代化学教学提供建议和参考。
众所周知,化学这门学科把实验当作重要基础,是高中生必修的一门课程。
相比于生物、物理这些学科,化学学科具有自身独特特点。
而且,高中阶段的化学知识较为零散,致使很多学生对化学知识进行学习期间都感觉解题思路十分混乱,无法理清头绪,进而导致一些高中生出现了厌学心理。
为对上述问题加以有效解决,教师可引导高中生对建模思想加以运用,借助建模方法对繁琐复杂的反应进行清晰化以及简易化,进而对化学问题进行高效解决。
为此,对高中阶段化学解题当中建模思想的具体运用展开探究有着重要意义。
1 高中阶段化学学科建模解题的含义与运用步骤1.1 含义借助建模思想对化学问题进行解决,是指运用模型构建这种方式对实际化学问题加以解决。
通过概括以及抽象处理以后,能够把实际问题变成相应的抽象模型,之后借助相应的化学知识以及方法对模型进行详细分析,进而对问题进行有效解决。
1.2 解题的步骤从总体上来说,可以把高中阶段化学建模方法对应的解题步骤分成以下部分。
第一,仔细审题,对题目当中的已知条件以及隐含条件加以充分挖掘。
第二,对实际问题进行抽象概括,构建相应的化学模型。
第三,解读模型。
第四,分析模型。
第五,解答模型有关问题。
第六,对实际问题进行解决。
建模思想在高中化学原理教学中的应用探究
建模思想在高中化学原理教学中的应用探究1. 引言1.1 研究背景研究背景部分主要探讨了传统化学原理教学存在的问题,即学生缺乏对化学原理的深度理解和应用能力。
传统教学模式注重理论知识的传授,忽略了学生在实际问题解决中的思考和创新能力的培养。
为了提高高中学生对化学原理的掌握程度和促进其科学思维能力的发展,有必要引入建模思想这一先进教学理念。
建模思想以实际问题为出发点,通过建立模型来解决问题,让学生更深入地理解化学原理,并培养他们的实际应用能力。
研究建模思想在高中化学原理教学中的应用,对于促进学生综合素质的提高具有重要意义。
1.2 研究目的研究目的是明确建模思想在高中化学原理教学中的应用效果,探讨如何利用建模思想提高学生对化学原理的理解和应用能力,促进教学改革。
通过分析建模思想在教学实践中的具体应用案例,深入探讨其在化学原理教学中的作用机制,为教师在教学实践中更好地运用建模思想提供参考和借鉴。
结合实际教学情况,对建模思想在化学原理教学中可能遇到的问题进行分析和探讨,提出相应的解决对策,为推动高中化学原理教学的深入发展提供理论支持和实践指导。
通过本研究的开展,旨在探讨建模思想在高中化学原理教学中的实际应用效果,为提高学生的学习质量和教学效果提供科学依据和实践指导。
1.3 研究意义研究意义是指本文研究的目的和意义。
建模思想在高中化学原理教学中的应用探究具有重要的现实意义和实践意义。
随着信息化技术的不断发展,建模思想已成为现代教育的重要理念之一,其在教学过程中具有独特的优势和价值,可以帮助学生更深入地理解化学原理,激发学生的学习兴趣和主动性,提高学习效果。
通过建模思想在高中化学原理教学中的应用探究,可以为教师提供更多教学方式和方法,丰富课堂教学内容,促进教学改革和创新。
对于学生而言,建模思想可以培养学生的动手能力、实践能力和解决问题的能力,提高学生的综合素质和创新意识。
本文的研究成果可以为高中化学原理教学改革提供参考和借鉴,促进化学教育的发展,推动学生的全面发展和社会发展。
建模思想在高中化学原理教学中的应用探究
建模思想在高中化学原理教学中的应用探究建模是一种将现实世界中复杂的事物抽象化和语义化的过程,目的在于帮助人们更好地理解问题、分析问题和解决问题。
在高中化学原理教学中,建模思想的应用有助于提高学生的科学素养和学习兴趣。
一、建立模型有助于理解基本概念化学原理教学中有很多基本概念,如化学反应、化学键、物质的性质等等。
建立模型可以帮助学生更好地理解这些概念。
例如,学习化学反应时,模型可以帮助学生理解反应的化学方程式,反应物和生成物之间的原子数、质量、体积等比例关系,以及反应时能量的变化。
通过建立模型,学生可以更清晰地理解化学反应的本质和规律,从而更好地掌握化学知识。
二、建立模型有助于分析问题在化学实验中,学生需要进行数据处理和分析。
建立模型可以帮助学生更好地理解数据的意义和特点,从而更准确地分析问题。
例如,当学生在实验中发现某个反应速率比另一个反应速率快时,他们可以根据已有的知识建立一个简单的模型来解释这种现象,并对实验结果进行分析。
这种分析方式可以帮助学生更全面地理解化学知识,同时培养他们的科学思维和创新能力。
在学习高中化学原理时,学生还需要将所学知识应用于实际问题中。
建立模型可以帮助学生更好地理解问题,为他们提供解决问题的思路和方法。
例如,当学生需要解决一个实际的问题,比如如何测量一种物质的密度,他们可以根据已有的知识建立一个测量模型,并使用该模型来解决问题。
总之,在高中化学原理教学中,建立模型是一种非常有效的教学方法。
它可以帮助学生更好地理解基本概念,分析问题和实践应用。
因此,化学教师应该在教学中注重建立模型,为学生提供更好的学习体验和科学启迪。
建模思想在高中化学解题中的运用
mgcosθ-N=ma1sinθ㊀②由②解得N=0.2mg(2)㊁当小车以a2=3g的加速度水平向右运动时a2>a0ꎬ小球与斜面无弹力且小球离开斜面ꎬ假设拉力为Tᶄ受力如图3所示.由牛顿第二定律得:F合=ma2=3mg㊀③由几何关系Tᶄ=mg()2+F合()2㊀④由③④联立解得:Tᶄ=10mg变式训练2㊀如图5所示ꎬ质量为m的物块放在倾角为θ的斜面体上ꎬ斜面体的质量为Mꎬ斜面与物块间光滑ꎬ斜面体与水平面间的动摩擦因数为μꎬ现对斜面体施加一个水平向左推力Fꎬ要使m相对斜面静止ꎬ推力F应为多大?解析㊀当系统加速度水平向左时ꎬM与m相对静止.对m受力分析如图.由牛顿第二定律得:mgtanθ=ma㊀①解得整体加速度a=gtanθꎬ方向水平向左.对M㊁m整体由牛顿第二定律得:F-μM+m()g=M+m()a㊀②解得:F=μM+m()g+M+m()gtanθ㊀㊀三㊁总结和启示抓住动力学临界问题的本质 供需匹配问题ꎬ在正确受力分析的基础上ꎬ结合牛顿第二定律F=maꎬ解决这类动力学问题.等式的左边是物体受到的合力(供)ꎬ右边是物体以加速度a运动时所需要的合力(需)ꎬ因此F=ma实际上是供需匹配的方程.有以上总结归纳ꎬ解决这一类问题就游刃有余ꎬ这也体现了能力立意的物理理念和物理学科核心素养ꎬ因此对该命题的归类总结对学生学习动力学问题起到了很好地帮助.㊀㊀参考文献:[1]钟月锋.动力学中的一类临界问题 对一道高考题的拓展变式研究[J].物理教学探讨ꎬ2014ꎬ32(8):50-51.[2]黄学科.动力学中的临界问题[J].广西教育ꎬ2014(14):65-66.[责任编辑:李㊀璟]建模思想在高中化学解题中的运用刘文兴(江西省新余市第一中学㊀338200)摘㊀要:教学改革深化背景下ꎬ对高中化学解题提出更高的要求.然而从当前高中化学教学实际看ꎬ大多学生在解题中仍面临较多困难ꎬ极大程度上制约解题效率ꎬ更无从谈及真正掌握其中的化学知识内容.这就要求采取有效的解题策略ꎬ如解题中引入建模思想.本次研究将对建模解题做简单介绍ꎬ分析建模思想在常见化学题目中的应用以及解题具体应用ꎬ最后提出高中化学解题中建模思想应用注意事项.关键词:解题思想ꎻ建模思想ꎻ高中化学中图分类号:G632㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2020)19-0092-02收稿日期:2020-04-05作者简介:刘文兴(1981.10-)ꎬ男ꎬ江西省峡江人ꎬ本科ꎬ中学高级教师ꎬ从事高中化学教学研究.㊀㊀作为以实验为基础的高中学科ꎬ化学相比其他生物㊁物理等学科ꎬ有明显的知识点过于零散特点ꎬ学生解题中需综合考虑化学知识点内容ꎬ可使化学问题解决.值得注意的是ꎬ随着学生对化学生知识内容的不断学习累积ꎬ很难将过多的知识点引入到解题中ꎬ思绪混乱ꎬ长此以往有明显的厌学心理产生ꎬ如何解决该问题考虑将建模思想引入.因此ꎬ本文对高中化学解题中建模思想应用研究ꎬ有十分重要的意义.㊀㊀一㊁建模解题相关概述关于建模解题ꎬ是目前高中化学中常见的一种解题方式ꎬ对帮助解决化学设计问题可发挥重要作用.从布鲁姆教育理论看ꎬ其认为问题经过概括与抽象处理ꎬ并以模型构建形式呈现问题ꎬ更有助于问题解决.将该思想引入29到化学习题解决中ꎬ强调根据题目内容ꎬ构建模型ꎬ模型内融入具体的知识点ꎬ最后达到问题解决目标.化学解题中建模思想的应用ꎬ可划分为多个步骤ꎬ即审题㊁概括㊁模型构建㊁模型解读分析㊁模型问题解决.㊀㊀二㊁建模思想在常见高中化学问题中的应用高中化学题目中有较多常见的习题ꎬ可直接引入建模思想.以等效化学式为例ꎬ可构建相应的模型.例如ꎬ给定的题目为NaCl与KCl混合物中ꎬCl元素质量为a%ꎬ对混合物内Na与K的占比进行求解.解题过程中需对混合溶液分析ꎬ首先对阳离子质量比计算ꎬ观察Na为23ꎬK为39ꎬNa比K小16ꎬ所以O的分子质量为16ꎬ以O㊁Na代替Kꎬ此时建模有NaClOꎬ模型内完成题目求解.假定研究对象100gꎬ其中元素含量ꎬn(NaCl)=n(Cl)㊁n(K)=n(O)ꎬ对K含量求解ꎬ有w(K)=(100-58.5a/35.5)/16ꎬ进一步求解Na含量ꎬ有w(Na)=1-a%-w(K).高中化学习题中ꎬ有较多该类常见的问题ꎬ即混合溶液问题ꎬ需做好元素含量分析以及元素含量系数关系明确ꎬ通过建模法应用ꎬ复杂的计算流程将被简化ꎬ计算效率也因此提高.另外ꎬ对于等效化学反应过程ꎬ也可采取模型构建方式ꎬ如给定的问题中ꎬ浓度为0.001mol/L的盐酸溶液10mLꎬ取浓度相同的氨水混合ꎬ溶液为pH为7时ꎬ选择合适的关系式ꎬ给定的关系式分别为:A.c(NH+4)=c(Cl-) >c(H+)=c(OH-)ꎻB.c(Cl-)>c(OH-)>c(NH+4)>c(H+)ꎻC.V(总)<20mLꎻD.V(总)>20mL.引入建模思想ꎬ分析可发现溶液回合后有NH4Cl生成ꎬ溶液酸性pH为7情况下ꎬ将氨水溶液继续加入ꎬ最后体积将为20mL以上ꎬ所以可判断D选项正确.进一步分析ꎬ在c(OH-)=c(H+)ꎬc(Cl-)=c(NH+4)情况下ꎬ可得除A结果正确.㊀㊀三㊁建模思想在化学解题中的具体应用除了在常见的化学习题中引入化学建模思想外ꎬ也可考虑在其他化学解题中引入该思想.例如ꎬ在化学复习方面引入建模思想ꎬ可借助多种形式实现ꎬ如通过对比图㊁网络图与概念图等对化学知识内容进行梳理ꎬ保证学生对知识内容的掌握更加系统化.以概念图为例ꎬ可于图形中置入不同的命题或概念ꎬ并通过命题将所有概念相关联ꎬ最后所形成的网络中能够涵盖所有概念知识点及主要内容ꎬ或利用不同层级关系ꎬ将概念表达出来ꎬ便于分析ꎬ一目了然.以氮族元素化合物知识为例ꎬ可构建知识网络图ꎬ学生仅需明确知识网络图中的各要素关系ꎬ便能掌握知识内容.再如对比图ꎬ其应用的原理在于通过图表比较相关或相近的概念ꎬ如同系物㊁同位素㊁同素异形体以及同分异构体相关对比ꎬ或对电解㊁电镀㊁原电池与电解池等概念比较.通过这种比较方式ꎬ可使学生做题思路更加清晰.此外ꎬ在其他化学习题类型中ꎬ将建模思想引入ꎬ也可起到较好的效果.以选择题题型为例ꎬ需对每个答案选项进行分析ꎬ部分题目涉及的知识内容较多ꎬ甚至需要采取实验方式使学生对其中知识点分析ꎬ但部分错误选项仍有明显的迷惑性ꎬ如其中的有机化学㊁化学原理以及离子共存等ꎬ所以考虑采取建模方式ꎬ形成解题思路模型ꎬ做到解答过程格式化㊁模式化ꎬ使解题过程准确性提高.这样ꎬ许多不同类型习题解题中ꎬ建模思想的应用均可起到明显效果.㊀㊀四㊁高中化学解题中建模思想应用注意事项高中化学解题教学中ꎬ引入建模思想一方面可帮助教师提高教学质量和课堂教学效率ꎬ同时也能增加学生对化学知识点的理解并掌握ꎬ在化学教学中占据的位置极为重要.但值得注意的是ꎬ引入建模思想的同时ꎬ应辅以有效的评价方式.传统的评价过程中ꎬ采取的评价方法多以终结性评价模式为主ꎬ这种模式更倾向于将成绩作为评价学生综合素质的唯一指标ꎬ在一定程度上很难保证所有学生在学习活动中获得的积极体验.因此ꎬ在此背景下ꎬ可考虑引入生成性评价模式ꎬ生成性评价模式的应用ꎬ注重选择多种指标对学生综合能力评价ꎬ譬如ꎬ学生的课堂参与度㊁团队的协作能力㊁考点测试成绩等等ꎬ为了避免完全以成绩为标准评价学生的综合能力ꎬ防止学生在教学评价中获得消极体验ꎬ影响课堂参与积极性.此外ꎬ高中化学解题中ꎬ关于学生的评价应在评价言语上有效地控制ꎬ教师尽可能选择积极鼓励性话语为主ꎬ即使学生偶有出错㊁学习能力较差㊁上课积极性差㊁注意力不佳等ꎬ作为课堂的引导者ꎬ教师均应注重积极引导ꎬ避免直接批评或惩罚给学生带来消极的情绪ꎬ保证学生学习化学的积极性.建模思想的应用对提高高中化学解题效率可发挥重要作用.实际进行高中化学题目解题中ꎬ应正确认识建模思想的基本内涵与步骤ꎬ保证将建模思想应用到常见的题目以及其他化学题目中ꎬ同时注意在建模思想应用下采取有效的评价方法.这样才能使化学解题效率提升ꎬ强化学生化学知识素养.㊀㊀参考文献:[1]申奥ꎬ刘瑞敏.建模思想在高中化学解题中的应用[J].数字通信世界ꎬ2018(05):259.[2]田磊.建模思想在高中化学解题中的应用分析[J].科技资讯ꎬ2017ꎬ15(36):150+152.[3]闫慧林.合理应用建模思想促进高中化学教学[J].课程教育研究ꎬ2017(10):159-160.[4]张美芳.建模思想在高中化学教学中的应用[D].苏州:苏州大学ꎬ2015.[责任编辑:季春阳]39。
建模思想在高中化学解题中的应用分析
DOI:10.16661/ki.1672-3791.2017.36.150建模思想在高中化学解题中的应用分析田磊(衡水第一中学 河北衡水 053000)摘 要:在高考中,化学占有较大的分值,对学生的逻辑判断能力及抽象推理能力都提出了很高的要求。
此外,高中化学涉及了较大的范围,所考察的题型多,且题量大,由此就要求学生有很高的做题效率与质量。
建模是利用化学模型解决问题的一种实践,也是一种极其重要的思维方法。
它通过具体模型的建立,可以达到解决问题的目的。
建模能使解题过程具体化、模式化,能提高学生对知识的实际应用能力。
关键词:建模思想 高中化学 解题中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)12(c)-0150-02高中化学是一门以实验作为基础的学科,是每一位高中生都必须认真学习的学科。
该学科相比物理、生物等学科,具有其独有的特点。
化学的知识点比较零散,我们在学习的过程中往往会觉得知识解题的思绪比较混乱,由此就会产生对化学的厌学心理。
而要解决这些问题的最佳方式就是建模法,通过建模法对复杂繁琐的化学反应进行简易化和清晰化,使题目能达到易解的效果。
1 高中化学建模解题方式的含义及使用的步骤1.1 建模解题方法的含义高中化学建模解题法是一种高中化学的解题方式,指的是使用建构模式的方式来解决实际问题。
根据布鲁姆教育目标的分类原理观察,通过概括和抽象处理之后,可以将实际问题转化为模型将其表达出来;然后再利用所掌握的化学题目解题的方法和知识进一步分析所建立的模型;最后再推广此模型,通过类比的方式实现解答这一类问题的目的。
1.2 建模解题方法具体的解题步骤总体来说,可以将高中化学建模法的应用解题步骤划分为以下几个部分:对实际问题进行审题—抽象、概括—建立模型—模型解读—分析模型—解答模型问题—解决实际问题。
2 常见高中化学题目建模法的解题分析2.1 等效化学式模型的建构例一:现有KCl和NaCl的混合物,在该混合物中Cl元素质量占a%,求K、Na的质量在该混合物中各占比是多少?对于这个题目,可以先进行观察,求出混合溶液中两个阳离子的质量比,其阴离子为一种元素,对阳离子的质量进行观察K为39,Na为23,可知K比Na大16,而16刚好是O 的分子量,所以可以将K使用Na和O进行代替,即将KCl,建模等效为NaClO。
建模思想在高中化学原理教学中的应用探究
建模思想在高中化学原理教学中的应用探究在高中化学原理教学中,建模思想是一种非常重要的教学方法。
它通过建立模型来帮助学生深入理解化学原理,并将其应用到实际问题中。
本文将从建模思想的定义、建模思想在化学原理教学中的应用以及建模思想在教学中的优势等方面进行探究。
一、建模思想的定义建模是指将具体事物变成符号、形式和数字等的表达方式,以便于我们进行分析和研究。
在化学领域,建模的形式一般为数学模型或计算机模型,通过模型来表达化学现象或过程。
建模思想是指在掌握一定的化学知识和技能的基础上,按照科学的方法,运用数学、计算机等工具进行科学推理和探索,对化学现象和过程进行建模,并进行实验验证,以达到深入理解和掌握化学原理的目的。
1、理解化学原理建模思想可以帮助学生深入理解化学原理。
在教学中,教师可以通过建立模型来描述原子结构、化学键、化学反应等化学现象,让学生通过模型来理解和认识化学原理。
同时,建模思想还可以促进学生的探究精神和创造力,让他们在实验过程中体验科学探究的快乐,从而加深对化学原理的理解和认识。
2、提高化学实验技能建模思想可以提高学生的实验技能。
在建模过程中,模型的建立需要通过实验来验证,这就要求学生具有较高的实验技能。
通过实验验证模型的可行性,学生不仅可以加深对化学原理的理解,更能够掌握实验技能,并获得科学探究的成就感,从而提高化学实验技能。
3、开展课外科研活动建模思想可以帮助学生开展课外科研活动。
在课堂上,教师可以引导学生根据已有的化学知识和技能,自主设计实验,建立模型,探究化学现象和过程,并进行实验验证。
学生通过这样的科学探究活动,不仅能够提高综合能力,更能够开拓眼界,提升对化学的兴趣和热爱。
三、建模思想在教学中的优势1、适应现代教育需求建模思想与现代教育目标不谋而合,支持学生主动构建知识结构,注重学生批判性思维的开展,激发学生的学习兴趣,培养学生创新能力和实践能力。
2、提高学习效率和质量建模思想可以提高学习效率和学习质量,因为建立模型可以更直观、形象地表示化学知识,学生通过模型来理解和掌握化学原理,有助于提升学习效率,提高学习质量。
建模思想在高中化学教学中的应用
建模思想在高中化学教学中的应用高中化学是一门实践性极强的学科,它涉及到众多化学反应、化学原理和化学计算等方面。
对于高中生来说,理解和掌握化学知识具有一定的难度。
为了提高高中化学的教学效果,建模思想逐渐被引入到化学教学中。
建模思想是一种通过建立模型来探究问题、解决问题的方法,它能够帮助学生更好地理解化学知识,提高学生的思维能力。
建模思想是指在解决问题时,通过建立模型来探究问题、解决问题的方法。
模型是指根据实际问题或需求,将复杂的问题简化、抽象化为一个可操作的框架或模板,以便更好地解决问题。
建模思想的建立过程包括以下几个步骤:高中化学中有很多复杂的化学反应,学生很难理解。
通过建立模型,可以更加直观地描述化学反应过程,帮助学生理解化学反应的实质。
例如,在教学氧化还原反应时,可以建立电子转移的模型,将氧化剂和还原剂之间的电子转移形象地展示出来,使学生更加深入地理解氧化还原反应的本质。
化学计算是高中化学教学中的一个难点,很多学生无从下手。
通过建立模型,可以帮助学生更好地理解化学计算问题,提高计算能力和思维能力。
例如,在教学溶液配制时,可以建立溶液组成的模型,将溶剂和溶质的量之间的关系形象地展示出来,帮助学生更好地理解溶液配制的计算方法。
建模思想不仅仅是一种教学方法,更是一种思维方式。
通过建立模型,可以帮助学生更好地理解问题、分析问题和解决问题,培养学生的思维能力。
例如,在教学有机化学时,可以建立有机分子结构的模型,引导学生探究有机分子的结构和性质之间的关系,促进学生思维能力的发展。
以高中化学教学中的“原电池原理”为例,原电池是一种将化学能转化为电能的装置。
为了使学生更好地理解原电池的工作原理,教师可以引导学生建立原电池的模型,将原电池简化为一组化学反应和电子转移的过程。
教师可以通过实际的实验演示,让学生观察到原电池的电流和电压的变化;然后,教师可以通过建立模型的方式,引导学生探究原电池的工作原理和能量转化过程;教师可以通过对模型的讲解和分析,让学生深入理解原电池的工作原理。
建模思想在高中化学解题中的应用
建模思想在高中化学解题中的应用江苏省泰兴市第四高级中学(225411) 王海波●摘 要:建模,即为利用建立模型的方式,去除题目中一些相关的非关键的内容,选择提取题目的关键内容,并且使用其建立新的模型,将原题目变得简单化,让涉及解题的关键信息可以清晰摆明.在高中化学解题中,建模思想也得到了十分广泛的运用.现文章主要针对建模思想在高中化学解题中的应用进行研究.关键词:建模思想;化学解题;解题运用中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1008-0333(2016)18-0072-01 在高中化学解题过程中运用建模思想能够使得复杂的问题变得简单化、形象化,从而让解题过程中变得具体化、模式化,使得学生在解题过程中思路更清晰,思维更开阔.现主要列举高中化学解题中的相关例题来对建模思想在高中化学解题中的应用进行研究.一、利用建模快速选择正确答案建模思想在高中化学选择题中的应用可以使用到逐项分析法,这也是高中化学选择题解题中最为基本的方式.在高中化学试题中,关于定性分析的选择题占据了较大的比例,主要考察化学的概念、理论与物质性质.一般常见的题型包括正误型选择题.其中,常见的出题内容包括N A 与微粒之间的关系,离子是否能大量共存、化学实验原理分析等相关内容的选择题都可以使用这一方式来进行解题.例1 下列离子方程式书写正确的有( ).A.硝酸铝溶液中加入过量氨水Al 3++4NH 3·H 2O ==AlO -2+4NH +4+2H 2O B.向次氯酸钠溶液中通入足量SO 2气体ClO -+SO 2+H 2O ==HClO +HSO -3C.钠投入CuSO 4溶液中2Na +Cu 2++2H 2O ==2Na ++Cu(OH)2↓+H 2↑D.铁与稀硝酸反应后,溶液pH =23Fe +8H ++2NO -3==3Fe 2++2NO↑+4H 2O解析 选项A 中,氨水是弱碱,不会与Al(OH)3发生反应,因此选项A 错误;选项B 中,HClO 拥有强氧化性,而HSO -3则拥有还原性,因此选项B 错误.选项C 中,将钠投入CuSO 4溶液中,Na 将会先与水发生化学反应,形成NaOH 与H 2,同时NaOH 将会再与CuSO 4发生反应,因此选项C 为正确的;选项D 中,溶液pH =2,硝酸量过大,不会形成Fe 2+,因此选项D 错误.二、利用建模思想规范解题思路在高中化学题目解答过程中有很多学生由于思路不够清晰,方向不够明确,导致在解题过程中往往不知从而下手.如果学生能够在平时的解题过程中尽可能的运用建模思想,累积科学规范的解题方式,掌握解答化学问题的思路就可以形成解题的规范化模型,进而尽可能的降低解题失误概率.例如,在进行化学平衡题目的计算过中可以运用“三步走”的解题模式;化学实验方案设计评价从科学性、安全性、可行性、简约性四个点来进行.例2 在化学实验室中可以使用Cl 2与金属铁发生反应来制作无水三氯化铁,该化学反应物整体呈现棕红色是,容易潮湿分解,在100℃左右时升华.图1为两个学生所设计的化学实验装置,左边的反应装置相同,右边的产品收集装置不同,如图1中(Ⅰ)与(Ⅱ)所示.(1)装置(Ⅰ)的缺点是(2)装置(Ⅱ)的缺点是.如果选择使用装置(Ⅱ)来改成实验,需要进行优化的措施是.解析 该题目的两个问题主要是对两个装置评价的优点与缺点进行评价,因此学生可以从上文中叙述的科学性、安全性、可行性、简约性四个评价要素来对其进行评价.(1)装置Ⅰ缺少一定的安全性与科学性,该装置的导气关口较小,D 装置中的固体物质十分容易堵塞导管口.并且,氯气是有毒物质,不能直接排放,会导致环境污染.(2)装置Ⅱ缺失一定的科学性.中虽然设置了尾气处理装置,但是由于尾气处理装置中为水溶液,这样会使得E 装置中形成水蒸气,从而使得氯化铁产品受潮.因此要完善装置Ⅱ,避免氯化铁被潮解,可以在装置E 与装置F 中间连接干燥剂装置.三、利用建模思想降低解题难度在高中化学解题中运用建模思想能够有效降低题目难度,让化学题目的本质一目了然.在面对图解化学题目的过程中要充分利用建模思想,抓住解题关键.例3 在100mL 的NaOH 溶液中加入NH 4NO 3与(NH 4)2SO 4固体混合物,并且进行加热使其发生反应.图2为加入混合物质量和产生的气体的关系.请问NaOH 溶液物质的量的浓度为.解析 在面对图解类化学题目的时候,要利用建模思想来抓住解题关系.一看面(横坐标与纵坐标),二看线(坐标系的走向与变化趋势),三看点(直角坐标系中的起点、转折点、终点).从图2中可以看出,图像的转折点,混合物质量为34.4g,气体体积为11.2L,则可以计算得出5mol /L.总的来说,在高中化学解题过程中运用建模思想能够使得解题过程规范化、简易化,这不单单能够提高学生解答化学题目的效率,同时还能够拓展学生的思维空间,提升学生解题的信心与能力,从而更好的进行解题.—27—All Rights Reserved.。
模型法解题在高中化学教学中的应用优秀获奖科研论文
模型法解题在高中化学教学中的应用优秀获奖科研论文在新课程背景下,对教育的要求不断提高,尤其是高中化学教学.在高中化学教学应用模型法,一定程度上改善了学生解题的情况,使学生更加热爱化学学习,提高了化学教学效率.模型法解题在高中化学教学中值得推广.一、模型法概述简单地讲,建模方法,属于思想模型,就是对问题构建认识并有效解决的一种思想模型.这种模型思想在高中化学教学中被广泛应用,化学概念或者规律,化学反应类型与假设体系都能够当作思想模型.在高中化学教学中应用模型思想,能够使化学知识更加程序化与模式化,有利于学生接受并理解化学知识.化学学科属于普通自然科学的学科,并且具有特色.在化学基本理论的教学中应用模式化的教学方法,不仅能够使教学思路更加清晰,也有利于学生对教学内容的理解.建模在解决问题的过程中属于一种高效的思维方法,也是学习过程中重要的工具.若能够熟练地掌握该方法,对于学生的程序化思维发展具有积极的影响.二、模型法解题在高中化学教学中的应用1.化学平衡问题.在高中化学教学中,化学平衡问题是重点内容,也是难点.因为化学学科的平衡问题相对来说较为抽象,学生在学习过程中不仅要深入理解,同时还需要接受该理论内容,通过理论知识来解决化学问题.在学习化学平衡问题的时候,应用模型法能够帮助学生化解思维难点.其中,常见的方法就是树立起不同的思维模型,如物料加倍、减倍或者是体积加倍、减倍思维模型,进而使学生更好地理解化学知识,并将其熟练地应用在问题解决的过程中.2.电解质溶液微粒种类与数目排序问题.例如,在讲“水溶液中的离子平衡”时,涉及的主要内容就是电解质溶液中微粒种类和数目排序的问题.在该类化学问题中,涉及对电解质的强弱判断,对电离产物判断,物质的单一性与相互反应性判断,弱电解质电离平衡与水解平衡,等等.因此,要想做出正确判断,最重要的就是要对溶液进行深入认识,找出其中的主要矛盾,明确解题的脉络.首先,对溶液溶质进行判断.若物质间产生相互反应,就应该对产物以及剩余的反应物进行判断,明确其是强电解质还是弱电解质.其次,对溶液中微粒种类与浓度排序进行判断.其中,强电解质会完全出现电离,而弱电解质的大部分都会以分子的状态而存在,电离的部分所占比重很小.水解弱酸根和弱碱根是同样的道理,其实际的存在形式都是自身的离子,而水解的产物都是少量存在.因此,在对微粒种类进行判断的时候,师生一定要重视主要矛盾.3.原电池电极反应式书写问题.例如,在讲“原电池”时,涉及原电池的电极反应式书写问题.其中,所讲的原电池原理,不仅与氧化还原反应原理在高中化学学习阶段的应用息息相关,而且与人们的日常生产生活具有紧密的联系.这是高中化学理论教学中的重点与难点.原电池属于一种装置,但是这种相对特殊的装置能够利用氧化还原反应来完成对外供电.而供电本质就是还原剂与氧化剂之间的反应,进而将化学能有效地转换成还原反应.因此,在对原电池反应的分析中,主要内容就是对氧化还原反应的分析,需要找出装置中存在的还原剂与氧化剂.这样,可以将氧化剂当作原电池正极的反应物质,而还原剂则当作原电池负极的反应物质.首先,找到总反应,对装置中的物质进行详细观察,并正确地判断出氧化剂与还原剂,同时找到能够自发发生的氧化还原反应.其次,与装置中反应介质相结合,正确地写下总体原电池的反应式.在此过程中,应重视其所提供的反应介质,如果介质有所不同,那么其电解反应方程式也存在一定的差异.最后,要注意到,如果电子转移的数量是相同的,那么总反应式就是正极与负极反应式的总和.只要知道其中两种信息,就能够得到第三个信息.如,用氯化钠与无色酚酞的混合液浸湿滤纸,平铺在铂片上,在接通电源后使用铅笔在滤纸上写字,会出现红色字迹.该题判断a、b两点的正负极.在解析过程中,需要对溶液中的离子进行分析,是因为其中的氢离子放电,才形成了还原反应,进而判断出a为负极,b为正极.综上所述,高中化学的知识点较多,并且十分复杂.在学习过程中,要将思维脉络进行梳理,进而使知识脉络更加清晰,便于进一步地学习化学知识.而在化学学习中建立解题与思维模式,对于学生的程式化思维发展具有积极作用.因此,模型法在化学问题的解决过程中具有重要作用,也是解决化学问题关键的思想与方法.在高中化学教学中运用模型法来解决化学问题具有一定的价值.。
建模思想在高中化学原理教学中的应用探究
建模思想在高中化学原理教学中的应用探究高中化学原理是化学学科的基础,也是高中学习化学的重要环节。
在教学中,理论与实验的结合,能够有效提高学生对化学原理的理解和掌握程度。
基于建模思想,可以更好地帮助学生理解抽象的化学概念和原理,促进学生的深度思考和创造性思维,提高学生的化学素养。
1、借助示意图、模型等方式帮助学生理解抽象概念和原理高中化学原理中存在很多抽象的概念和原理,如原子结构、化学键、化学反应等。
为了帮助学生更好地理解这些概念和原理,可以用示意图、模型等方式进行展示和说明。
例如,可以通过展示原子的三维空间结构,让学生更加直观地认识原子的构成和性质,增强学生对化学原理的认知。
2、注重化学实验和应用实践教学在化学学科中,实验是不可缺少的一环。
通过化学实验,学生可以亲身体验化学变化的过程,感受化学原理的真实性和实用性。
在教学中,可以采用探究性学习的方法,让学生主动参与实验设计、操作和结果分析,从中感受化学的乐趣和魅力。
3、鼓励学生思考和创新建模思想在化学学科中注重学生的自主思考和创新,尤其是对于化学实验和应用领域更需要鼓励和培养学生的创新能力。
在教学中,可以引导学生从生活实际出发,设计创新性的化学实验或解决实际问题,这不仅可以增强学生的实践能力和动手能力,还可以提高学生对化学原理的理解和掌握程度。
1、促进学生深入理解化学原理建模思想在化学学科中注重对化学概念和原理的深入理解和思考,而不仅仅停留于传统的记忆和复述。
通过建模思想的引导,学生可以更好地理解化学原理的本质和内在联系,增强对化学知识的自信心和兴趣爱好。
2、提高学生的学习兴趣和动手能力建模思想在化学学科中强调学生的主体地位和探究性学习,可以有效提高学生的学习兴趣和参与积极性,激发学生的天赋和创造力,培养学生的动手能力和实践能力,为学生未来的科技创新和实践应用奠定重要的基础。
3、加强学生的科学素养和价值观科学素养是当代人才应具备的基本素质之一,而建模思想在化学学科中则是一个很好的培养科学素养的载体。
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高中化学解题中建模思想的运用方法研究
作者:李靖远
来源:《理科爱好者(教育教学版)》2018年第02期
【摘要】建模,主要是指通过构建模型的方式来解决问题,其对高中化学的解题产生了极大的影响,现已得到了广泛的应用。
在高中化学解题中,通过建模思想的应用,可以将复杂的解题方法简单化,不断提高解题效率、节省解题时间,并确保解题的迅速性和准确性,对于提高高中化学学习效率具有极大的积极作用。
本文主要以高中化学解题中建模思想的运用方法为论点,旨在发挥出建模思想的应用价值。
【关键词】高中化学解题;建模思想;运用方法
【中图分类号】G633.8 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8437(2018)10-0049-02
目前,在高中化学解题中,要对建模思想进行广泛的应用与推广,这已经得到了高中化学教师与学生的高度重视与关注。
在高中化学解题中,要加强建模思想的应用,将复杂的化学知识进行简化,学生要借助化学模型,提高自身解决化学问题的能力,并且在运用化学建模解决问题时,强化自身分析问题、解决问题的能力,进而确保自身能在最轻松的学习状态中完成化学解题。
1 建模思想的概括归纳分析
建模思想的概括归纳,作为重要的解题思维和方法之一,在高中化学解题中得到了广泛的应用和推广[1],在化学学习过程中,要对不同运算的定理和公式原理进行充分了解和掌握。
化学题目是千变万化的,但是解题思路和方法的规律性比较强,所以在高中化学解题中,要对概括归纳给予高度重视,利用举一反三,充分掌握化学解题技巧,这样可以在碰到新的化学题目时顺利找到解题思路,进而提高解题的迅速性和准确性[2]。
例如:在“氧化还原反应”学习中,要利用好概括归纳方式,来了解氧化还原反应的概念和原理等,在做题过程中,要充分了解氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物,进而通过这一规律来找到问题最佳的解题思路,提高解题效率。
2 高中化学解题中建模思想的运用方法
2.1 概括规律,理解反应实质
化学反应有着较多的类型,很难对其正确理解,在课堂学习过程中,要加强规律概括方法的应用,加深对化学反应实质的理解和记忆,进而促进化学知识理解能力的稳步提升。
在日常学习过程中要养成一个习惯,就是找出知识点中的共同点,构造出一定的模型以便于记忆。
在
具体做题过程中,要列举模型,在寻找与题目相关的知识点时,要利用好概括规律的学习方法,将学习化学的难度降至最低,保证自身有着较高的学习积极性、主动性和学习效率。
例如:在讲解“盐类的水解”过程中,出现了众多化学方程式,对记忆能力提出的要求越来越高。
同时,在实际学习时,在记忆化学方程式过程中是比较枯燥、乏味的,记忆效果并不理想。
因此,学生可以要求教师提供一些化学方程式,并引导他们找到存在的相同点,并通过图形符号来构成整体,有助于正确理解化学知识点。
例如:NH4CL+H2ONH3·H2O+HCL
CH3COONa+H2ONaOH+CH3COOH
CaCL2+2H2OCa(OH)2+2HCL
对于这些反应方程式来说,其可以反应的模型主要是:
水解物质(“带正电”微粒)+OH-→H2O
水解物质(“带负电”微粒)+H+→H2O
通过这两个模型可以看出,是盐类水解本质的重要体现,其理解和记忆效果是非常高的,提高记忆效率,进而可以看出高中化学解题效率的变化是非常显著的。
2.2 注重整合,拓宽思维
在解题过程中,如果不能顺利解决化学问题,将会影响到学生学习的自信心,学习效率的提升也受到了一定的阻碍[3]。
因此,在教师的引导下,增强自信心,这是不可忽视的,它为解题效率的提升奠定了坚实的基础。
在课堂学习过程中,要对所学知识点进行整合,并适度扩展,这样有助于思路范围的拓宽。
例如:在高中“氧化还原反应”解题过程中,要充分理解课本中的讲解内容,加深对知识点的理解和记忆。
而在涉及氧化还原反应题目中,其中的解题技巧主要包括:首先,氧化还原反应遵守电子守恒,提高了元素化合价,必然也会降低化合物的化合价;其次,氧化剂在反应中被还原,还原剂反应时被氧化;最后,在反应过程中,由于出现了反应现象,在具体做题过程中,要结合相应的现象进行推导产物。
此外,在分析问题过程中,其解决问题主要经历了问题表征、模型构建、模型检验以及模型应用等流程,通过解题过程的分析,可以开阔眼界和思维,提高自身的解题速度,并具有清晰准确的思路,确保解题的准确性。
具体的解题流程详见下图:
同时,在“将木炭和氧化铜的粉末混合加热,可以获得红色的铜”的学习中,要独立写出化学方程式,明确其中的氧化反应和还原反应,并对一些词语进行标记,标出了其中的化学价,比如”木炭“、“氧化铜”等,既而结合化学价找出其中的氧化还原反应,给出正确的方程式:
C+2CuO=2Cu+CO2。
2.3 加强分解假设方法的应用
加强建模思想的运用,要结合化学问题提出假设构建模型,不断细化和分解问题,将解答问题的难度性降至最低,将抽象化的问题具体化。
而且在分解问题和假设模型过程中,有助于思维能力和创新能力的培养。
所以在实际学习过程中,在遇到较为抽象化的问题时[4],要积极构建模型,将问题不断进行细化,降低问题的难度,进而以便于自身更好地理解化学本质。
如在学习“硫酸、硝酸和氨”等内容时,要先弄清楚三种物质的性质,将知识进行内化。
如例题:两种硫酸溶液的浓度是不相同的,将其等质量混合获得溶液中溶质的质量分数为A%,而等体积混合时则为B%,再将两种不同浓度的氨水,等质量混合时所得溶液中溶质的质量分数也是A%,而等体积混合时则是C%,对A、B、C大小关系进行深入分析。
在水小于溶液浓度的情况下,等体积混合以后,浓度要比平均要高;而在溶液浓度小于水的情况下,等体积混合以后,浓度则要比平均要低。
除此之外,一般来说,稀硫酸密度要比浓硫酸密度要高[5],稀氨水密度要比浓氨水的密度要大,所以AC,所以B>A>C。
所以说,通过建模思想的运用,可以将复杂的问题简单化。
2.4 注重联想迁移
在化学学习内容中,其衔接性特征是比较明显的,诸多问题的解答思路需要新旧知识进行分析与对比,所以在解答化学题目时,要注重将新旧知识进行联想迁移,这对于提高解题能力和化学思维是极为有利的。
然而,对于化学知识的迁移来说,属于较为复杂的学习技巧,还需要在学习过程中进行层层渗透,实现新旧知识的顺利衔接,不断提高自身的联想迁移化学解题能力。
如在“金属化合物”的学习过程中,要对金属和化合物的化学物质进行了解,正确认识金属和化合物。
同时,在金属化合物学习过程中,也可以结合金属和化合物的学习联想迁移到金属化合物上,进而在建模思想学习中掌握联想迁移,进而提高化学解题效率。
3 结束语
综上所述,在高中化学解题中,加强建模思想的运用是至关重要的,在提高解题效率、保证解题准确性等方面发挥着不可比拟的作用,不仅可以加深学生的理解力和记忆力,而且对于学生创新能力和总结能力的培养也具有很大的帮助作用。
【参考文献】
[1]王荣泽.建模思想在高中化学解题中的应用[J].数理化解题研究,2017(15).
[2]蔡沐虎.几种建模思想在高中化学解题中的应用[J].数理化解题研究,2016(28).
[3]王海波.建模思想在高中化学解题中的应用[J].数理化解题研究,2016(18).
[4]杨镒涛,周鑫.几种建模思想在高中化学解题中的应用[J].理科考试研究,2016(03).
[5]石晓山.建模思想在高中化学计算题中的应用[J].数理化解题研究(高中版),2013(06).。