中学化学计算题中的数学知识运用方法的探析
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作者:程文利
摘 要：中学的化学计算题会涉及一些数学思维，把数学知识运用到化学计算题的解题过程中去，会使学生学习思维更加简便、清晰，在教学过程中达到事半功倍的效果。
关键词：中学；化学；计算题；数学知识
化学是一门综合性很强的学科，它注重实验探究，是以实验为基础的自然科学的学科，它在我们的生活中适用性很强，应用于农业、医药健康、材料生产、环境保护等方面。作为一门适用性强的基础性学科，它的研究过程中肯定少不了计算题的身影，只有通过计算研究，才能得到一份完善的，使人信服的化学成果。所以，把数学知识运用到化学计算题的实践中，才能更好地學好化学。
一、 中学化学计算题的特征
在今天的学习化学的基础学科中，有着物理与数学的学科交叉，学会用数学知识求解化学中的计算题，会让我们的化学学习更容易一些，数学知识的应用非常重要，不少中学的化学计算题的计算量大，有些公式比较复杂，我们可以巧妙地运用数学知识中已有的结论或者规律来解决化学计算中不容易计算的题目。
（一） 注重化学的基本符号语言的概念计算与实际应用
对化学学习的基本要求之一就是要学会理解化学中的基本概念与特征，其中的许多化学方程式中就大量运用了数学知识，化学方程式的配平，求解未知数等就要求有一定的数学知识。对化学符号的简写要熟悉，记忆元素周期表中各自的符号以及特征，在运用过程中只有理解了概念和本身的特点，才能在计算过程中快速地计算出答案，比如要记住钠为11号元素，它的符号为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） 注重对学生的数学知识的运用
化学计算题中有些计算大题会对学生的数学计算能力有着较高的要求，中学生在学习过程中要运用到数学思维逻辑的推理和理解，比如在计算化学平衡的移动原理，有很多学生对这一块知识的学习比较困难，除了要理解化学平衡反应的原理外，还要具备数学的思维，学生感到困难，很大一部分的原因是数学思维不够强，化学平衡移动原理是指在一个可逆反应中，当化学反应达到平衡状态时，改变温度、压强、物质的量浓度时，当再一次达到平衡状态时平衡的移动方向是往正方向移动还是逆方向移动，是吸热反应还是放热反应，其中还涉及化学物质的量的计算，浓度、压强、温度是怎样改变的，如果数学思维不够强，就很不容易想出问题的解。
（三） 注重理论联系实际的能力
化学的应用性很强，不少化学题目的出题的背景都是运用了生活中实际的例子，比如实验题，推断题，以化学工厂或者化学实验为背景，根据化学的计算分析最优的方案，计算生产率，计算转化率，提供物质的质量配比，计算物质的浓度等，还有原电池的化学反应与计算，以便解决实际情况中的化学问题。
二、 中学化学计算题中使用数学方法
在化学计算中恰当地利用好数学思维的解题思路，可以简便地解出答案，数学解题的思路作为化学学习的桥梁，在化学计算题中发挥着重要作用，可以使化学学习的难度降低，教师要重视数学思维在化学计算中的作用，帮助学生更好地理解化学中的概念，可以使化学学习的解题思路清晰明了，达到事半功倍的效果。
（一） 差量法的应用
差量法是指化学反应前后物质增加或者减少的重量或者体积的变化，根据化学反应方程式，找到物质反应之间的关系，从而计算出所求的反应物或者生成物的质量或者质量百分数。比如：将碳酸钠与碳酸氢钠的混合物称量后共同加热，直到混合物的质量不再改变为止，之后再称固体的质量，发现质量减少了，我们根据前后质量的差值，计算碳酸钠或者碳酸氢钠的质量，弄清楚各自所占的百分含量。我们可以用数学思维中的差量法求解化学反应前后的变化，不仅可以解决化学课程中题目的要求，还能解决实际生活中能用差量法求解各种关于化学反应计算的问题，提高了学生的综合应用能力。
（二） 守恒法的应用
守恒法在化学反应的计算中应用广泛，根据物质守恒原理，可以解决化学反应中元素的物质的量的求解，得到物质的含量，推断化学式；根据电荷守恒原理，可以配平化学方程式，比如在原电池中的计算，通过转移的电荷量，还可以求解物质的量浓度。如果不注重这种方法的应用，就会根据题目的意思，列出很多个化学反应的方程式求解，在计算过程中显得繁琐复杂，一不小心就会出错，而根据电荷守恒法或者质量守恒法的运用，只根据题目找到不变的量，从而简化计算，提高效率。
（三） 数形结合的应用
数形结合的方法也是很有效的一种学习方法，它将抽象的知识通过图形展示出来，能更加直观形象地理解知识点，避免复杂的思考，有利于记忆知识内容，增强了学生学习的兴趣，活学活用，提高学生的综合能力。在化学学习中，有关氧化反应、还原反应、置换反应、分解反应等基本关系和概念，我们可以结合图形来加强记忆，比如将集合中的“韦恩图”应用到这些概念与反应中，加强学生的理解能力，而且更直观形象，用起来也不容易出错。
三、 结语
数学方法在化学的计算中的应用非常广泛，利用好数学方法之后，我们的解题思路更加清晰，也能够简化计算，避免纷繁复杂的计算内容，加快解题速度，增强学生化学学习的兴趣，提高学生的综合运用能力，从而达到教学目的。
参考文献：
[1]崔海义.高中化学如何实行有效教学[J].考试周刊，2018（78）.
[2]雷有忠.浅谈初中化学方程式、溶液的计算教学[J].剑南文学（经典教苑），2012（6）.
作者简介：
程文利，重庆市，重庆市武隆中学。
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