數學邏輯在解化學中考題中的應用

李福偉

數學邏輯是數學教學的主要議題，是數學解題的一種技巧，也是數學的主要語言.但由于在數學里習慣了使用數學邏輯解數學的問題，無形中在思維里形成一堵墻，即數學邏輯是在數學中應用的.而在其它科目中學生就出現停止使用數學邏輯去思考問題的現象，這就是思維偏見.因為思維偏見的存在，學生偏好在數學課中使用數學邏輯，在化學課使用化學思維，這就是造成學生在化學中考題中失分的一個重大原因.

在化學中使用到的數學邏輯有許多，然而常用到數學邏輯有三種，一個是等式邏輯，另一個是平均值下的不等式邏輯，再一個是假設邏輯.它們分布在各地的中考化學試題里，下面結合例題詳細分解.

一、等式邏輯使質量守衡定律有更加廣泛的應用

質量守恒定律是指：在化學反應中，參加反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和.用數學等式表示即為：A+B+C=D+E+F，等號前的A、B、C含義是參加反應的各物質的質量，等號后的D、E、F含義是反應后生成的各物質的質量.如果在等式的兩邊都加上一個M，當然M表示一個質量值，那么A+B+C+M=D+E+F+M，這個等式在數學上仍舊成立.這樣通過數學的等式邏輯，可以使質量守衡定律拓展為：在一個密閉的系統里，反應前后的總質量保持不變.

例 （2015年湖北宜昌）實驗室常用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳，現取含碳酸鈣80%的石灰石12.5g和 94.4g稀鹽酸恰好完全反應（石灰石中的雜質不溶于水，也不與稀鹽酸反應）.求：

（1）生成二氧化碳的質量；

（2）恰好完全反應后所得溶液中溶質的質量分數.

解析 求（1）生成二氧化碳的質量，只要根據化學方程式計算就可以得出生成的二氧化碳質量.