林澤偉
摘 要:數形結合是一種重要的數學思想,數形結合思想在高中化學解題中同樣具有重要的作用。在高中化學解題中,運用數形結合能夠快速找出題目中的化學原理、解題條件和解題規律,從而達到高效解題的目的。
關鍵詞:高中化學;數形結合;解題
在高中化學學習的過程中,化學解題能力是十分重要的。如果我們高中生的化學解題能力不強,那么,就不能夠在高考中取得好的成績。一些同學在解化學題目的過程中,總是不善于采取有效的策略,導致了化學解題的低效化現象。數形結合是一種重要的數學思想,數形結合思想在高中化學解題中同樣具有重要的作用。在解化學題目的過程中,運用數形結合的方法,能夠達到高效解題的目的。
一、運用數形結合,找出化學原理
進入高中,化學學科的學習已不單單是分析化學方程式,重點已轉化為要求學生對方程式中的數量關系進行分析,并通過簡化數量關系和圖形分析,來進行有關物質數量的求解。而從化學學習中,我發現很多化學原理可以利用題目“數”與“形”的對應關系進行理解。故而我們所需要的教師課堂指導就是帶領我們對不同元素的化學意義進行分析,并理解圖形中關鍵位置的含義,以便我們能更有效地挖掘出化學原理。在這樣的學習過程下,同學們就會經歷化學思維的探究過程,從而在實踐中已更直觀地形式有效地理解抽象知識。
在求解化學問題中,數形結合的思想能有效地促進我們的思維,在遇到一些配有辨識度高的圖形的問題中,求解起來更加簡便。針對這類題型,首要任務就是弄清題意,在明白其化學原理的基礎上,找出求解思路完成對問題的解答。
二、運用數形結合,找出解題條件
化學平衡是高中化學中一個非常重要的知識點。老師在教學中也常常是引入數形結合的思想來引導我們理解其平衡關系。這樣一來,我們就能在圖形的幫助下,對化學反應的各階段產生更直觀的感受,進而找出求解對應問題需要的關鍵信息。最終在這些信息的幫助下,利用個人的邏輯思維和想象,實現對化學平衡問題的有效求解。
以學習《化學平衡狀態》一課為例,同學們以前的化學基礎沒有與之相關的內容,所以大多難以對其抽象性產生較好地理解。所以很多教師就會通過v-t圖的方式,其中橫坐標表示時間,縱坐標表示反應速率,以此來幫助我們對化學平衡狀態進行理解,以達到對題目含義深刻理解的目的,從而更好地掌握數與圖的關系。有了圖形的直觀輔助,同學們就可更有效地分析數量關系,進而弄清正逆反應和化學平衡的條件。如,“N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH<0”的反應在一段時間后,其正反應速率不斷減小,而逆反應速率卻在增大,當二者速率相等時,達到平衡狀態。很多同學往往會認為平衡后,就不再有化學反應進行了。其實不然,在圖形的幫助下,我們可以直觀地感受到平衡狀態下,化學反應仍然沒有停止,而是正逆反應速率相等的化學反應。
三、運用數形結合,找到解題規律
在高中化學題目的解答中,老師一般會引導同學們結合數形結合的方法,讓我們聯系已有的化學知識去分析題中的數量關系,同時準備與之相關的圖形來將抽象的化學原理形象化,讓我們能在解題中實現更好地運用。把圖、數量和知識融合在一起,實現了“以數解形、以形助數”的效果。在數形結合的應用中,不光體現出圖形形象的特點,也兼顧了數量關系的精確性。
下面,舉一個關系容量瓶誤差的例題進行闡述:仰視容量瓶,會使實際液面高于規定的液面,導致溶液體積增大,在配制一定濃度的溶液時會使其濃度比規定的低;俯視容量瓶,會使實際液面低于規定的液面,導致溶液體積減小,在配置一定濃度的溶液時會使其濃度比規定的高。
對于容量瓶的使用,如果沒有平視液面,就會導致讀數不準確,這就會增大我們進行誤差分析的難度。只有在清晰地錯誤示范的指導下,我們才會對讀數誤差產生更形象地理解。
(1)如果圖為俯視讀數的情況,其結果是使得所配溶液濃度高于規定濃度;
(2)如果圖為仰視讀數的情況,其會導致溶液體積增大,使所配溶液濃度低于規定濃度。
事實上,對于容量瓶定容的問題,一直是我們容易混淆的地方。老師在教學中會通過對規律進行提煉,得出“俯大仰小”的規律,以期我們達到更好地掌握,但是這一規律并不是通用的。而數形結合的方法能幫助我們對這一問題的不同情況產生更印象地理解,從而準確地分辨出不同讀數的誤差結果。
總之,從以上分析來看,數形結合法對解決高中化學解題具有重要的意義。我們在探究化學原理時,要把圖形與數字相互聯系,以便更好地把握題目中的數量關系,為后續有效地分析打下基礎,從而在求解中實現更直觀地理解。在培養個人數形結合思想的過程里,亦可推動個人的邏輯思維的發展,為抽象知識的學習和理解提供思維基礎,在遇到比較復雜的問題時,能更快地理解題目條件,這對綜合素質的發現而言也有著不可替代的作用。