分析建模思想在高中化学解题中的有效运用

高中化学是一门重要的基础课程，学生需要重点掌握基础知识以及相应的解题方式。本文根据化学解题教学的需要，系统地阐述了建模思想在高中化学解题中的有效运用，望能够提升高中化学解题效率。化学是应用中十分重要的一门课程，主要通过介绍化学中一些常用的解法以及基本理论，有效地感受化学魅力，但是观察学生在化学解题过程中，比较倾向于解法计算以及死记公式，同时还表现出轻理论的问题，这就不仅没有提高化学解题效果，而且也使得学生的学习信心受到打击，由于化学理论内容较为抽象，本文就提出了运用建模思想的具体策略，能够对化学解题学习带来一定的指导。

1.高中化学解题中运用建模所具有的意义

高中化学是一门基础课程，但却占据着重要的地位，在传统化学解题教学之中，教师一般会从定义开始解题教学，然后引导学生学习相关的定理，再通过练习题的设计，让学生在大量练习题中找到解答问题的技巧，最后教师总结化学在不同例题中的解答技巧，从而使得学生掌握其中的计算。但在实践中并未提升学生的应用能力，因此需要引入建模的思想，把化学中的理论知识通过建模技术进行阐述，从而提升学生的学习兴趣，同时也有助于教师提高高中化学解题教学的有效性。经过教学实践证明，在化学知识的教学中，教师通过建模方式开展教学活动，这对提高学生在解决问题中的分析能力带来积极的作用，一方面可以确保学生有效地掌握化学解题方法，有效提升学生举一反三的能力。另一方面，在建模的方式中，提高了学生平时解析化学题目的能力，由此可知，在化学解题教学之中应用建模思想，不仅能够有效地提升学生对化学基本知识掌握的程度，而且还能够帮助学生提升化学解题效率。

2.高中化学解题中运用建模的应用策略

2.1化学方程式构建法

建模把现实世界中特定的对象，为了特定的目的，而做出重要简化与假设，把工具变为一种结构，然后用它解释这一特定现象，预测对象在未来的状况，从而提供处理问题的决策。建模的过程如下：第一是模型的准备，这需要了解问题的背景与隐含意义，然后通过语言进行描述这些问题；第二是模型的假设，把问题进行简化，同时通过精确语言而提出合理假设；第三是模型的建立，在假设基础之上，把抽象出的问题建立出相应结构；第四是模型的求解，通过相关知识以及资料的综合阅读，把抽象出所得的模型实施演算；第五是模型的分析，这主要是根据方面的结构来分析，把模型分析所得到的结果和情况进行对比，并通过这样的方式进行模型准确性、适用性以及合理性的检验；最后是模型的应用，根据问题性质的不同，采取了不同应用的方式。通过建模把问题转化，然后利用现成知识以及方法解决问题，另一方面是把所有知识与方法最终应用在问题的解答中，因此将建模思想应用于化学解题之中，能够提升学生的应用能力，同时对培养学生综合分析、联想、科研以及创新能力等都具有重要的启示。

在学习和实验操作之中，化学方程式能够使我们了解化学物质与反应后的生成物之间的关系，通过化学方程式了解和掌握物质变量的计算方法。总的来说，化学物质反应有其规律性，质变和量变均有其规律存在，在化学实验之中，反应前的物质和反应后的生成物之间存在一定的量变，在解析化学题目的过程中，通过化学方程式了解其规律，最终推出生成物的含量。

2.2差量法

在化学计算的过程中差量法是一种数学模型运算。差量是指化学反应的过程中，反应前的物质和反应后的生成物之间存在一定的量变，其量变存在一定的差值，其比例一直存在。但是差量法是根据比例进行差值计算的，因此在使用的过程中可能会存在误差，但还是值得肯定。

2.3极值法

在数学建模之中，极值法是为其解题方式，并且在近几年中得到了运用。在解析化学题目的过程之中，会碰到较为麻烦的化学题目，从给出的条件中难以进行分析和判别，在这种情况下应用极值法，可以了解生成物的质量。

2.4逐项分析法

此方法是最为常见的化学解题方法之一，特别是在解析化学选择题时，此方法最为广用。可以根据给出的选项中逐一分析、排除，以掌握的知识为基础，分析选项内容，通过排除法选择答案，提高高中化学解题效率。

2.5守恒法

守恒法是一种常见的解题方式，主要是通过某种物质发生化学反应的过程中，某个物质的量固定不变以此进行列式求解的，这样既可以有效的简化了化学解题过程，减少复杂的数字运算，又可以提升化学的解题效果，有效提升解题的正确率。守恒法的优点在于能够从宏观的角度统揽全局，最终列式，无需探究细微末节，直接通过物质存在的守恒关系，有效的建立化学计算公式，巧妙的进行题目解析。例如：

将0.1mol/L的K2SO4溶液、0.2mol/L的Al2（SO4）3溶液和纯水混合，要使混合液中的K+、Al3+、SO42-的浓度分别为0.1mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，则所取的K2SO4溶液、Al2（SO4）3溶液、纯水三者体积比（ ）

A. 1：1：1

B. 2：1：2

C. 1：1：2

D. 2：1：1

从题目中可知道，设混合溶液的体积为VL，K2SO4溶液、Al2（SO4）3溶液、纯水的体积分别为V1、V2、V3，根据K+、Al3+混合前后物质的量守恒可得关系式：0.1mol/L×2×V1=0.1mol/L×V，0.2mol/L×2×V2=0.1mol/L×V，得：V1=12V，V2=14V，由V1+V2+V3=V可知，V3=V-V1-V2=V-12V-14，V=14V，因此V1：V2：V3=2：1：1。故选D.

2.6情景创设法

此种解题方式较为少见，也无法进行题目解析。因此需要联系生活中接触与次题目相关的知識点，创设情景，联系生活和学习，大胆进行题目的假设。例如，选择题，化学在生产和日常生活中往往有着重要的应用，下列几个说法中错误的是（）

A.凡是含有食品添加剂的食物都对人体健康造成威胁，不可以食用

B.锅炉中沉淀的CaSO4可用Na2CO3溶液浸泡后再用酸溶解去除

C.甲醛是某部分劣质装饰材料中所释放的常见污染物之一

D.被酸雨污染的农田及湖泊可撒石灰石粉末，减轻其危害

从题目来看，每个选项都是学生在生活实际中常见的，因此在解析化学问题的时候，高中化学教师可引导学生从生活实际中找到相应的解释。如：选项A，高中教师可将学生经常食用的食物中所含有食品添加剂列举出来，并以成分百分比的形式制作成为PPT为学生进行解释，让学生了解到，在食品法规定下，只要符合添加剂标准的食物就对人体健康无害。选项B，硫酸钙和碳酸钙阴离子和阳离子比相同，可以直接比较溶解度和溶度积常数，因为S（CaCO3）

3.结束语

化学包含了许多基本的概念、性质以及定理，在解题的过程中运用建模思想，可培养学生的建模思想。在实践教学中，教师需要积极地树立建模的思想，结合化学的相关知识把这些理念实现良好的融合在一起。此外，教师可以从学生特点、学习情况以及对化学的接受情况而制定出较好的教学计划，进行针对性的教学，努力提升学生们的解题效率。