建模思想在高中化学解题中的运用分析

建模思想在高中化学解题中的运用分析

房红梅

陕西省咸阳市三原县南郊中学 713800

摘要：建模主要指的是借助建立模型的方式来将题目当中存在的一些非关键内容进行去除，然后提取出一些较为关键的内容，并借助这些关键内容构建一个新的模型，从而将原题目进行简化，保证涉及解题的各种关键信息能够清晰准确地呈现在眼前。建模思想在数学教学当中属于一种极为有效的解题手段，其在高中化学解题当中也极为适用。因此，本文便针对高中化学解题中建模思想的有效运用做出分析和探讨。

关键词：高中化学；建模思想；解题教学

前言：在高中化学解题时充分利用建模思想能够有效提升高中生对化学知识的运用力，降低化学题目的解题难度，从而对学生的整个解题过程起到一个良好的推动效果。因此高中化学教师应注重将建模思想融入到解题教学当中，促使学生能够了解和掌握这种思想，进而促进学生解题效率以及解题质量不断提高。

一、灵活建模在高中化学解题中的有效应用

由于建模思想包含着多种建模方法，所以在实际教学当中，教师在教会学生建模思想的同时，还要引导学生学会灵活利用建模方法，如此才能显著提升解题效率。高中的化学考试卷当中，通常情况选择题能够占据的分值相对较大，为了能够提升学生对选择题的解题效率，教师可以引导学生利用逐项分析法以及实验建模进行解题。这两种方法要求学生在实际做题的过程当中针对每一个选项都要做出细致的分析，如此才能够正确的找到答案。对于选择题来说，其主要考察学生对于基础知识的理解和掌握程度，同时也考察学生是否具备良好的基础知识运用技巧，常考的知识点多数都是实验原理分析、催化剂以及化学方程式等等。虽然都是一些基础知识，但是出题人通常都会想尽办法对学生进行迷惑，如较为常见的出题思路便是利用具备较高迷惑性的错误选项融入到答案选项中，这些选项对于绝大多数学生来讲都非常模糊难以确定，一旦不够仔细认真便很容易陷入“圈套”^[1]。

例如：“下面这些实验操作中能够实现实验目的的选项是哪一种？”选项分别为，a：测量出3克NaOH固体，具体操作通过在托盘上放置滤纸，左盘放置3克砝码，同时在右盘逐渐添加NaOH固体，直至两侧托盘平衡。

b：配置出FeCI 溶液，具体操作，取适量FeCI 固体将其溶于适量的蒸馏水中。

c：检测某一溶液中是否存在NH⁺,具体操作将少量试液取出盛装于试管中，然后滴加NaOH溶液同时进行加热，再利用湿润红色石蕊试纸对操作过程中产生的气体进行检测

d：检测金属铁的吸氧腐蚀，具体操作，用试管盛装铁钉，再加入盐酸浸没

该题的正确答案为选项c，而该题考察内容为学生对于一些基础实验知识的理解和掌握程度。所以在对此类题型进行解答时教师便可以引导学生利用建模思想中的逐项分析法和实验建模配合进行解题。如：在化学实验当中，主要探究的是各种元素自身具备的物理性质和相应的化学性质。由于NaOH很容易因为吸水而产生潮解问题，所以在称重时一定要将其放在小烧杯当中并且快速进行称量，因此a选项是错误的。b选项错误在于利用这种方式进行氯化铁配置的过程中，会对铁的水解产生抑制问题，通常都会利用稀盐酸对氯化铁固体进行溶解，然后再将其稀释到想要达到的浓度。而d选项错误是由于铁的吸氧腐蚀条件必须需要铁的表面水膜具备弱酸性、碱性或者中性，只有在这种弱酸条件下才能够促使铁产生吸氧腐蚀现象。利用这种逐项分析法在排除三个错误选项后，得出正确答案为c选项。教师应教导学生在日常学习当中应注重实验模型的构建，利用自身学过的知识与实验的具体细节以及现象相结合从而构建出相应的实验模型，这样在解选择题的时候再利用逐项分析法，便能够快速推导出正确答案。

二、高中化学解题中利用极值法进行建模的运用分析

一直以来极值建模法属于数学教学中的一种有效解题方法，但是随着近几年的发展，这种建模方法在高中化学解题当中也受到了广泛应用，并且取得了良好的解体效果。在实际解题的过程当中，很容易遇见一些相对繁琐的题目。如某个题目所给出的一些条件使得学生无从下手，亦或者在某些混合物质当中进行单一物质含量的有效计算，这些问题对于大部分学生来讲存在着很大的解题难度，而在面对这种问题时便可以利用极值法进行建模。例如:现有KOH溶液100ml，向其通入标准状况下672mLCO 气体，等两种物质完全反应过后，在低压条件下蒸干获取3.57g白色固体，那么请问原KOH溶液中溶质的质量为多少？该题中，学生如果未能利用极值法做出假设，将难以有效计算出原KOH溶液中溶质原本的具体质量。但是利用极值假设以及相应的化学方程式，便能够帮助学生得到一个最大以及最小值，然后展开规律性的推理工作，这样将非常容易得到相应的答案^[2]。

三、高中化学解题当中逻辑建模法的有效应用

虽然高中时期的化学知识点相对较多并且题量大，但是仍然存在着一定的规律以及逻辑，在实际学习的过程当中，学生只有掌握这些逻辑关系，便能够有效建立相应的学习模型，而且当学生建立起第一种模型之后，再进行解题或者学习时都能够避免很多麻烦的产生

^[3]。

例如：当学生在某个题型当中发现镁这种金属元素时，首先应想到这种金属元素具备的化学性质、与其相关的方程式和化学反应以及镁的物理性质等内容，这样就能够将镁与其他金属元素展开比较，长此以往能够养成一个良好的类比记忆习惯，进而潜移默化的建立出和相应金属元素有关的模型。当学生再次遇见相应金属问题的时候，便能够快速地在脑海中呈现出与其有关的知识体系，进而轻松得出正确的答案。

结语：综上所述，高中化学解题中进行建模思想的有效应用，能够从根本上将化学题的解题难度降低，从而使得学生可以更为有效地明确问题的本质，教师在实际教学当中，不仅要将这些建模方法教给学生，同时还要教会学生灵活运用，如此才能够保证学生真正地运用建模思想来将问题简化，不断提升自身的解题能力。

参考文献：

[1]田磊.建模思想在高中化学解题中的应用分析[J].科技资讯,2017,15(36):150,152.

[2]韩勇钢.利用化学建模思想突破无机物质制备实验[J].理科考试研究（高中版）,2019,26(7):51-55.

[3]徐凯里.建模思想在化学原理教学中的运用[J].化学教育,2018,39(17):32-35.