化學建模論文范文代發(fā)

　　化學建模教學是解決化學問題的一種模式,其內容包括教與學兩方面。教的方面:根據不同的化學內容,確定不同的教學模式,即將化學建模應用于課堂教學設計;學的方面:通過對化學問題的抽象、簡化,建立起解決問題的模型。下文是學習啦小編為大家搜集整理的關于化學建模論文范文代發(fā)的內容，歡迎大家閱讀參考!

　　化學建模論文范文代發(fā)篇1

　　淺析在高中化學學習中運用建模思想

　　摘要：本文以建模思想在化學復習、解題、專題學習等幾個方面的應用進行了詳細的講解，使建模思想在化學學習中得到應用，提高學生的學習能力。

　　關鍵詞：建模思想;復習建模;解題建模;專題建模

　　化學是一門以實驗作為基礎的學科，有其自身獨有的特點，與物理、生物等學科相比，化學的知識點顯得有些零散，給學生一種剪不斷、理還亂的感覺。致使許多學生在單獨處理某一知識點時得心應手，而將各知識點融合在一起時就顯得心有余而力不足了，常常會顧此失彼、丟三落四，由此對化學產生了厭學心理。其實，這種情況說到底就是在學生的頭腦中建模思想的缺乏造成了知識點的零散難記，使學生走了許多冤枉路，卻得不到應有的效果。針對化學知識易懂難記，會做難得分的特點，教師要高度重視建模思想在日常學習以及復習備考中的應用，要給學生充分的建模思想和方法，使千頭萬緒的知識點模式化、網絡化。所以，教師應加強這方面的學法指導。

　　那么，到底什么是建模思想呢?“建模”就是建立系統(tǒng)模型的過程，又稱模型化。按錢學森的觀點：“模型就是通過我們對問題的分析，利用我們考察來的機理，吸收一切主要因素，略去一切不主要因素所創(chuàng)造出來的一幅圖畫。”因此，筆者提出的“建模思想”就是把研究對象(原型)的一些次要細節(jié)及非本質的聯(lián)系舍去，從而以簡化和理想化的形式去再現(xiàn)原型的各種復雜結構、功能和聯(lián)系的一種科學思想?？梢杂萌缦聢D式表達科學建模過程。

　　我們可以把學生需要學習和掌握的化學知識點看成是一個統(tǒng)一的有整體性的系統(tǒng)，而建模是研究系統(tǒng)的重要手段和前提。建模就是利用模型來描述系統(tǒng)的因果關系或相互關系的一個過程，我們可以把每個章節(jié)或者有針對性的知識體系作為一個要建模的系統(tǒng)，利用教材以及教輔資料上的相關信息并結合教師的講解與分析，理清在這個知識系統(tǒng)里各個知識點的聯(lián)系與不同，必然與偶然，相互的因果關系，讓其形成一張無形的“知識大網”，這樣讓學生對知識的理解就不僅僅停留在簡單的死記硬背上，而是“鮮活的”，有“理由”的，有“模”可循的!這樣不僅讓學生對知識的理解達到較高的一個水平，同時也可以使學生在知識的應用時更得心應手，在實際的解題過程中起到非常好的輔助作用。當然，在建模時我們應該注意：對于同一個實際系統(tǒng)，我們可以根據不同的用途和目的建立不同的模型。所建模型只是實際系統(tǒng)原型的簡化，因此既不可能也沒必要把實際系統(tǒng)的所有細節(jié)都列舉出來。實際建模時，必須在模型的簡化與分析結果的準確性之間作出適當?shù)恼壑校@是建模遵循的一條原則。下面，筆者就結合實際的例題與章節(jié)知識點來談談建模思想在化學學習中的具體應用：

　　一、建模思想運用于化學復習

　　運用建模思想梳理化學知識，使知識網絡化、系統(tǒng)化。高考復習階段主要方法有：運用概念圖、網絡圖、對比圖等形式對化學知識進行梳理。概念圖是由美國康奈爾大學的Joseph・D・Novak于教授20世紀60年代提出的。它通常是將有關某一主題不同級別的概念或命題置于方框或圓圈中，再以各種連線將相關的概念用命題連接，形成關于該主題的概念或命題網絡。比如：

　　網絡圖是指將相關內容通過某種關系進行連接而形成網絡。它和概念圖中概念之間層級關系不同，網絡圖中各主題之間沒有上位、下位的關系。例如：氮族元素中N及化合物知識網絡圖：

　　對比圖是指將相近、相似或相關概念利用圖表進行對比。例如：同分異構體、同素異形體、同位素、同系物等概念進行對比;電離、原電池、電解池、電鍍、電解、電泳概念對比等。

　　二、建模思想運用于化學解題

　　形成解答問題思路模型，使解答過程模式化、格式化，提高解題過程準確性、規(guī)劃化。解答化學問題時，很多同學因為思路不清晰，導致解答問題常常無從下手。因此，掌握解答一些化學問題的思路，形成解題的模型，能提高解題的準確度，降低試題的難度。

　　三、建模思想運用于具體的專題學習

　　許多理論、變化有不同的表現(xiàn)形式，但其本質是相同的，我們抓住事物的本質，建立模型，以不變應萬變，就可以解決不同表現(xiàn)形式的變化和理論。以建模運用于原電池為例：

　　原電池是氧化還原反應的化學能轉化為電能的裝置，其變化的本質是在電池的兩極發(fā)生氧化還原反應，在解決原電池的有關題目時，可以建立如下模型：首先構建一個可能發(fā)生的氧化還原(也許不能進行或不符合實際歷程)，分析其還原劑和氧化劑。由于原電池的負極要對為提供電子，正極要得到電子，因此必然有以下的模型：

　　還原劑在負極失去電子，被氧化：M-ne Mn+

　　氧化劑在正極得到電子，被還原： 氧化劑 + ne → 還原產物

　　例：鋼鐵在水膜酸性較強時，構建的氧化還原反應式為：Fe + 2H+

　　Fe2++H2 發(fā)生析氫腐，根據建模思想，此時原電池兩極發(fā)生的反應為：

　　負極反應：還原劑失去電子 Fe-2e- Fe2+

　　正極反應：氧化劑得到電子 2H++2e- H2↑

　　水膜酸性很弱或為中性時，構建可能的氧化還原反應式為：2Fe+O2 2FeO(雖然與實際反應不符，但我們可以這樣假設)發(fā)生吸氧腐蝕，根據建模思想，此時原電池兩極發(fā)生的反應為：

　　負極反應：還原劑失去電子 Fe-2e- Fe2+

　　正極反應：氧化劑得到電子O2+2H2O+4e- 4OH-

　　以上是筆者對于建模思想在化學學習中運用的一些思考，同時筆者也認為在中學化學教學中，鼓勵和引導學生獨立構建化學模型，對于提高學生的思維品質(思維的廣闊性、深刻性、獨立性、敏捷性、靈活性、邏輯性)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力具有極其重要的意義。

　　化學建模論文范文代發(fā)篇2

　　試談高中化學建模解題方法及其應用

　　【摘要】文章首先介紹了高中化學建模解題方式的含義及使用步驟，進而分析了幾種常見高中化學題目建模法解題的途徑。

　　【關鍵詞】高中化學;建模解題;方法;應用

　　高中化學是我們每一位高中生都必須認真學習的學科，但是高中化學又是一門極其抽象的學科，我們在學習的過程中往往會覺得很多題目的反應過程過于復雜，知識解題思緒混亂。而面對這些問題的最佳解題方式便是建模法，通過建模法將復雜繁瑣的化學反應簡易化和清晰化，進而達到易于解題的效果。

　　一、高中化學建模解題方式的含義及使用步驟

　　(一)建模解題方法的含義

　　高中化學建模解題法指的是使用建構模式的方式，解決實際問題的一種高中化學解題方式。根據布魯姆教育目標的分類原理觀察，可以將實際問題通過概括和抽象處理之后，將其轉化為模型給以表達出來;然后再利用所掌握的化學題目解題的方法和知識對建立的模型進行進一步分析;最后再將模型給以推廣，通過類比的方式實現(xiàn)一類問題的解答[1]。

　　(二)建模解題方法的解題步驟

　　在高中化學建模法的應用解題步驟上分為以下幾個部分。對實際問題進行審題―抽象、概括―建立模型―模型解讀―分析模型―解答模型問題―解決實際問題[2]。

　　二、常見高中化學題目建模法解題分析

　　(一)建構等效化學式模型

　　例一：已知現(xiàn)有KCl和NaCl的混合物，在該混合物中a%為Cl元素質量，求該混合物中K、Na的質量占比各為多少?

　　首先對題目進行觀察，混合溶液中求兩個陽離子的質量比，其陰離子為一種元素，對陽離子的質量進行觀察K為39，Na為23，可知K比Na大16，而16剛好是O的分子量，所以可以將K使用Na和O進行代替，即將KCl，建模等效為NaClO，如圖1所示。

　　然后在建立的模型內進行題目的解答。去100g作為研究的對象，將NaCl視為一個整體，故此可以在混合溶液中的各個元素含量有n(K)=n(O)，n(NaCl)=n(Cl)。

　　因此K的含量比K%=(100-58.5a/35.5)/16，Na的含量等于1減去K的含量比和Cl的含量比，為Na%=1-a%-K%。

　　這類混合溶液的問題，在高中化學中是十分常見的一類問題，文章所舉的例題是較為簡單的一道題，是實際的題目中可能溶液中含有的元素成分更為復雜，甚至還可能會在混合后發(fā)生一些反應。我們在解決這類問題時，需要重點找到溶液中固定不變的元素含量，并且找到其他元素含量之間的系數(shù)關系，建模法是解決該類問題的有效解題方式之一，其可以很大程度上將一些復雜的計算步驟給以避免，出現(xiàn)錯誤的可能性更低。但是建模法也并不是唯一的解題方式，也不一定是最佳的解題方式，還需要我們面對實際題目時，根據題目的具體情況選擇最佳的解題方式[3]。

　　(二)建構等效化學反應過程模型

　　例二：已知有10毫升的鹽酸溶液，其摩爾濃度為0.001mol/L，此時向該鹽酸溶液中倒入相同濃度的氨水，直至溶液的濃度達到pH=7，請問以下關系式正確的有()

　　A c(Cl-)�C(OH-)>c(NH4+)>C(H+)

　　B c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)

　　C V(總)<20毫升

　　D V(總)>20毫升

　　面對該類題型我們在解答時也可以首先考慮使用建模法的方式進行解題。我們可以清楚10毫升的鹽酸溶液，其摩爾濃度為0.001mol/L，如果加入10毫升的氨水溶液，其摩爾濃度也為0.001mol/L，那么兩者會出現(xiàn)完全的反應，所以最后生成的NH4Cl，故此溶液呈現(xiàn)酸性，因此需要達到pH=7，就需要繼續(xù)向溶液中加入氨水溶液，因此必然氨水溶液的體積大于鹽酸溶液，因此兩者混合的總體積必然大于二倍鹽酸溶液體積，大于20毫升，因此D選項正確，C錯誤。然后我們就可以將整個反應過程進行等效的建模，具體反應模型過程見圖2.

　　然后對剩余的兩項選項進行觀察，其中A選項c(Cl-)�C(OH-)>c(NH4+)>C(H+)，溶液中陰離子總數(shù)不可能大于陽離子總數(shù)，因此為錯誤選項。然后對建模構成進行觀察，可知在溶液中必有c(Cl-)+C(OH-)=c(NH4+)+C(H+)。而最后溶液又呈中性，所以C(OH-)=C(H+)，c(Cl-)=c(NH4+)，而顯然最后生成溶液為NH4Cl，所以c(Cl-和c(NH4+)必然會大于C(OH-)和C(H+)，因此B選項c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)正確，最后正確答案為B、D。

　　這類元素單質及化合物在高中化學知識體系中，也是考察很多的一個知識點，并且該類題型的難度一般較大，在高考的選擇題中屬于中上難度的題目。而這類題型最大的特點便是反應十分復雜，并且元素之間的關系也多，而這也是建模法應用其中的原因，可以通過使用建模清晰將反映過程表示出來，進而對化學反應的過程進行直觀的表達，對我們解決該類問題很有效果。

　　結束語：

　　高中化學建模解題法指的是使用建構模式的方式實現(xiàn)實際問題解答的一種高中化學解題方式。文章以自己在化學學習中的感觸為背景，簡易闡述了建構等效化學式模型、建構等效化學反應過程模型兩種建模法的應用途徑，希望可以給更多的同學以感觸和啟迪。

　　參考文獻：

　　[1]楊鎰濤，周鑫.幾種建模思想在高中化學解題中的應用[J].理科考試研究(高中版)，2016，23(2)：88.

　　[2]劉宗華.初探在高中化學學習中運用建模思想[J].中學課程輔導(教學研究)，2014，20(26)：99-100.

　　[3]鄭大江.建模思想在高中化學選擇題中的應用[J].理科考試研究(高中版)，2013，20(6)：57-58.