化學(xué)建模論文范文代發(fā)

　　化學(xué)建模教學(xué)是解決化學(xué)問(wèn)題的一種模式,其內(nèi)容包括教與學(xué)兩方面。教的方面:根據(jù)不同的化學(xué)內(nèi)容,確定不同的教學(xué)模式,即將化學(xué)建模應(yīng)用于課堂教學(xué)設(shè)計(jì);學(xué)的方面:通過(guò)對(duì)化學(xué)問(wèn)題的抽象、簡(jiǎn)化,建立起解決問(wèn)題的模型。下文是學(xué)習(xí)啦小編為大家搜集整理的關(guān)于化學(xué)建模論文范文代發(fā)的內(nèi)容，歡迎大家閱讀參考!

　　化學(xué)建模論文范文代發(fā)篇1

　　淺析在高中化學(xué)學(xué)習(xí)中運(yùn)用建模思想

　　摘要：本文以建模思想在化學(xué)復(fù)習(xí)、解題、專(zhuān)題學(xué)習(xí)等幾個(gè)方面的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的講解，使建模思想在化學(xué)學(xué)習(xí)中得到應(yīng)用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

　　關(guān)鍵詞：建模思想;復(fù)習(xí)建模;解題建模;專(zhuān)題建模

　　化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)作為基礎(chǔ)的學(xué)科，有其自身獨(dú)有的特點(diǎn)，與物理、生物等學(xué)科相比，化學(xué)的知識(shí)點(diǎn)顯得有些零散，給學(xué)生一種剪不斷、理還亂的感覺(jué)。致使許多學(xué)生在單獨(dú)處理某一知識(shí)點(diǎn)時(shí)得心應(yīng)手，而將各知識(shí)點(diǎn)融合在一起時(shí)就顯得心有余而力不足了，常常會(huì)顧此失彼、丟三落四，由此對(duì)化學(xué)產(chǎn)生了厭學(xué)心理。其實(shí)，這種情況說(shuō)到底就是在學(xué)生的頭腦中建模思想的缺乏造成了知識(shí)點(diǎn)的零散難記，使學(xué)生走了許多冤枉路，卻得不到應(yīng)有的效果。針對(duì)化學(xué)知識(shí)易懂難記，會(huì)做難得分的特點(diǎn)，教師要高度重視建模思想在日常學(xué)習(xí)以及復(fù)習(xí)備考中的應(yīng)用，要給學(xué)生充分的建模思想和方法，使千頭萬(wàn)緒的知識(shí)點(diǎn)模式化、網(wǎng)絡(luò)化。所以，教師應(yīng)加強(qiáng)這方面的學(xué)法指導(dǎo)。

　　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(guò)程，又稱(chēng)模型化。按錢(qián)學(xué)森的觀點(diǎn)：“模型就是通過(guò)我們對(duì)問(wèn)題的分析，利用我們考察來(lái)的機(jī)理，吸收一切主要因素，略去一切不主要因素所創(chuàng)造出來(lái)的一幅圖畫(huà)。”因此，筆者提出的“建模思想”就是把研究對(duì)象(原型)的一些次要細(xì)節(jié)及非本質(zhì)的聯(lián)系舍去，從而以簡(jiǎn)化和理想化的形式去再現(xiàn)原型的各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)、功能和聯(lián)系的一種科學(xué)思想。可以用如下圖式表達(dá)科學(xué)建模過(guò)程。

　　我們可以把學(xué)生需要學(xué)習(xí)和掌握的化學(xué)知識(shí)點(diǎn)看成是一個(gè)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(lái)描述系統(tǒng)的因果關(guān)系或相互關(guān)系的一個(gè)過(guò)程，我們可以把每個(gè)章節(jié)或者有針對(duì)性的知識(shí)體系作為一個(gè)要建模的系統(tǒng)，利用教材以及教輔資料上的相關(guān)信息并結(jié)合教師的講解與分析，理清在這個(gè)知識(shí)系統(tǒng)里各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系與不同，必然與偶然，相互的因果關(guān)系，讓其形成一張無(wú)形的“知識(shí)大網(wǎng)”，這樣讓學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解就不僅僅停留在簡(jiǎn)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(xué)生對(duì)知識(shí)的理解達(dá)到較高的一個(gè)水平，同時(shí)也可以使學(xué)生在知識(shí)的應(yīng)用時(shí)更得心應(yīng)手，在實(shí)際的解題過(guò)程中起到非常好的輔助作用。當(dāng)然，在建模時(shí)我們應(yīng)該注意：對(duì)于同一個(gè)實(shí)際系統(tǒng)，我們可以根據(jù)不同的用途和目的建立不同的模型。所建模型只是實(shí)際系統(tǒng)原型的簡(jiǎn)化，因此既不可能也沒(méi)必要把實(shí)際系統(tǒng)的所有細(xì)節(jié)都列舉出來(lái)。實(shí)際建模時(shí)，必須在模型的簡(jiǎn)化與分析結(jié)果的準(zhǔn)確性之間作出適當(dāng)?shù)恼壑校@是建模遵循的一條原則。下面，筆者就結(jié)合實(shí)際的例題與章節(jié)知識(shí)點(diǎn)來(lái)談?wù)劷Ｋ枷朐诨瘜W(xué)學(xué)習(xí)中的具體應(yīng)用：

　　一、建模思想運(yùn)用于化學(xué)復(fù)習(xí)

　　運(yùn)用建模思想梳理化學(xué)知識(shí)，使知識(shí)網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化。高考復(fù)習(xí)階段主要方法有：運(yùn)用概念圖、網(wǎng)絡(luò)圖、對(duì)比圖等形式對(duì)化學(xué)知識(shí)進(jìn)行梳理。概念圖是由美國(guó)康奈爾大學(xué)的Joseph・D・Novak于教授20世紀(jì)60年代提出的。它通常是將有關(guān)某一主題不同級(jí)別的概念或命題置于方框或圓圈中，再以各種連線(xiàn)將相關(guān)的概念用命題連接，形成關(guān)于該主題的概念或命題網(wǎng)絡(luò)。比如：

　　網(wǎng)絡(luò)圖是指將相關(guān)內(nèi)容通過(guò)某種關(guān)系進(jìn)行連接而形成網(wǎng)絡(luò)。它和概念圖中概念之間層級(jí)關(guān)系不同，網(wǎng)絡(luò)圖中各主題之間沒(méi)有上位、下位的關(guān)系。例如：氮族元素中N及化合物知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖：

　　對(duì)比圖是指將相近、相似或相關(guān)概念利用圖表進(jìn)行對(duì)比。例如：同分異構(gòu)體、同素異形體、同位素、同系物等概念進(jìn)行對(duì)比;電離、原電池、電解池、電鍍、電解、電泳概念對(duì)比等。

　　二、建模思想運(yùn)用于化學(xué)解題

　　形成解答問(wèn)題思路模型，使解答過(guò)程模式化、格式化，提高解題過(guò)程準(zhǔn)確性、規(guī)劃化。解答化學(xué)問(wèn)題時(shí)，很多同學(xué)因?yàn)樗悸凡磺逦瑢?dǎo)致解答問(wèn)題常常無(wú)從下手。因此，掌握解答一些化學(xué)問(wèn)題的思路，形成解題的模型，能提高解題的準(zhǔn)確度，降低試題的難度。

　　三、建模思想運(yùn)用于具體的專(zhuān)題學(xué)習(xí)

　　許多理論、變化有不同的表現(xiàn)形式，但其本質(zhì)是相同的，我們抓住事物的本質(zhì)，建立模型，以不變應(yīng)萬(wàn)變，就可以解決不同表現(xiàn)形式的變化和理論。以建模運(yùn)用于原電池為例：

　　原電池是氧化還原反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其變化的本質(zhì)是在電池的兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)，在解決原電池的有關(guān)題目時(shí)，可以建立如下模型：首先構(gòu)建一個(gè)可能發(fā)生的氧化還原(也許不能進(jìn)行或不符合實(shí)際歷程)，分析其還原劑和氧化劑。由于原電池的負(fù)極要對(duì)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(fù)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(chǎn)物

　　例：鋼鐵在水膜酸性較強(qiáng)時(shí)，構(gòu)建的氧化還原反應(yīng)式為：Fe + 2H+

　　Fe2++H2 發(fā)生析氫腐，根據(jù)建模思想，此時(shí)原電池兩極發(fā)生的反應(yīng)為：

　　負(fù)極反應(yīng)：還原劑失去電子 Fe-2e- Fe2+

　　正極反應(yīng)：氧化劑得到電子 2H++2e- H2↑

　　水膜酸性很弱或?yàn)橹行詴r(shí)，構(gòu)建可能的氧化還原反應(yīng)式為：2Fe+O2 2FeO(雖然與實(shí)際反應(yīng)不符，但我們可以這樣假設(shè))發(fā)生吸氧腐蝕，根據(jù)建模思想，此時(shí)原電池兩極發(fā)生的反應(yīng)為：

　　負(fù)極反應(yīng)：還原劑失去電子 Fe-2e- Fe2+

　　正極反應(yīng)：氧化劑得到電子O2+2H2O+4e- 4OH-

　　以上是筆者對(duì)于建模思想在化學(xué)學(xué)習(xí)中運(yùn)用的一些思考，同時(shí)筆者也認(rèn)為在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立構(gòu)建化學(xué)模型，對(duì)于提高學(xué)生的思維品質(zhì)(思維的廣闊性、深刻性、獨(dú)立性、敏捷性、靈活性、邏輯性)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力具有極其重要的意義。

　　化學(xué)建模論文范文代發(fā)篇2

　　試談高中化學(xué)建模解題方法及其應(yīng)用

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

　　【關(guān)鍵詞】高中化學(xué);建模解題;方法;應(yīng)用

　　高中化學(xué)是我們每一位高中生都必須認(rèn)真學(xué)習(xí)的學(xué)科，但是高中化學(xué)又是一門(mén)極其抽象的學(xué)科，我們?cè)趯W(xué)習(xí)的過(guò)程中往往會(huì)覺(jué)得很多題目的反應(yīng)過(guò)程過(guò)于復(fù)雜，知識(shí)解題思緒混亂。而面對(duì)這些問(wèn)題的最佳解題方式便是建模法，通過(guò)建模法將復(fù)雜繁瑣的化學(xué)反應(yīng)簡(jiǎn)易化和清晰化，進(jìn)而達(dá)到易于解題的效果。

　　一、高中化學(xué)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(xué)建模解題法指的是使用建構(gòu)模式的方式，解決實(shí)際問(wèn)題的一種高中化學(xué)解題方式。根據(jù)布魯姆教育目標(biāo)的分類(lèi)原理觀察，可以將實(shí)際問(wèn)題通過(guò)概括和抽象處理之后，將其轉(zhuǎn)化為模型給以表達(dá)出來(lái);然后再利用所掌握的化學(xué)題目解題的方法和知識(shí)對(duì)建立的模型進(jìn)行進(jìn)一步分析;最后再將模型給以推廣，通過(guò)類(lèi)比的方式實(shí)現(xiàn)一類(lèi)問(wèn)題的解答[1]。

　　(二)建模解題方法的解題步驟

　　在高中化學(xué)建模法的應(yīng)用解題步驟上分為以下幾個(gè)部分。對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行審題―抽象、概括―建立模型―模型解讀―分析模型―解答模型問(wèn)題―解決實(shí)際問(wèn)題[2]。

　　二、常見(jiàn)高中化學(xué)題目建模法解題分析

　　(一)建構(gòu)等效化學(xué)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(zhì)量，求該混合物中K、Na的質(zhì)量占比各為多少?

　　首先對(duì)題目進(jìn)行觀察，混合溶液中求兩個(gè)陽(yáng)離子的質(zhì)量比，其陰離子為一種元素，對(duì)陽(yáng)離子的質(zhì)量進(jìn)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(jìn)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(nèi)進(jìn)行題目的解答。去100g作為研究的對(duì)象，將NaCl視為一個(gè)整體，故此可以在混合溶液中的各個(gè)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(lèi)混合溶液的問(wèn)題，在高中化學(xué)中是十分常見(jiàn)的一類(lèi)問(wèn)題，文章所舉的例題是較為簡(jiǎn)單的一道題，是實(shí)際的題目中可能溶液中含有的元素成分更為復(fù)雜，甚至還可能會(huì)在混合后發(fā)生一些反應(yīng)。我們?cè)诮鉀Q這類(lèi)問(wèn)題時(shí)，需要重點(diǎn)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(guān)系，建模法是解決該類(lèi)問(wèn)題的有效解題方式之一，其可以很大程度上將一些復(fù)雜的計(jì)算步驟給以避免，出現(xiàn)錯(cuò)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(duì)實(shí)際題目時(shí)，根據(jù)題目的具體情況選擇最佳的解題方式[3]。

　　(二)建構(gòu)等效化學(xué)反應(yīng)過(guò)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(shí)向該鹽酸溶液中倒入相同濃度的氨水，直至溶液的濃度達(dá)到pH=7，請(qǐng)問(wèn)以下關(guān)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(duì)該類(lèi)題型我們?cè)诮獯饡r(shí)也可以首先考慮使用建模法的方式進(jìn)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(huì)出現(xiàn)完全的反應(yīng)，所以最后生成的NH4Cl，故此溶液呈現(xiàn)酸性，因此需要達(dá)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(xiàng)正確，C錯(cuò)誤。然后我們就可以將整個(gè)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行等效的建模，具體反應(yīng)模型過(guò)程見(jiàn)圖2.

　　然后對(duì)剩余的兩項(xiàng)選項(xiàng)進(jìn)行觀察，其中A選項(xiàng)c(Cl-)�C(OH-)>c(NH4+)>C(H+)，溶液中陰離子總數(shù)不可能大于陽(yáng)離子總數(shù)，因此為錯(cuò)誤選項(xiàng)。然后對(duì)建模構(gòu)成進(jìn)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(huì)大于C(OH-)和C(H+)，因此B選項(xiàng)c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)正確，最后正確答案為B、D。

　　這類(lèi)元素單質(zhì)及化合物在高中化學(xué)知識(shí)體系中，也是考察很多的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，并且該類(lèi)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(lèi)題型最大的特點(diǎn)便是反應(yīng)十分復(fù)雜，并且元素之間的關(guān)系也多，而這也是建模法應(yīng)用其中的原因，可以通過(guò)使用建模清晰將反映過(guò)程表示出來(lái)，進(jìn)而對(duì)化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程進(jìn)行直觀的表達(dá)，對(duì)我們解決該類(lèi)問(wèn)題很有效果。

　　結(jié)束語(yǔ)：

　　高中化學(xué)建模解題法指的是使用建構(gòu)模式的方式實(shí)現(xiàn)實(shí)際問(wèn)題解答的一種高中化學(xué)解題方式。文章以自己在化學(xué)學(xué)習(xí)中的感觸為背景，簡(jiǎn)易闡述了建構(gòu)等效化學(xué)式模型、建構(gòu)等效化學(xué)反應(yīng)過(guò)程模型兩種建模法的應(yīng)用途徑，希望可以給更多的同學(xué)以感觸和啟迪。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]楊鎰濤，周鑫.幾種建模思想在高中化學(xué)解題中的應(yīng)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(xué)學(xué)習(xí)中運(yùn)用建模思想[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)(教學(xué)研究)，2014，20(26)：99-100.

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