化学建模论文范文代发

化学建模论文范文代发

　　化学建模教学是解决化学问题的一种模式,其内容包括教与学两方面。教的方面:根据不同的化学内容,确定不同的教学模式,即将化学建模应用于课堂教学设计;学的方面:通过对化学问题的抽象、简化,建立起解决问题的模型。下文是学习啦小编为大家搜集整理的关于化学建模论文范文代发的内容，欢迎大家阅读参考!

　　化学建模论文范文代发篇1

　　浅析在高中化学学习中运用建模思想

　　摘要：本文以建模思想在化学复习、解题、专题学习等几个方面的应用进行了详细的讲解，使建模思想在化学学习中得到应用，提高学生的学习能力。

　　关键词：建模思想;复习建模;解题建模;专题建模

　　化学是一门以实验作为基础的学科，有其自身独有的特点，与物理、生物等学科相比，化学的知识点显得有些零散，给学生一种剪不断、理还乱的感觉。致使许多学生在单独处理某一知识点时得心应手，而将各知识点融合在一起时就显得心有余而力不足了，常常会顾此失彼、丢三落四，由此对化学产生了厌学心理。其实，这种情况说到底就是在学生的头脑中建模思想的缺乏造成了知识点的零散难记，使学生走了许多冤枉路，却得不到应有的效果。针对化学知识易懂难记，会做难得分的特点，教师要高度重视建模思想在日常学习以及复习备考中的应用，要给学生充分的建模思想和方法，使千头万绪的知识点模式化、网络化。所以，教师应加强这方面的学法指导。

　　那么，到底什么是建模思想呢?“建模”就是建立系统模型的过程，又称模型化。按钱学森的观点：“模型就是通过我们对问题的分析，利用我们考察来的机理，吸收一切主要因素，略去一切不主要因素所创造出来的一幅图画。”因此，笔者提出的“建模思想”就是把研究对象(原型)的一些次要细节及非本质的联系舍去，从而以简化和理想化的形式去再现原型的各种复杂结构、功能和联系的一种科学思想。可以用如下图式表达科学建模过程。

　　我们可以把学生需要学习和掌握的化学知识点看成是一个统一的有整体性的系统，而建模是研究系统的重要手段和前提。建模就是利用模型来描述系统的因果关系或相互关系的一个过程，我们可以把每个章节或者有针对性的知识体系作为一个要建模的系统，利用教材以及教辅资料上的相关信息并结合教师的讲解与分析，理清在这个知识系统里各个知识点的联系与不同，必然与偶然，相互的因果关系，让其形成一张无形的“知识大网”，这样让学生对知识的理解就不仅仅停留在简单的死记硬背上，而是“鲜活的”，有“理由”的，有“模”可循的!这样不仅让学生对知识的理解达到较高的一个水平，同时也可以使学生在知识的应用时更得心应手，在实际的解题过程中起到非常好的辅助作用。当然，在建模时我们应该注意：对于同一个实际系统，我们可以根据不同的用途和目的建立不同的模型。所建模型只是实际系统原型的简化，因此既不可能也没必要把实际系统的所有细节都列举出来。实际建模时，必须在模型的简化与分析结果的准确性之间作出适当的折中，这是建模遵循的一条原则。下面，笔者就结合实际的例题与章节知识点来谈谈建模思想在化学学习中的具体应用：

　　一、建模思想运用于化学复习

　　运用建模思想梳理化学知识，使知识网络化、系统化。高考复习阶段主要方法有：运用概念图、网络图、对比图等形式对化学知识进行梳理。概念图是由美国康奈尔大学的Joseph・D・Novak于教授20世纪60年代提出的。它通常是将有关某一主题不同级别的概念或命题置于方框或圆圈中，再以各种连线将相关的概念用命题连接，形成关于该主题的概念或命题网络。比如：

　　网络图是指将相关内容通过某种关系进行连接而形成网络。它和概念图中概念之间层级关系不同，网络图中各主题之间没有上位、下位的关系。例如：氮族元素中N及化合物知识网络图：

　　对比图是指将相近、相似或相关概念利用图表进行对比。例如：同分异构体、同素异形体、同位素、同系物等概念进行对比;电离、原电池、电解池、电镀、电解、电泳概念对比等。

　　二、建模思想运用于化学解题

　　形成解答问题思路模型，使解答过程模式化、格式化，提高解题过程准确性、规划化。解答化学问题时，很多同学因为思路不清晰，导致解答问题常常无从下手。因此，掌握解答一些化学问题的思路，形成解题的模型，能提高解题的准确度，降低试题的难度。

　　三、建模思想运用于具体的专题学习

　　许多理论、变化有不同的表现形式，但其本质是相同的，我们抓住事物的本质，建立模型，以不变应万变，就可以解决不同表现形式的变化和理论。以建模运用于原电池为例：

　　原电池是氧化还原反应的化学能转化为电能的装置，其变化的本质是在电池的两极发生氧化还原反应，在解决原电池的有关题目时，可以建立如下模型：首先构建一个可能发生的氧化还原(也许不能进行或不符合实际历程)，分析其还原剂和氧化剂。由于原电池的负极要对为提供电子，正极要得到电子，因此必然有以下的模型：

　　还原剂在负极失去电子，被氧化：M-ne Mn+

　　氧化剂在正极得到电子，被还原： 氧化剂 + ne → 还原产物

　　例：钢铁在水膜酸性较强时，构建的氧化还原反应式为：Fe + 2H+

　　Fe2++H2 发生析氢腐，根据建模思想，此时原电池两极发生的反应为：

　　负极反应：还原剂失去电子 Fe-2e- Fe2+

　　正极反应：氧化剂得到电子 2H++2e- H2↑

　　水膜酸性很弱或为中性时，构建可能的氧化还原反应式为：2Fe+O2 2FeO(虽然与实际反应不符，但我们可以这样假设)发生吸氧腐蚀，根据建模思想，此时原电池两极发生的反应为：

　　负极反应：还原剂失去电子 Fe-2e- Fe2+

　　正极反应：氧化剂得到电子O2+2H2O+4e- 4OH-

　　以上是笔者对于建模思想在化学学习中运用的一些思考，同时笔者也认为在中学化学教学中，鼓励和引导学生独立构建化学模型，对于提高学生的思维品质(思维的广阔性、深刻性、独立性、敏捷性、灵活性、逻辑性)，培养学生的创造性思维能力具有极其重要的意义。

　　化学建模论文范文代发篇2

　　试谈高中化学建模解题方法及其应用

　　【摘要】文章首先介绍了高中化学建模解题方式的含义及使用步骤，进而分析了几种常见高中化学题目建模法解题的途径。

　　【关键词】高中化学;建模解题;方法;应用

　　高中化学是我们每一位高中生都必须认真学习的学科，但是高中化学又是一门极其抽象的学科，我们在学习的过程中往往会觉得很多题目的反应过程过于复杂，知识解题思绪混乱。而面对这些问题的最佳解题方式便是建模法，通过建模法将复杂繁琐的化学反应简易化和清晰化，进而达到易于解题的效果。

　　一、高中化学建模解题方式的含义及使用步骤

　　(一)建模解题方法的含义

　　高中化学建模解题法指的是使用建构模式的方式，解决实际问题的一种高中化学解题方式。根据布鲁姆教育目标的分类原理观察，可以将实际问题通过概括和抽象处理之后，将其转化为模型给以表达出来;然后再利用所掌握的化学题目解题的方法和知识对建立的模型进行进一步分析;最后再将模型给以推广，通过类比的方式实现一类问题的解答[1]。

　　(二)建模解题方法的解题步骤

　　在高中化学建模法的应用解题步骤上分为以下几个部分。对实际问题进行审题―抽象、概括―建立模型―模型解读―分析模型―解答模型问题―解决实际问题[2]。

　　二、常见高中化学题目建模法解题分析

　　(一)建构等效化学式模型

　　例一：已知现有KCl和NaCl的混合物，在该混合物中a%为Cl元素质量，求该混合物中K、Na的质量占比各为多少?

　　首先对题目进行观察，混合溶液中求两个阳离子的质量比，其阴离子为一种元素，对阳离子的质量进行观察K为39，Na为23，可知K比Na大16，而16刚好是O的分子量，所以可以将K使用Na和O进行代替，即将KCl，建模等效为NaClO，如图1所示。

　　然后在建立的模型内进行题目的解答。去100g作为研究的对象，将NaCl视为一个整体，故此可以在混合溶液中的各个元素含量有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减去K的含量比和Cl的含量比，为Na%=1-a%-K%。

　　这类混合溶液的问题，在高中化学中是十分常见的一类问题，文章所举的例题是较为简单的一道题，是实际的题目中可能溶液中含有的元素成分更为复杂，甚至还可能会在混合后发生一些反应。我们在解决这类问题时，需要重点找到溶液中固定不变的元素含量，并且找到其他元素含量之间的系数关系，建模法是解决该类问题的有效解题方式之一，其可以很大程度上将一些复杂的计算步骤给以避免，出现错误的可能性更低。但是建模法也并不是唯一的解题方式，也不一定是最佳的解题方式，还需要我们面对实际题目时，根据题目的具体情况选择最佳的解题方式[3]。

　　(二)建构等效化学反应过程模型

　　例二：已知有10毫升的盐酸溶液，其摩尔浓度为0.001mol/L，此时向该盐酸溶液中倒入相同浓度的氨水，直至溶液的浓度达到pH=7，请问以下关系式正确的有()

　　A c(Cl-)�C(OH-)>c(NH4+)>C(H+)

　　B c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)

　　C V(总)<20毫升

　　D V(总)>20毫升

　　面对该类题型我们在解答时也可以首先考虑使用建模法的方式进行解题。我们可以清楚10毫升的盐酸溶液，其摩尔浓度为0.001mol/L，如果加入10毫升的氨水溶液，其摩尔浓度也为0.001mol/L，那么两者会出现完全的反应，所以最后生成的NH4Cl，故此溶液呈现酸性，因此需要达到pH=7，就需要继续向溶液中加入氨水溶液，因此必然氨水溶液的体积大于盐酸溶液，因此两者混合的总体积必然大于二倍盐酸溶液体积，大于20毫升，因此D选项正确，C错误。然后我们就可以将整个反应过程进行等效的建模，具体反应模型过程见图2.

　　然后对剩余的两项选项进行观察，其中A选项c(Cl-)�C(OH-)>c(NH4+)>C(H+)，溶液中阴离子总数不可能大于阳离子总数，因此为错误选项。然后对建模构成进行观察，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+)，而显然最后生成溶液为NH4Cl，所以c(Cl-和c(NH4+)必然会大于C(OH-)和C(H+)，因此B选项c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)正确，最后正确答案为B、D。

　　这类元素单质及化合物在高中化学知识体系中，也是考察很多的一个知识点，并且该类题型的难度一般较大，在高考的选择题中属于中上难度的题目。而这类题型最大的特点便是反应十分复杂，并且元素之间的关系也多，而这也是建模法应用其中的原因，可以通过使用建模清晰将反映过程表示出来，进而对化学反应的过程进行直观的表达，对我们解决该类问题很有效果。

　　结束语：

　　高中化学建模解题法指的是使用建构模式的方式实现实际问题解答的一种高中化学解题方式。文章以自己在化学学习中的感触为背景，简易阐述了建构等效化学式模型、建构等效化学反应过程模型两种建模法的应用途径，希望可以给更多的同学以感触和启迪。

　　参考文献：

　　[1]杨镒涛，周鑫.几种建模思想在高中化学解题中的应用[J].理科考试研究(高中版)，2016，23(2)：88.

　　[2]刘宗华.初探在高中化学学习中运用建模思想[J].中学课程辅导(教学研究)，2014，20(26)：99-100.

　　[3]郑大江.建模思想在高中化学选择题中的应用[J].理科考试研究(高中版)，2013，20(6)：57-58.