摘 要：當前，建模解題方法在高中化學(xué)解題中有所應(yīng)用，實現(xiàn)了對以往解題模式的有效創(chuàng)新，可以將復(fù)雜問題簡單化.基于此，文章對高中化學(xué)建模解題方法及其應(yīng)用措施進行了分析.

關(guān)鍵詞：建模解題方法；應(yīng)用措施；高中化學(xué)

中圖分類號：G632?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1008-0333（2024）01-0130-03

收稿日期：2023-10-05

作者簡介：黃征（1978.9-），女，廣西忻城人，中學(xué)一級教師，本科，從事高中化學(xué)教學(xué)研究.

對于教師而言，引導(dǎo)學(xué)生靈活運用建模思想來解決化學(xué)問題，不僅可以使較為復(fù)雜的化學(xué)問題得到簡單化處理，同時也可以使學(xué)生的化學(xué)理論知識運用能力得到培養(yǎng).教師在進行化學(xué)解題建模時，應(yīng)該保證所構(gòu)建模型的直觀性，使學(xué)生能夠充分理解模型意圖，這樣學(xué)生才能在化學(xué)課程學(xué)習過程中獲得更為豐富的主觀感受，同時也保證了化學(xué)課程的教學(xué)成效.

1 歸納構(gòu)建模型方法一：晶體模型在解題中的應(yīng)用

晶體知識點所占比例較大，與晶體知識有關(guān)的題目也是高考中的常見類型.對于晶體知識點而言，要求學(xué)生有較強的空間想象力及思維能力，從而掌握模型構(gòu)建要點，這樣，才能實現(xiàn)對晶體問題的有效解答.

例1 根據(jù)圖1所示幾種晶體或晶胞示意圖回答下列問題：

（1）在上述晶體類型中，粒子之間以共價鍵結(jié)合形成的晶體是（? ）.

（2）在上述種晶體類型中，熔點由高到低的順序依次是（? ）.

（3）冰的熔點明顯高于干冰，不僅因為H2O是極性分子，而CO2是非極性分子，還與（ ）有關(guān).

想要完成上述化學(xué)題，需要先明確解題思維，學(xué)生對晶體結(jié)構(gòu)相關(guān)知識要有深入的了解.就本題目而言，（1）屬于基本的概念性習題，只要熟悉晶體結(jié)構(gòu)相關(guān)概念，就可以解出正確答案，而（2）（3）則需要學(xué)生較為靈活地運用晶體知識.具體來說，離子晶體的熔點與離子半徑、離子所帶電荷數(shù)有密切關(guān)系，離子半徑越小，且離子所帶電荷數(shù)越多，則表明離子晶體的熔點越高［1］.對于金剛石晶體而言，其屬于原子晶體，熔點最高，而對于干冰、冰而言，其都是分子晶體，熔點要明顯低于金剛石.而將冰與干冰相比，由于冰中存在氫鍵，因此冰的熔點要高于干冰，因此，在對上述5種晶體或晶胞的熔點進行對比時，其熔點由高到低為：金剛石晶體>Cu晶胞>MgO>冰>干冰.

答案：

（1）金剛石晶體

（2）金剛石晶體>Cu晶胞>MgO>冰>干冰

（3）H2O分子之間能夠形成氫鍵

2 歸納構(gòu)建模型方法二：核外電子排布模型在解題中的應(yīng)用

核外電子分布知識點是當前高中化學(xué)中的重要組成部分，教師在開展教學(xué)活動時，應(yīng)該根據(jù)當前學(xué)生的認知能力及學(xué)習習慣確定相應(yīng)教學(xué)方案，從而實現(xiàn)對學(xué)生的有效引導(dǎo)，這也更加有利于加深學(xué)生對于微觀世界的印象.教師在進行核外電子分布問題教學(xué)時，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生可以靈活運用模型思想來解決化學(xué)問題，這也可以使學(xué)生在化學(xué)學(xué)習過程中感受到趣味性.通過具象的模型構(gòu)建讓學(xué)生對化學(xué)知識點深入探究，進而確定最為適宜的解題方法［2］.同時，教師利用化學(xué)模型將微觀事物展示出來，也可以讓學(xué)生在解答化學(xué)問題時，思路更為清晰，更容易把握知識要點.

例2

研究表明，核外電子的能量與電子數(shù)所在的層數(shù)、能級有直接關(guān)系，因此，核外電子的數(shù)目、電荷數(shù)也會對能量產(chǎn)生明顯影響，氬原子與硫原子的核外電子排布式分別為1s22s22p63s23p6和1s2

2s22p63s23p4，下列相關(guān)表述正確的是（? ）.

A.在3p能級，兩個粒子的電子到電子核之間的距離相等

B.在1s能級，兩個粒子電子能量相同

C.兩個粒子的化學(xué)性質(zhì)相同

D.當兩個粒子發(fā)生電子跳躍時，粒子會產(chǎn)生不同的光譜

在解答此類化學(xué)習題時，學(xué)生要掌握相應(yīng)規(guī)律，明確問題要點，這樣才能準確快速解出題目.根據(jù)題目內(nèi)容畫出氬原子及硫原子的核外電子排布模型，結(jié)合模型情況來對兩個粒子進行對比.可以看出，雖然上述兩個粒子的核外電子排布相同，但電荷數(shù)量有所不同，因此二者的電子能量也自然不同［3］.鑒于上述分析結(jié)果，可以確定B錯誤；而由于氬原子的核外電荷對電子的吸引力更大，其距離原子核更近，因此，可以判斷A錯誤；硫原子得到電子之后，其會形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此得電子能力強，由此可以判定兩種粒子的還原性不同，因此C錯誤；當兩個粒子的電子能量不同，在發(fā)生電子躍遷時，所產(chǎn)生的光譜也有所區(qū)別，因此D正確.

答案：D.

3 歸納構(gòu)建模型方法三：氧化還原模型在解題中的應(yīng)用

氧化還原反應(yīng)模型，是高中化學(xué)模型教學(xué)中所涉及的重要模型之一，需要教師對其模型理念進行深入分析，進而幫助學(xué)生掌握相應(yīng)的解題技巧.在進行氧化還原反應(yīng)模型構(gòu)建時，應(yīng)該將重點放在如何準確判斷氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物及還原產(chǎn)物方面，同時還要注意對電子守恒定律進行應(yīng)用，從而使相關(guān)化學(xué)習題迎刃而解［4］.教師在進行氧化還原反應(yīng)相關(guān)知識點教學(xué)時，也應(yīng)該注意以學(xué)生現(xiàn)實情況為背景，找到教學(xué)切入點.教師要引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建起氧化還原反應(yīng)的基本模型，從而達到幫助學(xué)生理解氧化還原反應(yīng)的效果［5］.具體氧化還原反應(yīng)模型如圖2所示.

例3

將一定量的氯氣通入100 mL 6 mol/L的氫氧化鈉溶液中，恰好實現(xiàn)完全反應(yīng)，產(chǎn)物為NaClO3、NaCl、NaClO，下列關(guān)于上述反應(yīng)的說法正確的是（? ）.

A.氫氧化鈉吸收的氯氣物質(zhì)的量為0.3 mol

B.在反應(yīng)過程中，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.8 mol

C.反應(yīng)過程中，三種產(chǎn)物的物質(zhì)的量遵守電子守恒定律，但鈉元素不遵守守恒定律

D.反應(yīng)完成后，溶液中的c（NaCl）≤0.5 mol/L

在本題中，想要實現(xiàn)對四個選項的說法是否正確進行準確判斷，應(yīng)該通過構(gòu)建氧化還原反應(yīng)模型的方式來實現(xiàn)對產(chǎn)物物質(zhì)的量的有效確定，從而為解題提供先決條件.通過分析氧化還原反應(yīng)模型可知，在反應(yīng)過程中，各物質(zhì)遵循電子守恒，設(shè)定NaCl、NaClO、NaClO3物質(zhì)的量分別為a、b、c，單位為mol，根據(jù)鈉元素守恒，則有a+b+c=0.6 mol［6］.因此，可判定C項說法不正確；發(fā)生反應(yīng)后，根據(jù)生成物情況可以得到，鈉原子與氯原子的個數(shù)比為1∶1，因此，可以通過計算得到氫氧化鈉吸收的氯氣物質(zhì)的量為0.6/2=0.3 mol，即A選項正確；NaCl屬于還原產(chǎn)物，如果其轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.8 mol，將其帶入之后，發(fā)現(xiàn)所得到的產(chǎn)物物質(zhì)的量關(guān)系式不能滿足氧化還原反應(yīng)模型，即沒有體現(xiàn)出b+5c=a，由此可以判斷B錯誤；當反應(yīng)完成后，溶液中NaCl的濃度為5 mol/L，因此D選項的說法錯誤.

答案：A.

4 結(jié)束語

總而言之，建模解題思路已經(jīng)在當前高中化學(xué)教學(xué)中有較為廣泛的應(yīng)用，實現(xiàn)了對學(xué)生解題能力的有效培養(yǎng)，同時也與當前學(xué)生學(xué)習習慣較為符合.今后，教師應(yīng)該結(jié)合高中化學(xué)知識點對化學(xué)建模解題方式進行合理運用.目前，晶體模型、氧化還原模型、核外電子排布模型等都在化學(xué)解題中有一定影響，實現(xiàn)了對相應(yīng)題型的有效解答，同時也使學(xué)生在學(xué)習過程中視野更為開闊，掌握了更多解題方式.教師還應(yīng)該意識到，培養(yǎng)高中生解題模型構(gòu)建與應(yīng)用能力是一個長期過程，需要教師結(jié)合高中化學(xué)學(xué)科及學(xué)生實際情況確定入手點，使學(xué)生可以靈活借助解題模型來實現(xiàn)對化學(xué)問題的深入探究，這也可以使學(xué)生化學(xué)知識體系更為完善.教師在進行解題模型構(gòu)建及引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習時，應(yīng)該著手將復(fù)雜的化學(xué)問題簡單化，從而更加便于學(xué)生理解，這也可以激發(fā)學(xué)生化學(xué)學(xué)習自主性.

參考文獻：

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［4］ 李開標.“化學(xué)反應(yīng)原理”相關(guān)模型在解題中的應(yīng)用［J］.數(shù)理化解題研究，2021，24（19）：100-101.

［5］ 周燕.淺談模型的構(gòu)建對高中化學(xué)解題的積極意義［J］.理科考試研究（高中版），2019，21（12）：53.

［6］ 何淑玲.論高中化學(xué)核心素養(yǎng)滲透策略：以證據(jù)推理與模型認知為例［J］.數(shù)理化解題研究，2020，10（18）：78-79.

［責任編輯：季春陽］