化学学科是一门实验学科，但基础还是来自数学，需要数学的思维方式。高考化学科目，失分最多和难度系数最大的就是计算型题目，所以化学离不开数学，化学老师也应该熟悉数学的核心素养，将其应用在化学教学中，提高学生的解题能力。
数学学科核心素养有六点：数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据分析这两点。
数学抽象指舍去事物的一切物理属性，得到数学研究对象的思维过程。这个能力在化学上特别重要，从化学图形和化学式中抽象出数量与数量之间的关系，将化学问题转化成数学问题，用数学的思维方式来解决化学问题。数学抽象这个核心素养就明确提出要在其他学科的学习中主动运用数学抽象的思维方式解决问题。
化学的考察方式越来越依赖于图形和表格数据，这就需要数学核心素养中的数据处理能力，能够构建模型对信息进行分析、推断，获得结论，数形结合是数学上的要求，也是化学的要求。
还有逻辑推理、数学运算能力更是学生理科学习的基础能力，必不可少。
举个例子，在化学中有这样的一个知识点：
溶质相同、质量分数不同的两溶液等体积混合，当溶液密度大于1g/mL时，混合后溶液质量分数w>1/2（a%+b%），当溶液密度小于1g/mL时，质量分数w<1/2（a%+b%），如何证明呢？
首先根据化学知识，质量分数w=溶质质量m质除以溶液质量m液，即w=m质/m液，假设体积V，质量分数小的溶液质量分数为w1，密度为ρ1，质量分数大的溶液质量分数为w2，密度为ρ2，根据条件列式：
混合后w混=（w1Vρ1+w2Vρ2）/（Vρ1+Vρ2）=（w1ρ1+w2ρ2）/（ρ1+ρ2）
根据题意w混与1/2（w1+w2）比较大小。另外，如果密度大于1g/mL，可以认为随着稀释，加水越来越多，溶质所占的比例越来越小，所以质量分数越小，密度越小，w2>w1，则ρ1<ρ2。
以上的步骤就是将化学知识抽象成数学问题，接下来，就需要用数学的方法进行数据处理，来比较大小。
假设在密度大于1g/mL，根据题意，则w混>1/2（w1+w2）则：
（w1ρ1+w2ρ2）/（ρ1+ρ2）>1/2（w1+w2），
移项可得：2（w1ρ1+w2ρ2）>（w1+w2）（ρ1+ρ2），
拆开消元可得：w1ρ1+ w2ρ2>w2ρ1+w1ρ2，
再移项可得：w2ρ2- w1ρ2> w2ρ1- w1ρ1，约去w2-w1（w2-w1>0），即可得到最终结论：
ρ1<ρ2，故符合条件，成立。
密度小于1g/mL的溶液，也可以用此种方法证明成立。
将一个化学问题转化为一个数学问题是这个证明的关键。在其中用到的数学抽象、逻辑推理、数据分析、数学运算能力，都必不可少。
很多的化学难点其实都可以以数学的方式，进行严谨推论，一丝不苟的证明出来。对于教师来说，在教学中，不能仅认为化学只有知识点和实验，还要在教学中注入数学的核心素养，用数学的思维来解决化学问题，展现化学的思维严谨性。
还有一个题也非常有意思，是2019年潍坊一中的一个题：
4℃时，将50g质量分数为w1，物质的量浓度为c1的浓硫酸沿玻璃棒加入到VmL水中，稀释后得到质量分数为w2，物质的量浓度为c2的稀溶液，证明若c1=2c2，则w1<2w2，V<50mL。
先根据化学公式c=n/V，当c1=2c2时，则n1/V1=2n2/V2，因为是稀释过程，溶质的物质的量没变，所以n1=n2，可以推出V2=2V1。
要证明w1<2w2，也要进行公式转化，利用w=
m质/m液：
m1/m液1<2m2/m液2，因为m1=m2，所以m液2 <2m液1,如何将质量和体积的关系联系起来呢，还是靠ρ。继续推刚才的结果：
ρ2V2<2ρ1V1，因为V2=2V1，所以ρ2<ρ1，符合溶液稀释原理，可以证明。
至于加入水的体积，因为体积不能叠加，质量可叠加，所以要把体积转化为质量，又是在4℃的情况下，隐含条件水的ρ=1g/mL，所以加入水的质量m水=Vg，m液2= m液1+m水。根据刚才的m液2 <2m液1结论接续推理：
m液1+m水= m液1+V<2m液1，所以V< m液1，根据题意，m液1=50，所以V<50。
此题也是将已知条件根据化学公式抽象为数学数据，根据数学方法求解。
数学核心素养应用于化学领域，实现学生全学科素养和整合和培养，对提升学生的整体能力水平很有好处。
网友评论