利用数学知识 掌握化学概念

来源：360教育网　　时间：2008-08-22

基本概念和基础理论（简称“双基”）是化学知识的基石，它不仅是分析、推理的重要理论依据，而且是解题的基础。因此，复习好“双基”是正确掌握化学知识的关键。本文介绍一种利用数学的集合图示法，来复习有关概念以及相关物质的性质，该方法不仅直观形象地展示了它们之间的关系，而且有助于同学们更好地理解基础知识。

一、规律总结

1. 并列关系

在化学概念之间，有些是并列关系。如单质和化合物、饱和溶液和不饱和溶液等，常见的有：


2. 交叉关系

由于概念可以从不同角度分类，因而出现了部分交叉关系。常见的有：

（1）氧化还原反应与四种基本反应类型的关系


（2）溶液的分类


其中A表示在一定温度下浓的饱和溶液；B表示在一定温度下稀的饱和溶液；C表示在一定温度下稀的不饱和溶液；D表示在一定温度下浓的不饱和溶液。

二、考题解析

例1（2004·南通）化学中有许多概念是相对的，又是统一的。如下图所示，反映了饱和溶液、不饱和溶液、浓溶液以及稀溶液的关系。


（1）从图中可以看出，饱和溶液与浓溶液、稀溶液的关系是____________。

（2）0.9%的医用生理盐水可归于图中的____________（选填“I”、“II”、“III”或“IV”）区域。

解析：本题考查的是溶液的分类及其间的关系。从上述分析不难看出：饱和溶液既可能是浓溶液，也可能是稀溶液。由于0.9%的食盐水溶质质量分数很小，且是不饱和溶液，故属III区域。

例2. 自然界中的物质可分为很多种类，每一类物质都可看作一个集合。下图展示了初中阶段学习过的一些物质集合，其中圆和圆中每一个扇形各表示一个物质集合。试根据它们包含的关系，从给出的物质集合①~⑧中选择适宜答案用序号填空。①混合物，②纯净物，③含氧酸，④盐，⑤单质，⑥酸性氧化物，⑦非金属单质，⑧化合物。

其中大圆表示____________，A半圆表示____________，C表示____________，F表示____________。


解析：本题属于物质分类题，通过数学集合理解物质类别之间的关系。对照选项可知，圆表示纯净物，A半圆表示单质，C表示非金属单质，F表示盐。答案：②；⑤；⑦；④。

例3（2005·哈尔滨）用集合图示来表示事物类别之间的相互关系可以帮助人们直观地理解事物之间的联系与区别（如下图所示）。请用类似的集合图示表示纯净物、氧化物、化合物、单质间的关系。


解析：本题将生物学科中的生物与动、植物的关系应用于化学学科中物质的分类中，考查同学们的综合能力。答案为下图。


例4（2004·连云港）下图是一种用于显示事物异同点的信息处理方法。两种事物的相同点写在两个圆重叠的区域内，两种事物的不同点则写在相应圆中重叠区域以外的部分。则下列图示错误的是（ ）



 

解析：这是一道考查分子和原子、单质和化合物的概念、物质性质的试题，该题从初中化学的规律出发，运用数学集合的表示方法给出一些相关的信息，让同学们利用已掌握的知识对所给信息进行分析判断。本题没有孤立地对基础知识的简单机械记忆进行考查，而是在变化了的问题情境中注重考查同学们对基本概念和理论的理解、物质的性质及变化规律的认识。本题对引导同学们转变学习方式，学会运用比较、分类、归纳、概括等方法获取知识和加工信息，掌握科学的学习方法，获取终身学习的能力等具有较好的导向作用。答案选B。