化學中的數學
首先回答第一個問題。化學作為自然科學,那麼必然要盡力遵循數學的體系,直白的說就是盡量公式化。作為自然科學中游的化學學科,在努力將實驗事實、規律以物理模型表達,而物理模型基本是高度數學化的。具體來說,計算化學分支著眼於以量子物理模型的基礎來研究分子的相互作用(主要是電磁作用),建模並預測結果。這部分研究仍處於比較初級的階段,能研究部分不太大的分子的簡單相互作用,但遠不及能預測實驗結果的程度(相比於高能物理、實驗物理、凝聚態物理等領域)。 在可見的未來,計算化學研究會有所進步,但短時間內,不可能替代占據主流的化學實驗研究(個人意見)。這主要是因為真實世界的復雜性,以及宏觀體系的數量規模。很大程度上,發展瓶頸可能在於人類的計算能力;而計算成本如果過高,則作為研究方法就失去了相比於實驗研究的優勢。 第二個問題是,從事化學學科相關工作的人需要多少數學基礎。 對於多數人來說,數學基礎的意義是非常有限的。以下按學習的順序來描述。 在化學的二級學科中,一般認為物理化學和結構化學對於數學要求比較高。其中,物理化學的確涉及微積分學的部分內容,但多數僅是淺顯的概念。例如,單組分體系,(比如純氣體),焓(H)可以表達為壓強p和溫度T的函數。那麼常常基於此寫出全微分表達,然後討論在某個條件變化時,焓的變化。完成這部分推理,只需要對全微分有最基本的概念。實際上,略低於工科的數學都超過了需要用到的范圍——真實世界中沒有「連續又不可導」或者「無窮級數」描述的狀態!這樣,作為必修課不作過高的數學要求是合理的。 結構化學是另一門要求數學基礎高的必修課。作為學科來考量,結構化學建立在線性代數、群論基礎上,對於學生的代數學有很高要求。但結構化學在化學中,並非一主要分支,多數時候,化學工作者用它的結論而不必了解其深入來源。由此還可以說到儀器分析的諸多手段,確實涉及物理、化學、微電子、信號等諸多知識——如同一名影像學醫師不必知道X射線如何發出或者CT技術中如何使用FFT(快速傅里葉變換)來處理數據,化學工作者在多數時候,並不必深入了解儀器的這部分原理。 強調一點,論述並非否認數學的重要性,而是想闡明,從實用性及教育的普適性來講,對於化學專業學生做不太高的數學要求,一般是合理的。以上討論的「化學」均指理科意義上的「化學」,即不涉及工業研發。化學工程對於數學有比較特殊的要求,因我專業所限,不應妄加分析。
② 數學和化學之間有什麼關系
摘要:數學是研究人類思維方式的科學。幾乎在一切人類活動中, 都離不開數學工具。將數學知識滲透到化學中, 實際上就是將化學問題抽象成為數學問題, 這和數學建模是很相似的,即在化學中運用已掌握的數學工具, 通過分析化學變數之間的相互關系, 建立一定的數學關系或構造數學模型, 最終達到解題的目的。化學中滲透數學知識, 既新鮮有趣, 利於激發興趣, 又通過運用數學知識, 拓展了大學生的本領, 還可以從中提高我們的思維品質。並且很多的化學難題都離不開數學來解答,許多化學物質分析需要數學來解釋。 關鍵詞:數學 化學 關系
數學滲透到化學之中 化學是一門很廣泛的科學,按研究范圍來分,包含無機化學、有機化學、分析化學、物理化學、生物化學。這些科目都會用到數學。長期以來,人們一直以為只有在化學計算中要用到有關數學的知識,例如:一些算術、初等代數、求導、微分。其它數學反方面的知識在化學領域中基本用不到。其實不然,隨著時代的進步,數學方法已深入到純化學領域之中,數學不僅在語言上還在技術上應用於化學中,並在很多方面已有了令人意想不到的應用。化學的新發現和重要成果分析都離不開數學,數學的發展和深入的研究將在化學研究中佔有重要的地位,數學是研究化學的一個工具,是研究化學的一個動力,所以數學廣泛應用於化學領域。
2、1滲透數學歸納法知識 眾所周知, 要推導核外各電子層最多容納的電子數, 必須系統地學習電子層、電子亞層( 電子雲的形狀) 、原子軌道( 電子雲的伸展方向) 、電子的自旋方向、能量最底原理、洪特規則、保里不相容原理, 而所有這些, 高中化學教材中已經刪去。學生要想靠已知的化學知識推導核外各電子層最多容納的電子數是不可能的, 但若藉助數學中的完全歸納法進行推導, 卻能實現殊途同歸。例如: 用數學歸納法推導核外電子分層排布最多容納的電子數為2n2。
2、2滲透數列、極限的知識 求解分子式是有機化學中一類常見的問題,然而所給的物質往往不能通過典
③ 數學和化學的關系
任一自然科學學科的發展中都離不開數學,數學的基礎作用,無不在學科的深入研究中顯示出來。數學是自然科學之母。然而在化學發展的初始階段,數學的作用並不明顯。起初的化學注重的是現象和實驗,隨著人們的進一步研究,化學中的一些實際本質必須藉助數學物理中的公式、理論去解釋,從定量分析到量子化學,從數量分析到計量化學,數學在化學中的作用日益增強。
數學方法在化學各分支中的應用非常多。如向量分析、常微分方程、微分與變分法、偏微分方程、有限差分計算、數值方法、矩陣、群論、過程最優化方法、概率與統計等等,以及這些數學知識和方法、計算語言和在計算機中的應用。由於計算機的應用,大部分的化學計算問題都編成了計算機程序,化學家和化學工作者只要學會一些簡單的操作就可進行大量繁重而復雜的計算,計算機將化學家們從繁重的數學計算中解放出來了。
用數學的方法來解決化學中的問題,使問題的解答更科學、更合理。不僅憑經驗,而且從理論上獲得了滿的解釋。
反過來,化學要應用到數學里邊就不大可能。如同具體科學只能為哲學增加解決問題的具體方法類似,化學對數學起的幫助就是用化學實驗來驗證數學模型的正確性。
④ 高等數學在化學中的應用
物理是清華大學的好
無機化學教材的比較--《高等理科教育》
⑤ 高中的化學與數學
樓主加油!考慮問題的時候希望從更完全的角度出發,就好像從定義域的每個角度出發考慮函數的特點。有句話叫做「算無遺策,不動如山」,需要一種穩中求勝的心態,面對一時不能解決的難題,不妨多角度思考,切不可鑽牛角尖或者放棄。
⑥ 化學中的數學問題
(80*10%+29%X)/80+X=20%
⑦ 化學中的應用數學問題
這個問題你可以多多留心觀察生活。其實生活中化學無處不在,數學也無處不在。所以一個好的題目是需要細心的觀察的。
⑧ 化學和數學
1、怎樣證明礦泉水是混合物?要有實驗步驟和實驗現象,謝謝。
將礦泉水溶液分成幾份,一份中加硝酸銀溶液,有混濁出現的;第二份中加氫氧化鈉溶液,也有白色混濁出現'第三份中加碳酸鈉溶液,也會出現白色混濁.既然一個溶液中同時存在這么至少氯離子,鎂離子還有鈣離子三種離子,絕對是混合物
2、一道數學題。在直角坐標系中,由點P(14,1),點A(a,0),點B(0,a),(a>0)確定的三角形PAB的面積為18,求a的值。要詳細的過程,謝謝。
(1)若AB連線在點P的左側(a<15)
則可用梯形減三角形
三角形AOB面積為a^2/2
另一個三角形面積為((14-a)*1)/2
大的梯形面積為(1+a)*14/2
所求三角形面積為(1+a)*14/2-((14-a)*1)/2-a^2/2=18
a^2-15a+36=0
(a-12)(a-3)=0.
a=3或者12
(2)若AB連線在點P的右側(a>15)
則可用大的三角形面積減去一個梯形和一個小三角形
梯形面積為(1+a)*14/2
小的三角形面積為1/2*(a-14)
大的三角形面積為a^2/2
所求三角形面積為a^2/2-1/2*(a-14)-(1+a)*14/2=18
由第(1)即可求出兩個答案,第(2)是不滿足的(應捨去,但不能不寫)
⑨ 化學中的ρ和數學中的ρ有什麼區別
現在P改為A了.
排列與元素的順序有關,組合與順序無關.如231與213是兩個排列,2+3+1的和與2+1+3的和是一個組合.
⑩ 數學的元素與化學的元素如何區分
化學的元素指構成物質的微粒種類
數學的元素是抽象概念