摘 要:化學(xué)的圖表和圖像題目是日??疾楫?dāng)中最常見的題型,雖然在題目表達(dá)上相對清晰,而且能夠把理論知識,以更加直觀的形象呈現(xiàn)出來,但是在解題的過程當(dāng)中有很大的難度,各位教師在課堂上有針對性地培養(yǎng)學(xué)生的解題思維,讓同學(xué)們能夠針對不同的題目類型運用不同的學(xué)習(xí)技巧來解答,找到題目當(dāng)中的隱含條件,讓同學(xué)們能夠在考試當(dāng)中收獲更優(yōu)異的成績。
關(guān)鍵詞:高中化學(xué);圖表圖像;解題;思維發(fā)展
在近幾年的高考試卷當(dāng)中,高中化學(xué)的題目大多數(shù)都是以圖表、圖像的形式出現(xiàn)的,這些題目有非常明確的要求:要讓同學(xué)們能夠?qū)ψ匀唤?、生活、生產(chǎn)以及科學(xué)實驗的化學(xué)現(xiàn)象和相關(guān)模型有扎實的掌握,并且能夠通過仔細(xì)的觀察來獲取更多感性的知識,充分的運用分析、對比、概括、歸納等方法對信息進(jìn)行整合處理。
一、 圖表題——重要的化學(xué)語言表述
圖表是一種非常常見的題目,往往在表格當(dāng)中能夠把化學(xué)過程或者是能夠表示背景的信息以表格的形式呈現(xiàn)出來,而且表格能夠存儲的信息量更大,對同學(xué)們更能有全面地考查,讓同學(xué)們的比較、概括、歸納總結(jié)能力能夠得到充分的發(fā)揮。而這一類題目的信息在高考題目當(dāng)中并沒有完全準(zhǔn)確的呈現(xiàn),而是需要同學(xué)們對題目當(dāng)中的隱蔽信息進(jìn)行仔細(xì)的分析,同學(xué)們一定要扎實掌握,將表格轉(zhuǎn)化為文字的過程,要充分的找到相關(guān)的結(jié)論,把自己學(xué)過的知識和概念完整應(yīng)用,盡可能的使用課本上的標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語將問題表達(dá)清楚,從而獲得更高的分?jǐn)?shù)。
例題1 如表格所示,其中各組物質(zhì)能夠通過如圖所示的轉(zhuǎn)化形式進(jìn)行反應(yīng)的一組是( )
分析:元素化合物是高考考查的重點內(nèi)容,而且化合物的內(nèi)容以表格形式出現(xiàn),對于同學(xué)們來講,也是有一定的難度。在這道題目當(dāng)中完全突破了傳統(tǒng)的考查模式,把大量的元素化合物的知識集中在表格當(dāng)中,雖然題目的分值不大,但是對同學(xué)們的考查內(nèi)容卻非常豐富:鋁、氮、硅三種元素的單質(zhì)和化合物的性質(zhì)。同學(xué)們需要有扎實的知識基礎(chǔ),還要在日常的學(xué)習(xí)當(dāng)中構(gòu)建豐富的知識網(wǎng)絡(luò),要在解決問題的過程當(dāng)中把考試的功能發(fā)揮到極致。
例題2 為了有效地改善空氣質(zhì)量,降低空氣當(dāng)中碳氧化物、氮氧化物的含量,各個城市都采取積極的措施去控制碳氧化物和氮氧化物的排放,為環(huán)境保護(hù)做出積極的貢獻(xiàn)。
(1)汽車在行駛的過程中會產(chǎn)生汽車尾氣,而汽車尾氣當(dāng)中的一氧化碳(CO)和一氧化氮(NO)在催化劑的作用下都可被凈化。已知部分化學(xué)鍵的鍵能,如下表所示:
對汽車尾氣進(jìn)行凈化,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下所示:
(2)汽車尾氣的內(nèi)燃機在工作時也會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)方程式如下:
在T1、T2的溫度條件下,將nmol的NO放在密閉容器當(dāng)中,N2的體積分?jǐn)?shù)會隨時間的變化而發(fā)生改變,變化情況如圖1所示,那么反應(yīng)的ΔH 0。(填“<”或“>”)
(3)在一個體積可變的密閉容器當(dāng)中,將2mol的CO和3mol的H2放入密閉容器中,并且把活塞移動到A、B處用鉚釘固定,如圖2,此時測得體積V為2L,反應(yīng)方程式為:
如果T1、T2在不同時間段的(CO)溫度不同,CO的溫度見下表:
根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以判斷,此時T1、T2的關(guān)系為T1 T2(填“=”“>”或“<”);在30min時,a1= ,這個溫度下的平衡常數(shù)是 。
解析:在這道題目當(dāng)中,對同學(xué)們考查的基本知識點是斷鍵吸收的能量和形成的化學(xué)鍵所吸收的能量之間的關(guān)系,在課堂上教師幫助同學(xué)們總結(jié)的口訣“先拐先平數(shù)值大”可以有效地運用到這道題目的解答過程當(dāng)中,對于溫度和反應(yīng)速率之間的關(guān)系也有考查,需要同學(xué)們結(jié)合圖像和表格之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真的分析。
解題方法與策略:結(jié)合上面的兩道例題我們可以看出,其實在表格當(dāng)中給出的信息量并不是很大,但同學(xué)們一定要對表格當(dāng)中給出信息的隱含條件進(jìn)行合理的挖掘,教學(xué)中,我們需要幫助同學(xué)們打好基礎(chǔ),并且力求尋找解題的突破口,讓同學(xué)們能夠通過化學(xué)物質(zhì)之間的反應(yīng)和關(guān)系的轉(zhuǎn)化來進(jìn)行更準(zhǔn)確的推斷。
二、 圖像——實現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的有機整合
化學(xué)反應(yīng)原理的得出基于大量的化學(xué)反應(yīng)本質(zhì),需要各位教師總結(jié)一般規(guī)律,更是同學(xué)們學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)。而且圖像題在近年來的化學(xué)高考當(dāng)中占了很大的比例,能夠讓同學(xué)們以更加簡單直觀的圖像作為解題的突破口,還可以有效地考查同學(xué)們對于圖像信息的加工和處理能力。一般來講,圖像題考查的重點都在于化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡、離子共存等問題。
例題3 可逆反應(yīng)X+YM+N達(dá)到平衡狀態(tài),如果增大壓強反應(yīng)速率的變化如圖所示,那么X、Y、M、N這四種物質(zhì)在聚集狀態(tài)下是( )
A. M、N兩種物質(zhì)是氣體,X、Y兩種物質(zhì)中有一種是氣體。
B. X、Y、N三種物質(zhì)都是氣體,M不是氣體。
C. M、N兩種物質(zhì)中有一種是氣體,X、Y兩種物質(zhì)都不是氣體。
D. X、Y兩種物質(zhì)都是氣體,M、N兩種物質(zhì)中有一種是氣體。
分析:這道題目主要考查的就是化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的相關(guān)知識,影響化學(xué)反應(yīng)速率的原因有很多,題目主要問的是壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,所以當(dāng)壓強增大之后,就能夠從圖中非常明顯的看出
v正′、v逆′都偏離了初始平衡,而且都發(fā)生了非常明顯的增加,從圖中可以判斷,反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)狀態(tài)一定都有氣態(tài)的物質(zhì)存在,但是卻沒有辦法判斷只有一種氣態(tài)物質(zhì),還是二者都是氣態(tài)物質(zhì),就需要對題目進(jìn)行更加細(xì)致的分析,通過對氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之和的判斷,就可以從具體的要求當(dāng)中選出答案。
拓展:影響化學(xué)反應(yīng)的速率的因素不僅有壓強,還有其他的內(nèi)因和外因的區(qū)別,物質(zhì)本身結(jié)構(gòu)的差異和性質(zhì)的不同,也會導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)速率的變化,這是物質(zhì)的內(nèi)容所導(dǎo)致的,而實際上,影響比較明顯的因素還是外因,重點需要同學(xué)們掌握的外因有:壓強、溫度、反應(yīng)物的濃度。針對壓強來講,如果壓強影響化學(xué)反應(yīng)速率,那么在反應(yīng)體系當(dāng)中體積一定會發(fā)生改變,是用體積來改變濃度的,壓強增大體積就會變小,反應(yīng)物和生成物的濃度也會增大,這是解決這個問題的關(guān)鍵點。
例題4 現(xiàn)有一無色透明的液體,在該液體當(dāng)中可能含有以下離子當(dāng)中的一種或者是多種:
Al3+、Fe3+、K+、NH+4、Mg2+、Cu2+,如果像該溶液中加入粉末Na2O2,反應(yīng)后只有無色無味的氣體放出,而且會有白色沉淀產(chǎn)生,加入Na2O2的量和生成沉淀的量的關(guān)系如下圖所示,試論:在該溶液當(dāng)中一定含有的離子為 ;一定沒有的離子是 ;可能有也可能沒有的離子是 。
分析:在這道題目當(dāng)中考查的主要是離子共存問題,這一部分題目大多數(shù)都會以圖像的形式出現(xiàn),讓同學(xué)們通過推斷和計算進(jìn)行離子種類的判斷。根據(jù)題目當(dāng)中給出的條件和同學(xué)們掌握的知識基礎(chǔ),需要同學(xué)們對物質(zhì)的性質(zhì)有十分充分的了解。
根據(jù)題目條件的要求,該液體是無色透明的,所以在該液體當(dāng)中一定不會有Fe3+、Cu2+這兩種離子。而在加入了
Na2O2之后,只有無色無味的氣體產(chǎn)生,那么可以推斷這種氣體只能是O2,所以沒有NH3,也就是可以排除NH+4離子。接下來就要對圖像當(dāng)中的內(nèi)容進(jìn)行分析,這也是本題的難點,更是有很大的計算量。在圖像的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)分別可以看出不同的信息:縱坐標(biāo)代表的是物理量產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)量,而從曲線和曲線上的點可以看出,從1開始就有沉淀開始產(chǎn)生,而且隨著加入的Na2O2量的增多,沉淀也在隨之增加,能夠推斷出的信息是溶液產(chǎn)生了沉淀離子的存在,而在到達(dá)點2后,沉淀的量也達(dá)到了最大值,在這之后就開始下降,所以可以說明溶液當(dāng)中有Al3+,沉淀為Al(OH)3,而且沉淀Al(OH)3在強堿的作用下也會逐漸溶解。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到3點時,沉淀量不再發(fā)生減少,即便是再向溶液當(dāng)中加入Na2O2,沉淀的量一直為
a,由此就可以知道沉淀是Mg(OH)2。
總而言之,在解決化學(xué)中的圖像題和表格題時,針對不同的題型應(yīng)該進(jìn)行不同的分析,同學(xué)們需要做到的就是找到題目當(dāng)中關(guān)鍵的知識點和其中的隱含條件,并且運用自己掌握的反應(yīng)規(guī)律的基礎(chǔ)和對物質(zhì)的性質(zhì)的了解去進(jìn)行解題思路的選擇,而對于各位教師來講,在課堂的教學(xué)當(dāng)中一定要針對不同的題型,幫助同學(xué)們進(jìn)行系統(tǒng)化的歸納,讓同學(xué)們能夠達(dá)到在考場上快速解題,并且提高做題的準(zhǔn)確率。
參考文獻(xiàn):
[1]朱津.淺析高中化學(xué)圖像題解題策略[J].數(shù)理化解題研究,2019(13):86-88.
[2]詹星悅.高中化學(xué)離子反應(yīng)圖像題解題規(guī)律分析[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2014(8X):70-71.
[3]盧叢建.高中化學(xué)圖像題解題技巧分析[J].中學(xué)生數(shù)理化:教與學(xué),2018(9):95-96.
作者簡介:宋林武,福建省南平市,福建省南平市光澤二中。