


摘 要:化學的圖表和圖像題目是日常考查當中最常見的題型,雖然在題目表達上相對清晰,而且能夠把理論知識,以更加直觀的形象呈現出來,但是在解題的過程當中有很大的難度,各位教師在課堂上有針對性地培養學生的解題思維,讓同學們能夠針對不同的題目類型運用不同的學習技巧來解答,找到題目當中的隱含條件,讓同學們能夠在考試當中收獲更優異的成績。
關鍵詞:高中化學;圖表圖像;解題;思維發展
在近幾年的高考試卷當中,高中化學的題目大多數都是以圖表、圖像的形式出現的,這些題目有非常明確的要求:要讓同學們能夠對自然界、生活、生產以及科學實驗的化學現象和相關模型有扎實的掌握,并且能夠通過仔細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行整合處理。
一、 圖表題——重要的化學語言表述
圖表是一種非常常見的題目,往往在表格當中能夠把化學過程或者是能夠表示背景的信息以表格的形式呈現出來,而且表格能夠存儲的信息量更大,對同學們更能有全面地考查,讓同學們的比較、概括、歸納總結能力能夠得到充分的發揮。而這一類題目的信息在高考題目當中并沒有完全準確的呈現,而是需要同學們對題目當中的隱蔽信息進行仔細的分析,同學們一定要扎實掌握,將表格轉化為文字的過程,要充分的找到相關的結論,把自己學過的知識和概念完整應用,盡可能的使用課本上的標準術語將問題表達清楚,從而獲得更高的分數。
例題1 如表格所示,其中各組物質能夠通過如圖所示的轉化形式進行反應的一組是( )
分析:元素化合物是高考考查的重點內容,而且化合物的內容以表格形式出現,對于同學們來講,也是有一定的難度。在這道題目當中完全突破了傳統的考查模式,把大量的元素化合物的知識集中在表格當中,雖然題目的分值不大,但是對同學們的考查內容卻非常豐富:鋁、氮、硅三種元素的單質和化合物的性質。同學們需要有扎實的知識基礎,還要在日常的學習當中構建豐富的知識網絡,要在解決問題的過程當中把考試的功能發揮到極致。
例題2 為了有效地改善空氣質量,降低空氣當中碳氧化物、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,為環境保護做出積極的貢獻。
(1)汽車在行駛的過程中會產生汽車尾氣,而汽車尾氣當中的一氧化碳(CO)和一氧化氮(NO)在催化劑的作用下都可被凈化。已知部分化學鍵的鍵能,如下表所示:
對汽車尾氣進行凈化,反應的熱化學方程式如下所示:
(2)汽車尾氣的內燃機在工作時也會發生化學反應,反應方程式如下:
在T1、T2的溫度條件下,將nmol的NO放在密閉容器當中,N2的體積分數會隨時間的變化而發生改變,變化情況如圖1所示,那么反應的ΔH 0。(填“<”或“>”)
(3)在一個體積可變的密閉容器當中,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:
根據表中的數據可以判斷,此時T1、T2的關系為T1 T2(填“=”“>”或“<”);在30min時,a1= ,這個溫度下的平衡常數是 。
解析:在這道題目當中,對同學們考查的基本知識點是斷鍵吸收的能量和形成的化學鍵所吸收的能量之間的關系,在課堂上教師幫助同學們總結的口訣“先拐先平數值大”可以有效地運用到這道題目的解答過程當中,對于溫度和反應速率之間的關系也有考查,需要同學們結合圖像和表格之間的數據進行認真的分析。
解題方法與策略:結合上面的兩道例題我們可以看出,其實在表格當中給出的信息量并不是很大,但同學們一定要對表格當中給出信息的隱含條件進行合理的挖掘,教學中,我們需要幫助同學們打好基礎,并且力求尋找解題的突破口,讓同學們能夠通過化學物質之間的反應和關系的轉化來進行更準確的推斷。
二、 圖像——實現化學反應的有機整合
化學反應原理的得出基于大量的化學反應本質,需要各位教師總結一般規律,更是同學們學習的理論基礎。而且圖像題在近年來的化學高考當中占了很大的比例,能夠讓同學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反應速率和化學平衡、離子共存等問題。
例題3 可逆反應X+YM+N達到平衡狀態,如果增大壓強反應速率的變化如圖所示,那么X、Y、M、N這四種物質在聚集狀態下是( )
A. M、N兩種物質是氣體,X、Y兩種物質中有一種是氣體。
B. X、Y、N三種物質都是氣體,M不是氣體。
C. M、N兩種物質中有一種是氣體,X、Y兩種物質都不是氣體。
D. X、Y兩種物質都是氣體,M、N兩種物質中有一種是氣體。
分析:這道題目主要考查的就是化學反應速率和化學平衡的相關知識,影響化學反應速率的原因有很多,題目主要問的是壓強對化學反應速率的影響,所以當壓強增大之后,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,而且都發生了非常明顯的增加,從圖中可以判斷,反應物和生成物的物質狀態一定都有氣態的物質存在,但是卻沒有辦法判斷只有一種氣態物質,還是二者都是氣態物質,就需要對題目進行更加細致的分析,通過對氣態物質的化學計量數之和的判斷,就可以從具體的要求當中選出答案。
拓展:影響化學反應的速率的因素不僅有壓強,還有其他的內因和外因的區別,物質本身結構的差異和性質的不同,也會導致化學反應速率的變化,這是物質的內容所導致的,而實際上,影響比較明顯的因素還是外因,重點需要同學們掌握的外因有:壓強、溫度、反應物的濃度。針對壓強來講,如果壓強影響化學反應速率,那么在反應體系當中體積一定會發生改變,是用體積來改變濃度的,壓強增大體積就會變小,反應物和生成物的濃度也會增大,這是解決這個問題的關鍵點。
例題4 現有一無色透明的液體,在該液體當中可能含有以下離子當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,反應后只有無色無味的氣體放出,而且會有白色沉淀產生,加入Na2O2的量和生成沉淀的量的關系如下圖所示,試論:在該溶液當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:在這道題目當中考查的主要是離子共存問題,這一部分題目大多數都會以圖像的形式出現,讓同學們通過推斷和計算進行離子種類的判斷。根據題目當中給出的條件和同學們掌握的知識基礎,需要同學們對物質的性質有十分充分的了解。
根據題目條件的要求,該液體是無色透明的,所以在該液體當中一定不會有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中的內容進行分析,這也是本題的難點,更是有很大的計算量。在圖像的橫坐標和縱坐標分別可以看出不同的信息:縱坐標代表的是物理量產生沉淀的物質量,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生了沉淀離子的存在,而在到達點2后,沉淀的量也達到了最大值,在這之后就開始下降,所以可以說明溶液當中有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。當反應達到3點時,沉淀量不再發生減少,即便是再向溶液當中加入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,在解決化學中的圖像題和表格題時,針對不同的題型應該進行不同的分析,同學們需要做到的就是找到題目當中關鍵的知識點和其中的隱含條件,并且運用自己掌握的反應規律的基礎和對物質的性質的了解去進行解題思路的選擇,而對于各位教師來講,在課堂的教學當中一定要針對不同的題型,幫助同學們進行系統化的歸納,讓同學們能夠達到在考場上快速解題,并且提高做題的準確率。
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作者簡介:宋林武,福建省南平市,福建省南平市光澤二中。