數形結合在高中化學教學中的應用

楊春輝

(江蘇省連云港市灌云縣第一中學 222200)

眾所周知，圖形可將抽象的過程、參數直觀的展現出來，可涵蓋很多信息，能很好的考查學生的綜合能力.高中化學涉及很多的圖形，尤其一些化學反應圖像，是高考的常考知識點.為使學生在考試中取得理想成績，教學中應注重數形結合的應用講解，使其掌握這一重要的解題技巧.

一、提高數形結合應用意識

結合所講化學知識，注重優選經典的例題，在課堂上為學生深入的剖析，傳授數形結合應用技巧，使其感受數形結合在解題中的便利，提升數形結合應用意識.

例1將一定量的CO2通入到100mL NaOH溶液中，充分反應后向溶液中逐滴加入0.2mol·L-1的鹽酸，產生CO2的體積與所加鹽酸體積之間的關系如圖1所示，則( ).

圖1

A.原NaOH溶液的濃度為0.1mol·L-1

B.通入CO2的體積(標準狀況)為448 mL

C.所得溶液中溶質的物質的量之比為n(NaOH)∶n(Na2CO3)=1∶3

D.所得溶液中溶質的物質的量之比為n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=2∶1

由圖可知鹽酸加入到25 mL才開始有氣體產生，兩個過程消耗鹽酸的體積為1∶3，則對應溶質中物質的量之比為n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=2∶1，D項正確.由Na原子守恒可知，NaOH溶液的濃度為0.1 L×0.2 mol·L-1/0.1 L=0.1 mol·L-1，A錯.由碳原子守恒可知CO2物質的量為0.075L×00.2 mol·L-1=0.015 mol，對應標準狀況下的氣體體積為336 mL，B錯誤.

二、做好數形結合應用點撥

為提高學生數形結合應用水平，教學中應注重給予學生應用點撥，使其認真觀察圖形，分析各階段發生的化學反應，根據圖形中的參數找到反應中相關物質的變化規律，實現快速解題.

圖2

A.1∶3 B.2∶3 C.6∶1 D.3∶1

三、注重數形結合應用訓練

為提高學生數形結合應用水平，應注重圍繞學生不易理解的知識點，創設相關的問題情境，對學生進行針對性的運用訓練，實際在訓練中積累數形結合應用經驗，使其在以后的解題中少走彎路.

例3常溫下將CO2持續通入到1L pH=10的NaOH溶液中，通入CO2的體積(V)與溶液中水電離出的c(OH-)的關系如圖3所示，下列說法錯誤的是( ).

圖3

C.b點溶液中：c(H+)=1×10-7mol·L-1

D.a點溶液中：水電離出的c(H+)=1×10-10mol·L-1

由圖可知在d點溶液呈中性，即c(H+)=c(OH-)，由電荷守恒可知，A正確.當水電離出的OH-離子濃度最大時，表明溶液為Na2CO3溶液，其促進水的電離，因此，B項正確.b點的溶液為堿性溶液，其抑制水的電離，因此，c(H+)<1×10-7mol·L-1，錯誤.水電離的氫離子與氫氧根離子濃度相等，在pH=10的NaOH溶液中，c(H+)=1×10-10mol·L-1，H+來源于水的電離，因此，D正確.

四、重視數形結合應用拓展

為拓展學生的視野，提高學生運用數形結合解答化學問題的靈活性，應組織學生開展應用拓展活動，給其解題思維帶來良好的啟發，尤其在拓展中鼓勵其相互交流經驗，相互借鑒解題技巧，促進其應用水平的進一步提升.

例4向一體積不變的密閉容器中加入2molA，0.6molC與一定量的B三種氣體.一定條件下發生反應各物質濃度隨時間變化如圖4，圖5為t2時刻后改變反應條件，平衡體系中反應速率隨時間變化的情況，且四個階段都各改變一種不同的條件，已知t3-t4階段使用催化劑，圖4中t0～t1階段未畫出.下列說法錯誤的是( ).

圖4

圖5

A.在溫度下的化學反應方程式為：

B.t4～t5階段改變的條件為減小壓強

C.B的起始物質的量為1.0mol

D.在相同條件下，若起始時容器中加入amolA，bmolB與cmolC，要達到t1時刻同樣的平衡，a、b、c要滿足的條件為a+2c/3=2.4、b+c/3=1.2

高中化學教學中應認識到數形結合在解題中的重要地位，積極圍繞學生所學內容，為其講解經典的例題，并給予應用時的點撥.同時，做好做好日常以及拓展訓練，使其不斷積累實戰經驗，扎實掌握這一重要解題技巧.