高考化學圖像題建模研究

周曉艷

（云南省臨滄市第二中學，云南 臨滄 677000）

化學圖像問題是理論知識的具體化和視覺化問題，對促進學生化學能力的提高起到了重要作用。也是近年來大學入學化學考試中經常出現的考點。化學圖像問題的主要構成部分是圖像，而文本只是提示的輔助功能，通過對坐標、曲線、圖標等化學信息的處理，化學知識只能更加抽象、直觀。通過解決這些問題，不僅可以加強學生對化學圖像測試的危害，還可以驗證學生對圖像數據的處理和應用能力。

一、圖像問題解決思維概述

作圖是指在高中化學教學過程中，用作圖來表達化學反應的原理，然后通過圖像對學生進行詳細的分析。作圖方法具有實用性、實用性和創新性。作圖方法通過簡單的視圖向學生展示抽象的化學，幫助學生解決問題通過圖像和化學知識的結合來解決問題，提高了準確性，加快了問題的解決。化學是高中課程的重要組成部分，也是學生的薄弱學科。學生在解決問題時容易遇到困難，導致學生的學習效率下降，結合數形幫助學生形象化問題并更好地理解它們。

二、圖像問題解決思維在高中化學中的應用

（一）高考化學圖形試題變化分析

圖表題是近年來高考的重點和難點。圖表題主要通過圖像、統計圖表和表格傳遞信息，然后根據化學的基本概念和知識反映一組或幾組密切相關的數據主要包括問題、圖表和存在的問題。圖表問題主要測試學生的閱讀能力。學生具有作圖、分析和邏輯思維的能力，學生可以將化學知識與圖表結合起來解決問題。

近年來，高考化學試題主要表現為以下幾種類型：1.反應速度與時間的關系；2.隨著某些物質的增加，物質的質量增加；3.化學平衡圖；4.溶解度曲線；5.化學反應中伴隨的能量變化，以分類匯總為基礎，將物質的性質和變化系統地匯總到表中，以反映物質的某些性質，從而更好地比較不同物質。在化學教學過程中，教師應首先讓學生充分理解和掌握所涉及的知識，然后充分掌握看圖的能力和技巧。一般來說，看圖片有三個步驟。第一步是查看坐標圖像的水平和垂直坐標，并分析所表示的含義；第二步是關注起點、轉折點和終點，然后分析哪里有量變，然后分析量變引起的質變；第三步是看直線，從一點到另一點的變化，然后結合化學問題和給定的條件來解決問題。

（二）化學平衡圖像題

化學平衡圖像問題主要集中在學生的平衡知識上。這種圖像問題比較靈活。在指導學生解釋化學平衡圖像問題的過程中，教師必須培養學生的綜合應用能力和分析能力。化學平衡鏡像問題的求解策略可分為三個方面。首先，了解圖像。學生在看到平衡圖像的問題后，應首先對圖像進行全面觀察，并分析坐標系中橫坐標和縱坐標的含義。第一步是觀察表面。本文主要分析和理解平衡圖像橫坐標的含義。第二步，看這條線。查看圖像中線條的趨勢和變化趨勢；第三步，看。檢查圖像中的直線是否經過原點，兩條直線是否相交，是否有拐點；第四步：輔助電路。觀察圖像是否需要畫輔助線；第五步是看定量圖片中的數量。其次，分析過程。一旦我們理解了平衡圖像問題，我們就需要分析這類問題。分析內容主要包括：橫坐標和縱坐標的含義；曲線變化規律；勒夏特勒的原則只適用于一種情況的變化。因此，當圖像中存在多個量時，應確定其中一個為常數，然后分析其他兩個量之間的關系。變化率和幅度；讓我們看看曲線是先轉彎還是先相等。最后，根據課題的意義和分析，提取有效的化學信息并做出正確的判斷。

圖1

例如：2018·全國卷Ⅲ，三氯氫硅（SiHC13）是制備硅烷、多晶硅的重要原料。對于反應2SiHC13（g）=SiH2C12（g）+SiC14（g）在大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑下的反應，2SiHC13在323K和343K下隨時間的轉化如圖所示。平衡轉化率343K時候，α= %。平衡常數K343K=（保留兩位小數）。

高考的題目是關于化學平衡的轉換和從轉換中計算平衡常數。如你所見，溫度越高，反應越快，達到平衡所需的時間越短。因此，曲線A 表示343K 下的反應。溫度為343K 時達到平衡以后，反應物SiHCl3（g）的轉化率α=22%;。

（三）反應速率圖像分析

化學反應速率因素相關問題的研究不僅僅是對化學反應速率影響的研究，同時也對物質的狀態深入的探討。

例：對于達到平衡感的可逆反應X ＋Y，W ＋Z，當增大壓強時反應速率的變化如圖所示，則X，Y，M，N 四種物質的聚集狀態是以下的（A）。

A，M，N 為氣體，X，Y 中有一種是氣體

B，X，Y，N 是氣體，M 是非氣體

C，N，M 中有一種是氣體，X，Y 都為非氣體

D，X，Y 是氣體，N，M 有一種是氣體

答：當系統壓力增加時，很明顯V1 和V2 同時偏離初始平衡，并且都顯著增加，所以得出結論，在反應物和產物都受到壓力的狀態下，可以得出結論，兩者均有氣態物質產生，但不可能得出是否有氣態物質或兩者都有的結論。因此，我們需要繼續分析主體和向相反方向移動的平衡，并給出信息，可以解釋，產品中氣態物質的化學計量和必須大于氣態反應物的化學計量和。根據選項，符合要求的是A 選項。

化學反應速率的影響因素也分為內、外兩個方面，內在因素主要是差異性導致的，物質的結構和性質不同，影響也不同，而外在因素較多，其中主要包反應物的濃度，系統的穩定和壓力等等。因此，隨著濃度的變化，我們可以直接看到壓力對化學反應速率的影響。對于壓力，壓力對化學反應速率的影響必須隨反應系統的體積而改變，從而進一步影響化學反應速率。在高中壓化學恒壓條件下，隨著系統壓力的增加，體積減小，反應物和產物的濃度同時增加。從這個知識點進行分析可以解決問題。

（四）化學離子數據的推斷

離子數據推理問題是一類較難的推理問題。推理題的目的是測試學生對離子共存和有機材料的掌握程度。近年來，化學推理問題的類型很多，包括表格推理問題和方塊圖推理問題。根據我們對金屬和非金屬氧化物的了解，我們可以推斷出以下結果。

這些問題測試學生的智力嚴謹性和創造力。在解決問題時，根據問題的根源，關注反應過程中的沉淀、氣體、變色、爆炸等特征反應現象，可以作為解決問題的突破口。在這里，我可以根據經驗為您提供一些解決問題的方法。第一種方法是，取原始反應物，使用組成，給出反應物的結構和性質，然后根據設定的條件和轉換關系方框圖沿圖提供轉換關系問題來解決問題。第二種是逆向推理方法，即根據問題中給出的不同信息來推斷和解決問題，具體步驟不需要詳細重復。

（五）電化學圖像問題的思路

電化學圖像問題一般情況下是基于氣體量和沉淀量進行圖像的繪制，需要檢查更多的知識點。在回答這類問題時，我們應該有一個清晰的思路：首先，仔細審查問題，澄清溶液中的溶質，確定它是原電池還是電解電池。其次，根據知識判斷電極，結合金屬活動順序，找出相應電極上的放電順序。最后，闡明圖像垂直軸和水平軸的意義，圖像轉折點和放點的轉折點找出，并計算相應的物質量和電子轉移量，和物質的濃度和量。

CuSO4 與NaCl 兩種溶液融合到一起之后運用惰性電極對其進行電解處理，產生的其他體積如圖2 所示，以下說法正確的是（）

圖2

A.a 為陰極產生的氣體，t1 之前產生Cl2

B.在t1 時，溶液的體積為1 L 時pH 為13

C.原溶液體積為1 L，則開始時c（SO42-）的物質的量濃度為0.2 mol/L

D.原溶液中c（CuSO4）∶c（NaCl）=1 ∶1

解決這個問題的關鍵是找到兩極之間的化學反應。還原反應發生在陰極。反應的順序是Cu2+首先獲得電子形成Cu。在Cu2+反應后，氫離子獲得電子形成H2。陽極氧化反應的發生順序是Cl-失去電子形成Cl2，然后OH-失去電子形成H2O 和O2。從圖2 可以看出，氣體是在A 開始時產生的，表明A 是陽極，項目A 是錯誤的。在T1，元素Cu 在陰極形成，Cl2 在陽極形成。溶液中的溶質為Na2SO4 和CuSO4。溶液是酸性的。B 是假的。圖2 顯示產生0.005mol Cl2 氣體，轉移0.01mol 電子。NaCl的重量為0.01mol。在T2 時，銅離子的放電結束，氧氣從168～112=56 mL 產生。相應的質量為0.0025 mol，轉移的電子數為0.01 mol。根據電子守恒，Cu 的單質量為0.01mol，CuSO4 的相應質量為0.01mol。如果原始溶液為1L，物質C（SO42-）的濃度為[0.01 mol/1 L=0.01 mol/L]，則C 不正確，D 正確。

結束語

總之，圖像作為年度多項選擇題的最后一道題，知識豐富，知識傳遞困難。從各個方面考查學生分析問題、提取信息和解決問題的能力，是考生在復習和備考過程中需要突破的關鍵問題。這類問題不僅出現在多項選擇題中，而且通常用于非多項選擇題，以檢查知識，如化學反應速率和溶解度隨時間的變化。預計這將是未來高考中測試學生綜合能力的重要途徑。我希望這篇文章能給學生一些啟發。