利用圖表表征法 提高化學解題有效性

沈萍

摘 要：在高中化學解題中，有不少化學題目含有圖表，此類題目考查的知識內容比較復雜，具有綜合性特點.由于受定式思維和知識誤區的影響，很多學生在解題時容易陷入困境，影響其解題效率和準確性.因此，作為高中化學教師，需要加強學生的解題方法訓練，有效利用圖表表征法，找出解題思路，快速解決化學問題.

關鍵詞：圖表表征法；有效性；高中化學

中圖分類號：G632?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1008-0333（2023）34-0142-03

新課程改革背景下，隨著新高考制度的深入，高考化學試題更加貼近核心素養要求，注重學生能力的考查，要求學生能夠利用圖表特征，有效解答化學問題，提高學生綜合能力.

對于高中學生來說，其思維能力從具體向抽象過渡，但是學生對實物敏感度較高.因此，高中化學教師需要根據化學題型講授圖表表征法的應用方式，明確問題解題步驟，提高學生的解題有效性.

1 利用表征法，解答無數據題目

在高中化學解題中，無數據題目較多，面對此類型題目，學生常常不知如何入手.因此，教師可以引入表征法，分析其中的物質關系，明確問題解答思路，提高學生解題效率與準確性.

例1 在燒杯中裝有質量分數未知的AgNO3溶液，向溶液中加入足量的KI溶液，使用玻璃棒攪拌，使其充分反應，此時燒杯中的溶液質量與加入的KI溶液質量相同，求燒杯中AgNO3溶液的溶質質量分數.

解析 如果只是單純看題目，想要解題的難度較大，且沒有給出相應的數據.因此，在解題中，可以根據題意畫出相應的示意圖，如圖1所示，讓學生根據示意圖，對燒杯中溶液進行分析，結合化學方程式AgNO3+KIAgI↓+KNO3，求解出沉淀的質量.通過對比發現其與反應前的AgNO3溶液的質量一樣，所以可以得出AgNO3溶液的溶質質量分數是170÷235×100%=72.3%.在解題中，利用圖表展示其中的物質和數量關系明確題目解答思路，提高解題效率.

2 利用表征法，解答多解問題

在高中化學解題中，多解類型的題目是學生失分較多的題目，此類題目感覺并不難，學生會覺得比較容易，但是解題時難度比較大.對于此類題目，引入表征法，簡化題目信息，明確其中的邏輯關系，完成問題解答［1］.

例2 將30 mL 1 mol/L的AlCl3的溶液加入燒杯內，再向燒杯中加入4 mol/L的NaOH溶液，充分反應，產生0.78 g沉淀，求加入的NaOH溶液的體積.

解析 通過解題，很多學生得出的答案是

7.5 mL，少數學生的答案是7.5 mL或者27.5 mL.對于此題，教師可以讓學生利用圖表表征法

，在解題時，根據題設描述，畫出相應的圖形，如圖2所示.通過分析得出，此題存在兩個答案：其一：氫氧化鈉溶液不足，沉淀只有氫氧化鋁，則氫氧化鈉溶液的體積為7.5 mL；其二：則是當氫氧化鈉溶液過量中，會發生化學反應，即Al（OH）3+OH-AlO-2+2H2O，在此化學反應中，氫氧化鈉溶液的體積是27.5 mL.

3 利用表征法，解決平衡問題在高中化學教學中，化學平衡問題是重要的題目類型，也是學生學習中的難點問題.結合可逆反應，根據相應的條件，對正、逆反應速率進行對比，得出反應物與生成物處于平衡狀態的濃度.在化學平衡中，影響因素比較多，如濃度、壓強、溫度、催化劑等，所以在解題中，平衡移動屬于難點問題.因此，教師可以引入表征法，形象化地展示平衡移動，結合平衡移動的過程，明確解題思路，掌握解題方法［2］.

例3 N2與H2在一定條件下可以發生反應生成NH3，達到平衡狀態，之后，向密閉容器中加入He，（1）如果體積不變，則反應物濃度_______（變大、變小、不變），反應速率_______（變大、變小、不變），化學平衡_______（向正反應方向移動、向逆反應反向移動、不移動）；（2）如氣體壓強不變，那么氣體總物質的濃度_______（變大、變小、不變），化學平衡_______（向正反應方向移動、向逆反應反向移動、不移動）.

分析 對于此題，教師可以讓學生根據題意，畫出相應的圖表，如圖3所示.通過對圖表進行觀察可以了解到壓強變化，濃度不變，則反應速率不改變，平衡沒有發生移動，能夠幫助學生快速解答問題.

4 利用表征法，解決流程圖題流程圖類型的題目涉及到的知識內容比較多，具有綜合性的特點，要求學生具備較強的邏輯思維能力.因此，在解題中，要求學生對流程圖步驟進行分析，了解每個反應的條件，分析關鍵物質的性質，理解流程圖中基本操作步驟的目的，系統全面掌握其中的信息，有效解答流程圖問題［3］.

例4 在工業中，使用強氧化劑PbO2制備KClO4的流程

如圖4所示，下述有關流程的說法中，錯誤的是（? ）.

A.在“酸化”時，可以使用濃鹽酸

B.“濾渣”中的主要成分是PbO2粉末，可以循環使用

C.NaClO3與PbO2反應的離子方程式是PbO2+ClO-3+2H-Pb2++ClO-4+H2O

D.結晶中析出KClO4，表明KClO4在水中的溶解度小于NaClO4

解析 通過對流程圖進行分析，可以得出在酸性條件下，PbO2具有強氧化性，能夠將NaClO3氧化成NaClO4，將過量的PbO2粉末過濾，再將KNO3加入到溶液中，NaClO4可以與KNO3反應，得到溶解度比較小的KClO4，通過結晶可以得到晶體.鹽酸中的氯元素顯-1價，NaClO3中的氯元素顯+5價，將兩者混合之后，會出現歸中反應，所以不能夠使用濃鹽酸進行“酸化”，因此A選項說法是錯誤的.在“濾渣”中，主要成分是PbO2，可以進行循環使用，B選項說法正確.根據生成物分析可以得出，NaClO3被氧化生成NaClO4，PbO2被還原成Pb2+，因此，其離子方程式是PbO2+ClO-3+2H-Pb2++ClO-4+H2O，C選項說法正確.根據流程圖可以得知，在濾液中加入KNO3，有KClO4晶體析出，則NaClO4與KNO3的反應符合復分解反應發生的條件，因此，KClO4的溶解度較小，D選項說法正確.正確答案是A.

5 利用表征法，解決圖像問題在高中化學解題中，圖像類問題是常見的題型，通常考查學生對實驗操作以及操作方法的掌握，要求學生掌握實驗操作中的注意事項，通過對坐標曲線圖像中的點與線進行分析，找出有效的信息，根據題目要求完成解題［4］.

例5 將某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL平均分成兩等份.向其中一份逐漸加入銅粉，最多溶解19.2 g，另外一份逐步加入鐵粉，生成氣體質量與鐵粉質量的變化如圖5所示，已知硝酸只能夠被還原為NO氣體.下述表達中錯誤的是（? ）.

A.在第二份溶液中，最終的溶質為FeSO4

B.OA段產生NO氣體，AB段的反應：Fe+2Fe3+3Fe2+，BC段產生H2氣體

C.原混合溶液中，NO-3的物質的量是0.4 mol

D.原混合溶液中，H2SO4的物質的量濃度為5 mol·L-1

解析 在解題時，需要對圖像進行分析，對圖像中每個時間段的反應做出分析，并且分析拐點位置的變化.在第二份混合溶液中，逐漸加入鐵粉，發生氧化還原反應，涉及到三個離子方程式，即OA段：Fe+4H++NO-3Fe3++NO↑+2H2O；AB段：Fe+2Fe3+3Fe2+；BC段：Fe+2H+Fe2++H2↑，結合三個離子方程式以及圖像數據，可以得出C點反應完全結束，消耗22.4 g Fe，最終溶液是FeSO4溶液，NO-3沒有剩余，所以A、B選項描述正確.根據SO2-4和Fe元素守恒，得出原混合酸中H2SO4的物質的量濃度為4 mol·L-1，所以D選項描述錯誤.由于到達A點時，鐵剛好消耗完NO-3，根據OA段離子方程式，得出原混合酸中NO-3的物質的量為0.4 mol，所以C選項描述正確.此題的正確答案是D.

高中化學解題中，不同的題型有著不同的特點，找到正確的解題方式，能夠快速準確地解題.圖表類型的試題考查學生化學知識綜合應用能力，因此，高中化學教師要引導學生總結考點，分析常見題型的解題方式，總結解題規律，進而降低解題難度；還可引導學生利用圖表表征法，分析題目中的各種信息，提煉出有效的關鍵信息，提高其解題效率.

參考文獻：

［1］ 宋林武.高中化學圖表，圖像題的解題思路及典型例析［J］.考試周刊，2021（12）：131-132.

［2］ 時曉霞.應用圖表表征，提升化學解題效率［J］.中學課程資源，2018（10）：2.

［3］ 宋晶.淺析圖表法在高中化學教學中的運用［J］.文理導航，2020（5）：2.

［4］ 陳世營.淺析圖表法在高中化學學習中的應用［J］.信息周刊，2019（7）：1.

［責任編輯：季春陽］