關(guān)于初中化學(xué)坐標(biāo)曲線題的教學(xué)反思

何紹立

◆摘 ?要：坐標(biāo)曲線題是化學(xué)中考的常見題型，目的是通過數(shù)學(xué)直角坐標(biāo)系來考察學(xué)生的綜合分析能力。此類試題的綜合性強(qiáng)、涵蓋的知識(shí)面廣，難度較大，在教學(xué)中，如何教會(huì)學(xué)生解題的技巧顯得很重要。

◆關(guān)鍵詞：坐標(biāo)曲線題;類型;起點(diǎn);過程;終點(diǎn)

坐標(biāo)曲線題是將化學(xué)反應(yīng)中“量”的關(guān)系或物質(zhì)變化的趨勢(shì)，通過坐標(biāo)曲線表示出來的一類試題。目的是考查學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)思維對(duì)化學(xué)原理、概念、變化規(guī)律、以及反應(yīng)的實(shí)質(zhì)等進(jìn)行綜合理解。坐標(biāo)曲線題要求學(xué)生具有識(shí)圖、讀圖、懂圖的綜合邏輯思維能力，是近幾年中考化學(xué)考查的重點(diǎn)題型。根據(jù)實(shí)際情況來看，坐標(biāo)曲線題由于難度較大，涉及的知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，成為學(xué)生在中考中丟分較多的題型。如何在平時(shí)的教學(xué)中，加強(qiáng)坐標(biāo)曲線題解題方法和技巧的指導(dǎo)，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力有著重要的意義。

一、理解坐標(biāo)曲線題的特點(diǎn)

坐標(biāo)曲線題特點(diǎn)是：利用數(shù)學(xué)直角坐標(biāo)系來描述有關(guān)化學(xué)量之間或物質(zhì)變化的函數(shù)關(guān)系，結(jié)合文字說明或提示的題型。在直角坐標(biāo)系中，橫軸、縱軸分別表示兩個(gè)變化量，坐標(biāo)區(qū)間的曲線表示變化過程。

解答坐標(biāo)曲線題首先要清楚橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)所表示的意義，然后通過對(duì)圖像涉及的曲線變化進(jìn)行綜合分析，最后再判斷各量之間的變化關(guān)系與圖像是否符合題意要求。

二、知道坐標(biāo)曲線題類型和分段定位

（一）坐標(biāo)曲線題的類型主要有

1.質(zhì)量曲線題，可分為：反應(yīng)物質(zhì)量變化曲線、生成物質(zhì)量變化曲線、反應(yīng)后剩余物質(zhì)的質(zhì)量變化、金屬與酸反應(yīng)的質(zhì)量變化、質(zhì)量守恒定律變化曲線等。

2.PH曲線題，可分為：酸堿中和、酸堿稀釋等。

3.溶解度曲線題。

4.溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)曲線題。

5.其它曲線題，如：電解水曲線題、元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化曲線、與催化劑相關(guān)的曲線等。

（二）對(duì)坐標(biāo)曲線題進(jìn)行分段定位

解答坐標(biāo)曲線題時(shí)，我們要給曲線進(jìn)行分段定位，分別為起點(diǎn)、過程、終點(diǎn)三個(gè)階段。如圖1所示，a點(diǎn)為起點(diǎn)、a點(diǎn)至b點(diǎn)為過程、c點(diǎn)為終點(diǎn);相對(duì)于圖2所示，a點(diǎn)為起點(diǎn)、a點(diǎn)至b點(diǎn)為過程、b點(diǎn)之后為終點(diǎn)。通過以上圖示，發(fā)現(xiàn)三個(gè)階段的定位為起點(diǎn)、終點(diǎn)在兩端，之間為過程。分段定位的目的就是能對(duì)三個(gè)階段進(jìn)行分析，快速找出曲線正確的變化趨勢(shì)。

三、培養(yǎng)學(xué)生的解題方法和技巧

坐標(biāo)曲線題雖然難度較大，突出考查學(xué)生的綜合能力，但是也有規(guī)律可循。在多年的教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)坐標(biāo)曲線題要注重分析，歸納起來就是要注重對(duì)坐標(biāo)曲線起點(diǎn)、過程、終點(diǎn)的三個(gè)環(huán)節(jié)分析和理解。對(duì)照三個(gè)環(huán)節(jié)所表示的意思，很容易判斷是否符合題意，因此，在教學(xué)過程中，就是要加強(qiáng)學(xué)生在這三個(gè)環(huán)節(jié)上的分析能力培養(yǎng)。

（一）判斷起點(diǎn)

坐標(biāo)曲線題的起點(diǎn)實(shí)際上就是橫坐標(biāo)為“0”時(shí)或者指定點(diǎn)，對(duì)照曲線圖示結(jié)合知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分析判斷，很容易得出答案。起點(diǎn)的分析，對(duì)坐標(biāo)曲線題的理解很重要，是解題思路的入口，同時(shí)也是整個(gè)解題的關(guān)鍵步驟。只有明白變化開始的對(duì)應(yīng)關(guān)系，才能很好地為分析下一個(gè)步驟做好基礎(chǔ)。

1.例如：將足量的鋅粒放入一定質(zhì)量的氯化銅溶液中，圖3和圖4不能正確表示對(duì)應(yīng)關(guān)系的是 ? ? ? ? ? ? ? ?。

分析：本題中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的方程式為Zn + CuCl2 = ZnCl2 + Cu ，經(jīng)分析，因?yàn)楦鶕?jù)圖示，圖3中起點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是鋅粒為“0”，沒有加入鋅粒，反應(yīng)沒有發(fā)生，不可能有氯化鋅，所以圖3中的起點(diǎn)是錯(cuò)誤的。相同的分析方法，圖4的起點(diǎn)對(duì)應(yīng)的關(guān)系是對(duì)的。

2.例如：如圖5所示，將P點(diǎn)時(shí)的甲溶液升溫至40℃（水分無蒸發(fā)），則升溫后的甲溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)將 ? ? ? （填“變大”“變小”或“不變”）

分析：根據(jù)圖示，P點(diǎn)為指定起點(diǎn)，P點(diǎn)時(shí)的甲溶液為飽和溶液，溶劑質(zhì)量為100g，溶質(zhì)質(zhì)量為30g，升溫到40℃時(shí)，溶質(zhì)沒有增減、溶劑沒有變化，所以應(yīng)填“不變”。

（二）分析變化過程

坐標(biāo)曲線題中曲線的變化的分析要準(zhǔn)確，分析過程中要緊扣所涉及的知識(shí)點(diǎn)，綜合考慮影響變化的因素，根據(jù)橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的定位準(zhǔn)確知道曲線的變化方向。分析曲線的變化過程中，如出現(xiàn)多個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的變化，要掌握好各個(gè)轉(zhuǎn)折變化是否符合坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的關(guān)系。

1.例如：將相同質(zhì)量的鎂、鋅分別與足量的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀鹽酸反應(yīng)，如圖6所示，則該圖示是否正確（ ? ?）

分析：根據(jù)題意可知，稀鹽酸的量是可以讓鎂、鋅完全反應(yīng)，從反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，相同質(zhì)量下的鎂、鋅與足量的稀鹽酸反應(yīng)，鎂產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量比鋅的多。

再?gòu)慕饘倩顒?dòng)性來看，鎂較鋅活潑，反應(yīng)的時(shí)間較快，產(chǎn)生的氫氣速度較快。綜合以上兩個(gè)分析，回到圖6中進(jìn)行判斷，發(fā)現(xiàn)鎂的曲線變化過程出現(xiàn)了兩個(gè)不符合實(shí)際的變化，即產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量和時(shí)間都不符合實(shí)際，所以該圖示是錯(cuò)誤的。

2.例如：如圖7所示，在某溫度時(shí)，向一定量的飽和氫氧化鈣溶液中加入少量的氯化鈣，在恢復(fù)到原來的溫度，則圖示的坐標(biāo)曲線表示是否正確（ ? ?）

分析：根據(jù)題意，本題需要從三個(gè)方面來考慮。一是氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣;二是氧化鈣與水反應(yīng)是一個(gè)放熱變化;三是氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而減小，隨溫度的降低而增大。通過對(duì)比橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的定位，綜合以上分析，由于氧化鈣與水反應(yīng)生成了氫氧化鈣，但這部分的氫氧化鈣不會(huì)溶于水（原溶液是飽和的），且反應(yīng)了一部分的水，又有部分氫氧化鈣析出，所以溶液中的溶質(zhì)質(zhì)量是減少的。又因?yàn)檠趸}與水反應(yīng)是放熱，氫氧化鈣逐漸析出，所以溶液中的溶質(zhì)質(zhì)量隨時(shí)間變化是減少的。當(dāng)溫度逐漸降至原溫度的過程中，原析出的氫氧化鈣開始溶解，溶液中的溶質(zhì)質(zhì)量增加，最后達(dá)到飽和，但生成的氫氧化鈣與對(duì)應(yīng)減少水而析出的氫氧化鈣則不會(huì)再溶解。根據(jù)以上分析，與圖7所示一致。

（三）判斷終點(diǎn)

終點(diǎn)的判斷與起點(diǎn)的判斷基本類似，也是要通過橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的關(guān)系來分析，基本上是對(duì)曲線變化過程的最終定位。

1.例如：兩份相同質(zhì)量的氯酸鉀，其中一份加入二氧化錳作為催化劑，加熱反應(yīng)后，生成氣體的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖8所示，則圖示的曲線變化是否正確（ ? ）。

分析：催化劑的作用是改變化學(xué)反應(yīng)速率，并不能改變反應(yīng)后生成物的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，相同質(zhì)量的兩份氯酸鉀不論有沒有催化劑，最終生成氧氣的質(zhì)量是相同的。所以，圖8所示曲線變化在反應(yīng)的最后這個(gè)階段表示是錯(cuò)誤的，兩條曲線在此時(shí)應(yīng)該是重合在一起。

2.例如：某溫度下將一定量接近飽和的KNO3溶液恒溫蒸發(fā)水分，如圖9所示曲線是否正確（ ? ）。

分析：此硝酸鉀的溶液在恒溫蒸發(fā)過程中，溶液由不飽和向飽和發(fā)展，達(dá)到飽和后，溶液的組成比一直保持不變，溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化為：先升高，后保持不變。所以，圖9所示的起點(diǎn)、過程和終點(diǎn)均正確。

通過以上分析可知道，對(duì)于坐標(biāo)曲線題的分析，就是從曲線變化的三個(gè)階段進(jìn)行判斷，只要有一個(gè)階段不符合，則曲線圖示為錯(cuò)誤的。在學(xué)生平時(shí)的訓(xùn)練中，要強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)問題的分析方法和技巧的訓(xùn)練。

例如：圖10中所示圖像中，能正確反映對(duì)應(yīng)變化關(guān)系的圖象是（ ? ? ）

A.高溫煅燒一定質(zhì)量的石灰石

B.向一定量的稀鹽酸中滴加過量的氫氧化鈉溶液

C.向等質(zhì)量的金屬鎂和鋁中加入足量且質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等的稀硫酸，生成氫氣的質(zhì)量與加入稀硫酸質(zhì)量的關(guān)系

D.分別向等質(zhì)量、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸中不斷加入碳酸鎂和氧化鎂固體

分析：相對(duì)A答案，石灰石受熱分解后，生成氧化鈣固體和二氧化碳?xì)怏w，。通過對(duì)比圖示分析，固體質(zhì)量隨時(shí)間的變化應(yīng)該是逐漸減少，最后與橫坐標(biāo)的形成平行線，起點(diǎn)是正確的，過程和終點(diǎn)是錯(cuò)誤的。

相對(duì)于B答案，開始時(shí)PH應(yīng)該小于7，起點(diǎn)是錯(cuò)誤的。

相對(duì)于D答案，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，兩個(gè)反應(yīng)后生成物的總質(zhì)量是一樣的，圖示起點(diǎn)、終點(diǎn)都是正確的。從橫坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的固體質(zhì)量來分析，曲線變化中碳酸鎂的質(zhì)量應(yīng)該比氧化鎂的多，圖示剛好相反，所以過程是錯(cuò)誤的。

本題選擇C答案。

總之，坐標(biāo)曲線題能夠考查學(xué)生的綜合能力，對(duì)知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用和理解有較高的要求。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，往往覺得此類題型很難，主要還是學(xué)生不懂得如何處理。教師在教學(xué)過程中，可以以一個(gè)專題的形式對(duì)坐標(biāo)曲線題進(jìn)行學(xué)習(xí)，教會(huì)學(xué)生解題的技巧和分析的方法。同時(shí)也要注意練習(xí)的量，通過多練習(xí)，積累解題的經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生在有效的時(shí)間內(nèi)真正解決問題，增強(qiáng)學(xué)生迎考的信心。

參考文獻(xiàn)

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