高中化學(xué)圖象問題解法探析

◇ 山東 許紅艷

高中化學(xué)常見的圖象問題包括化學(xué)反應(yīng)速率、酸堿中和滴定、電化學(xué)等內(nèi)容,圖象中有大量隱含信息,在解答時(shí)要注意借助科學(xué)的解題思維,挖掘相關(guān)的條件．

1 圖象題案例解析

1.1 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡

例1已知可逆反應(yīng)mM(s)＋nN(g)?eE(g)＋fF(g),保持其他條件不變,氣體E 在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)φ(E)在不同的溫度和壓強(qiáng)下隨時(shí)間的變化情況如圖1-甲和1-乙所示．已知T2＞T1,p1＞p2,下列說法正確的是( )．

圖1

A．在到達(dá)平衡態(tài)后,如果添加催化劑,氣體E 的體積分?jǐn)?shù)將增大

B．在到達(dá)平衡態(tài)后,繼續(xù)升高溫度,化學(xué)平衡正向移動(dòng)

C．在到達(dá)平衡態(tài)后,增加固體M 的質(zhì)量,化學(xué)平衡正向移動(dòng)

D．方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)存在如下數(shù)量關(guān)系

解析催化劑不影響平衡移動(dòng),因此添加催化劑后氣體E的體積分?jǐn)?shù)保持不變,選項(xiàng)A 錯(cuò)誤;根據(jù)圖1-甲可知,T2先到達(dá)平衡且φ(E)較小,因此可知升高溫度,則平衡逆向移動(dòng),該反應(yīng)為放熱反應(yīng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;M 為固體,改變其質(zhì)量平衡不移動(dòng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;根據(jù)圖1-乙可知,p2壓強(qiáng)下反應(yīng)先到達(dá)平衡,氣體E的體積分?jǐn)?shù)較小,因此若增大壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),因此化學(xué)計(jì)量數(shù)滿足n＜e＋f,選項(xiàng)D 正確．

1.2 酸堿中和滴定

例2在298K 溫度條件下,將0.10mol·L－1的鹽酸滴入20.0mL物質(zhì)的量濃度為0.10mol·L－1的氨水中,溶液的pH 與滴加鹽酸的體積關(guān)系如圖2 所示．已知0.10mol·L－1的氨水電離度為1.32%,下列說法正確的是( )．

A．酚酞可作為該滴定過程的指示劑

B．M 點(diǎn)處,鹽酸體積為20.0mL

D．N 點(diǎn)處,溶液的pH 小于12

圖2

解析鹽酸滴定氨水,滴定終點(diǎn)pH 小于7,可以用甲基橙作為指示劑,選項(xiàng)A 錯(cuò)誤;M 點(diǎn)pH＝7,為中性點(diǎn),溶液電荷守恒,滿足c()＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－),因此c()＝c(Cl－)＞c(H＋)＝c(OH－),鹽酸體積小于20.0mL,選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤;N 點(diǎn)表示純氨水,由題干信息可知0.10 mol·L－1的氨水電離度為1.32%,因此c(OH－)＝0.10 mol·L－1×1.32%＝1.32×10－3mol·L－1,可求得pH＝11＋lg1.32＜12,因此選項(xiàng)D 正確．答案為D．

2 圖象題解題策略

各類圖象是化學(xué)知識(shí)與問題的重要呈現(xiàn)方式,在處理圖象類問題時(shí),首先要分析問題的特征,明確解題的方向,初步篩選出所涉及的化學(xué)原理,理解題目中的顯性條件,挖掘圖象所包含的隱性信息．如例1考查的是化學(xué)反應(yīng)速率及平衡移動(dòng)問題,核心知識(shí)點(diǎn)就是化學(xué)平衡移動(dòng)原理,需要根據(jù)問題中的反應(yīng)類型梳理不同條件下的平衡移動(dòng)情況．例2為酸堿中和滴定問題,重點(diǎn)是離子濃度的運(yùn)算;解題時(shí)要分析圖象特點(diǎn),將圖象所包含的信息以及題干給定的信息結(jié)合起來,綜合應(yīng)用各類“原型”,通過生活實(shí)例、教材圖象、實(shí)驗(yàn)裝置等學(xué)生熟悉或樂于接受的形式加深他們對(duì)知識(shí)點(diǎn)的印象,提高解題效率,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力與創(chuàng)造性思維能力．引導(dǎo)學(xué)生明確圖象上特殊點(diǎn)或突變點(diǎn)的化學(xué)內(nèi)涵,要求學(xué)生在觀察分析圖形結(jié)構(gòu)、曲線走勢(shì)的基礎(chǔ)上綜合梳理數(shù)據(jù)信息,可有效提升學(xué)生的觀察分析與數(shù)據(jù)處理能力．

圖象問題既考查了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)化學(xué)原理的掌握情況,又提升了學(xué)生的信息獲取、抽象概括、分析判斷能力,是一種高度整合的考查形式,符合新課程改革對(duì)人才培養(yǎng)的要求．在教學(xué)中,教師需要開展圖象問題專題教學(xué)活動(dòng),總結(jié)分析解題技巧,給予學(xué)生科學(xué)指導(dǎo),提高學(xué)生的思維能力與化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)．