利用圖表表征法 提高化學(xué)解題有效性

沈萍

摘 要：在高中化學(xué)解題中，有不少化學(xué)題目含有圖表，此類題目考查的知識(shí)內(nèi)容比較復(fù)雜，具有綜合性特點(diǎn).由于受定式思維和知識(shí)誤區(qū)的影響，很多學(xué)生在解題時(shí)容易陷入困境，影響其解題效率和準(zhǔn)確性.因此，作為高中化學(xué)教師，需要加強(qiáng)學(xué)生的解題方法訓(xùn)練，有效利用圖表表征法，找出解題思路，快速解決化學(xué)問題.

關(guān)鍵詞：圖表表征法；有效性；高中化學(xué)

中圖分類號(hào)：G632?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? 文章編號(hào)：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(xué)試題更加貼近核心素養(yǎng)要求，注重學(xué)生能力的考查，要求學(xué)生能夠利用圖表特征，有效解答化學(xué)問題，提高學(xué)生綜合能力.

對(duì)于高中學(xué)生來說，其思維能力從具體向抽象過渡，但是學(xué)生對(duì)實(shí)物敏感度較高.因此，高中化學(xué)教師需要根據(jù)化學(xué)題型講授圖表表征法的應(yīng)用方式，明確問題解題步驟，提高學(xué)生的解題有效性.

1 利用表征法，解答無(wú)數(shù)據(jù)題目

在高中化學(xué)解題中，無(wú)數(shù)據(jù)題目較多，面對(duì)此類型題目，學(xué)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(zhì)關(guān)系，明確問題解答思路，提高學(xué)生解題效率與準(zhǔn)確性.

例1 在燒杯中裝有質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(yīng)，此時(shí)燒杯中的溶液質(zhì)量與加入的KI溶液質(zhì)量相同，求燒杯中AgNO3溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù).

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(yīng)的數(shù)據(jù).因此，在解題中，可以根據(jù)題意畫出相應(yīng)的示意圖，如圖1所示，讓學(xué)生根據(jù)示意圖，對(duì)燒杯中溶液進(jìn)行分析，結(jié)合化學(xué)方程式AgNO3+KIAgI↓+KNO3，求解出沉淀的質(zhì)量.通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)其與反應(yīng)前的AgNO3溶液的質(zhì)量一樣，所以可以得出AgNO3溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是170÷235×100%=72.3%.在解題中，利用圖表展示其中的物質(zhì)和數(shù)量關(guān)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(xué)解題中，多解類型的題目是學(xué)生失分較多的題目，此類題目感覺并不難，學(xué)生會(huì)覺得比較容易，但是解題時(shí)難度比較大.對(duì)于此類題目，引入表征法，簡(jiǎn)化題目信息，明確其中的邏輯關(guān)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(nèi)，再向燒杯中加入4 mol/L的NaOH溶液，充分反應(yīng)，產(chǎn)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(xué)生得出的答案是

7.5 mL，少數(shù)學(xué)生的答案是7.5 mL或者27.5 mL.對(duì)于此題，教師可以讓學(xué)生利用圖表表征法

，在解題時(shí)，根據(jù)題設(shè)描述，畫出相應(yīng)的圖形，如圖2所示.通過分析得出，此題存在兩個(gè)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(dāng)氫氧化鈉溶液過量中，會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，即Al（OH）3+OH-AlO-2+2H2O，在此化學(xué)反應(yīng)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(xué)教學(xué)中，化學(xué)平衡問題是重要的題目類型，也是學(xué)生學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)問題.結(jié)合可逆反應(yīng)，根據(jù)相應(yīng)的條件，對(duì)正、逆反應(yīng)速率進(jìn)行對(duì)比，得出反應(yīng)物與生成物處于平衡狀態(tài)的濃度.在化學(xué)平衡中，影響因素比較多，如濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等，所以在解題中，平衡移動(dòng)屬于難點(diǎn)問題.因此，教師可以引入表征法，形象化地展示平衡移動(dòng)，結(jié)合平衡移動(dòng)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(fā)生反應(yīng)生成NH3，達(dá)到平衡狀態(tài)，之后，向密閉容器中加入He，（1）如果體積不變，則反應(yīng)物濃度_______（變大、變小、不變），反應(yīng)速率_______（變大、變小、不變），化學(xué)平衡_______（向正反應(yīng)方向移動(dòng)、向逆反應(yīng)反向移動(dòng)、不移動(dòng)）；（2）如氣體壓強(qiáng)不變，那么氣體總物質(zhì)的濃度_______（變大、變小、不變），化學(xué)平衡_______（向正反應(yīng)方向移動(dòng)、向逆反應(yīng)反向移動(dòng)、不移動(dòng)）.

分析 對(duì)于此題，教師可以讓學(xué)生根據(jù)題意，畫出相應(yīng)的圖表，如圖3所示.通過對(duì)圖表進(jìn)行觀察可以了解到壓強(qiáng)變化，濃度不變，則反應(yīng)速率不改變，平衡沒有發(fā)生移動(dòng)，能夠幫助學(xué)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(shí)內(nèi)容比較多，具有綜合性的特點(diǎn)，要求學(xué)生具備較強(qiáng)的邏輯思維能力.因此，在解題中，要求學(xué)生對(duì)流程圖步驟進(jìn)行分析，了解每個(gè)反應(yīng)的條件，分析關(guān)鍵物質(zhì)的性質(zhì)，理解流程圖中基本操作步驟的目的，系統(tǒng)全面掌握其中的信息，有效解答流程圖問題［3］.

例4 在工業(yè)中，使用強(qiáng)氧化劑PbO2制備KClO4的流程

如圖4所示，下述有關(guān)流程的說法中，錯(cuò)誤的是（? ）.

A.在“酸化”時(shí)，可以使用濃鹽酸

B.“濾渣”中的主要成分是PbO2粉末，可以循環(huán)使用

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

D.結(jié)晶中析出KClO4，表明KClO4在水中的溶解度小于NaClO4

解析 通過對(duì)流程圖進(jìn)行分析，可以得出在酸性條件下，PbO2具有強(qiáng)氧化性，能夠?qū)aClO3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(yīng)，得到溶解度比較小的KClO4，通過結(jié)晶可以得到晶體.鹽酸中的氯元素顯-1價(jià)，NaClO3中的氯元素顯+5價(jià)，將兩者混合之后，會(huì)出現(xiàn)歸中反應(yīng)，所以不能夠使用濃鹽酸進(jìn)行“酸化”，因此A選項(xiàng)說法是錯(cuò)誤的.在“濾渣”中，主要成分是PbO2，可以進(jìn)行循環(huán)使用，B選項(xiàng)說法正確.根據(jù)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(xiàng)說法正確.根據(jù)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(yīng)符合復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件，因此，KClO4的溶解度較小，D選項(xiàng)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(xué)解題中，圖像類問題是常見的題型，通常考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作以及操作方法的掌握，要求學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)操作中的注意事項(xiàng)，通過對(duì)坐標(biāo)曲線圖像中的點(diǎn)與線進(jìn)行分析，找出有效的信息，根據(jù)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(zhì)量與鐵粉質(zhì)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(dá)中錯(cuò)誤的是（? ）.

A.在第二份溶液中，最終的溶質(zhì)為FeSO4

B.OA段產(chǎn)生NO氣體，AB段的反應(yīng)：Fe+2Fe3+3Fe2+，BC段產(chǎn)生H2氣體

C.原混合溶液中，NO-3的物質(zhì)的量是0.4 mol

D.原混合溶液中，H2SO4的物質(zhì)的量濃度為5 mol·L-1

解析 在解題時(shí)，需要對(duì)圖像進(jìn)行分析，對(duì)圖像中每個(gè)時(shí)間段的反應(yīng)做出分析，并且分析拐點(diǎn)位置的變化.在第二份混合溶液中，逐漸加入鐵粉，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，涉及到三個(gè)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(jié)合三個(gè)離子方程式以及圖像數(shù)據(jù)，可以得出C點(diǎn)反應(yīng)完全結(jié)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(xiàng)描述正確.根據(jù)SO2-4和Fe元素守恒，得出原混合酸中H2SO4的物質(zhì)的量濃度為4 mol·L-1，所以D選項(xiàng)描述錯(cuò)誤.由于到達(dá)A點(diǎn)時(shí)，鐵剛好消耗完NO-3，根據(jù)OA段離子方程式，得出原混合酸中NO-3的物質(zhì)的量為0.4 mol，所以C選項(xiàng)描述正確.此題的正確答案是D.

高中化學(xué)解題中，不同的題型有著不同的特點(diǎn)，找到正確的解題方式，能夠快速準(zhǔn)確地解題.圖表類型的試題考查學(xué)生化學(xué)知識(shí)綜合應(yīng)用能力，因此，高中化學(xué)教師要引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)考點(diǎn)，分析常見題型的解題方式，總結(jié)解題規(guī)律，進(jìn)而降低解題難度；還可引導(dǎo)學(xué)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(guān)鍵信息，提高其解題效率.

參考文獻(xiàn)：

［1］ 宋林武.高中化學(xué)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(shí)曉霞.應(yīng)用圖表表征，提升化學(xué)解題效率［J］.中學(xué)課程資源，2018（10）：2.

［3］ 宋晶.淺析圖表法在高中化學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用［J］.文理導(dǎo)航，2020（5）：2.

［4］ 陳世營(yíng).淺析圖表法在高中化學(xué)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用［J］.信息周刊，2019（7）：1.

［責(zé)任編輯：季春陽(yáng)］