初中化學(xué)圖像分析題的解題指導(dǎo)

周云霞

(江蘇省灌南縣百祿中學(xué),江蘇 連云港 222511)

1 初中化學(xué)圖像分析題的解題思路

在求解初中化學(xué)圖像分析題過程中,除了需要按照一般問題的解題流程切實(shí)做好認(rèn)真審題,熟記化學(xué)學(xué)習(xí)中的學(xué)科基礎(chǔ)知識之外,同樣要注意深入挖掘化學(xué)圖像分析題中包含的“隱含條件”,保證可以對整個(gè)化學(xué)分析題所能夠反映出的化學(xué)信息與解題條件進(jìn)行有效挖掘,這樣才能夠形成正確的化學(xué)圖像分析題解題思路.在對給出的化學(xué)函數(shù)圖像進(jìn)行分析過程中,要注意重點(diǎn)按照“三點(diǎn)一線”的原則去進(jìn)行識圖,即要重點(diǎn)對化學(xué)圖像中給出的曲線或直線的起點(diǎn)、拐點(diǎn)與終點(diǎn)進(jìn)行剖析,它們都是決定學(xué)生解決化學(xué)分析題中不可或缺的關(guān)鍵解題信息.

2 初中化學(xué)圖像分析題解題指導(dǎo)的有效策略

2.1 基于圖像的關(guān)鍵點(diǎn),確定解題的突破口

2.1.1 基于“起點(diǎn)”求解問題

針對任何一個(gè)化學(xué)函數(shù)圖像,起點(diǎn)都是不可或缺的,本身所在位置處于x軸、y軸或者原點(diǎn)部位處.在判斷某一給定化學(xué)函數(shù)圖像本身的準(zhǔn)確性期間,首先需要考慮的是起點(diǎn)的合理性.

例1在某溫度保持不變的情況下某一NaCl不飽和溶液發(fā)生了蒸發(fā),那么溶液當(dāng)中所包含溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)(m%)同時(shí)間(t)之間的變化關(guān)系可以用圖1中哪個(gè)圖來進(jìn)行反映( ).

圖1 例1題圖

解析本道圖像題考查的是溶液溶質(zhì)的含量占比情況,根據(jù)常識可以很容易判斷最終的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最終肯定不能夠達(dá)到“0”這一狀態(tài),所以可以判定相應(yīng)關(guān)系圖像起點(diǎn)本身無法處于原點(diǎn)位置,同樣不能夠處于x軸之上.基于這一“起點(diǎn)”的判斷依據(jù),可以快速排出其他干擾選項(xiàng),判斷最終本道題的正確選項(xiàng)是選項(xiàng)B.此外,隨著溶液中水分的持續(xù)性蒸發(fā),相應(yīng)溶質(zhì)本身的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也是呈現(xiàn)為逐步增加的變化趨勢,待達(dá)到飽和溶液之后必然不會(huì)繼續(xù)發(fā)生改變,這樣可以進(jìn)一步判定本道題的正確答案是選項(xiàng)B.

2.1.2 基于“拐點(diǎn)”求解問題

所謂的“拐點(diǎn)”,主要是指圖像中發(fā)生直線或曲線方向改變的那個(gè)位置,其存在的根本原因是相關(guān)變量中某一個(gè)變量出現(xiàn)停止所造成的.

例2現(xiàn)有質(zhì)量相同的三種金屬A、B、C,將它們與同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的足量稀硫酸進(jìn)行反應(yīng),最終均生成了+2價(jià)金屬硫酸鹽,具體化學(xué)反應(yīng)圖像如圖2所示.

圖2 例2題圖

(1)按照活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序,對三種金屬進(jìn)行排序:____;

(2)按照相對原子質(zhì)量由大到小的順序,對三種金屬進(jìn)行排序:____.

解析由于是足量的同質(zhì)量分?jǐn)?shù)稀硫酸和等質(zhì)量金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng),故可知圖2中相應(yīng)圖像的三個(gè)“拐點(diǎn)”本身代表的是三個(gè)化學(xué)反應(yīng)結(jié)束點(diǎn).基于上述化學(xué)反應(yīng)條件,可以得到如下一些規(guī)律:其一,金屬本身如果具有越強(qiáng)的活動(dòng)性,那么它們同稀硫酸之間的反應(yīng)也更加劇烈,所需耗費(fèi)的時(shí)間也相對較短;其二,在化合價(jià)保持一致的情況下,金屬相對原子質(zhì)量和氫氣生成質(zhì)量之間呈現(xiàn)為反比關(guān)系.基于“拐點(diǎn)”信息的挖掘及分析,可以最終使學(xué)生快速確定本道題的正確答案:(1)A>C>B;(2)C>B>A.

2.1.3 基于“交點(diǎn)”求解問題

在化學(xué)圖像當(dāng)中,“交點(diǎn)”的存在一般具有如下幾個(gè)方面的表現(xiàn):其一,兩條溶解度曲線本身構(gòu)成的交點(diǎn)主要表征“交點(diǎn)”溫度下兩種物質(zhì)本身具有相同的溶解度;其二,表征溶液pH變化的函數(shù)圖像和表征pH=7(中性)的虛線,是否穿越或通過“交點(diǎn)”,主要表征溶液是否從堿性向酸性方向轉(zhuǎn)變,又或者是否會(huì)從酸性向堿性方向進(jìn)行轉(zhuǎn)變;其三,如果某一圖像在發(fā)生一系列改變之后同x軸相交,那么就表征該點(diǎn)的y軸取值是零,如y軸可以用來對溶液本身沉淀質(zhì)量或?qū)щ娦赃M(jìn)行表示,對應(yīng)的“交點(diǎn)”本身沉淀恰好消失或者恰好不導(dǎo)電的狀態(tài).

例3現(xiàn)有a、b、c三種物質(zhì),已知它們?nèi)芙舛惹€圖如圖3所示.試求:

圖3 例3題圖

(1)物質(zhì)b與c的溶解度保持一致時(shí)候?qū)?yīng)的溫度是( )℃;

(2)在溫度處于t3℃的時(shí)候,按照溶解度自大到小的順序?qū)θN物質(zhì)溶解度進(jìn)行排序.

解析本道題關(guān)鍵的解題突破口是使學(xué)生把握其中的“交點(diǎn)”,并且明確相應(yīng)“交點(diǎn)”本身代表的含義.基于上述問題剖析可知,物質(zhì)b和c這兩種物質(zhì)本身在溶解度保持一致的時(shí)候?qū)嶋H上就是“交點(diǎn)”對應(yīng)的溫度值,也就是圖3中的t1℃.在t3℃條件下的時(shí)候,為了判斷三種物質(zhì)本身的溶解度大小,只需要根據(jù)圖像三個(gè)“交點(diǎn)”本身的高低情況進(jìn)行直觀判斷.本道題的正確答案是:a>b>c.

2.1.4 基于“終點(diǎn)”求解問題

在化學(xué)圖像分析題當(dāng)中一般很少涉及“終點(diǎn)”運(yùn)用來求解問題的情況,大多數(shù)情況下都是利用“終點(diǎn)”同“拐點(diǎn)”或“起點(diǎn)”所構(gòu)成的化學(xué)圖像變化趨勢來求解問題.但是這也是幫助學(xué)生快速確定解題突破口的關(guān)鍵所在.

例4在室溫條件下有物質(zhì)a和物質(zhì)b兩種飽和溶液,對它們的溫度進(jìn)行升高之后發(fā)現(xiàn)物質(zhì)a溶液本身析出了晶體,而物質(zhì)b溶液可以繼續(xù)對物質(zhì)b晶體進(jìn)行溶解.那么可以用來對物質(zhì)a和物質(zhì)b溶解度的變化曲線進(jìn)行表征的正確曲線是圖4中的哪個(gè)選項(xiàng)( ).

圖4 例4題圖

解析針對物質(zhì)a與b兩種飽和溶液在室溫條件下進(jìn)行升溫之后物質(zhì)a出現(xiàn)了晶體析出變化,這意味著其溶解度會(huì)伴隨著溫度上升而呈現(xiàn)為降低的變化趨勢,對應(yīng)的溶解度曲線則相應(yīng)地表現(xiàn)為下降型;物質(zhì)b溶液可以在升溫條件下繼續(xù)溶解晶體,那么意味著b的溶解度會(huì)伴隨著溫度的升高而呈現(xiàn)為增大的變化趨勢,對應(yīng)的溶解度曲線主要表現(xiàn)為上升型.基于上述“終點(diǎn)”的變化分析,可以對圖4中的四個(gè)選項(xiàng)圖形進(jìn)行分析,可以最終確定正確的答案是選項(xiàng)C.

2.2 挖掘圖像隱藏條件,有效梳理求解思路

在圖像分析題求解中,解題的關(guān)鍵是要保證解題條件的充足性.如果解題中缺乏充足的解題條件,那么就無法順利求解問題.而在當(dāng)下化學(xué)圖像分析題求解過程中除了直觀呈現(xiàn)出來的解題信息與條件外,實(shí)際上還存在一些隱含條件與信息,如隱藏在化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中的基本計(jì)算量,或者隱藏在物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)不同階段的用量中,又或者隱藏在基本化學(xué)概念當(dāng)中,等等.在求解相關(guān)化學(xué)圖像分析題過程中,如果可以準(zhǔn)確挖掘出其中的這些隱含條件,那么可以對相應(yīng)的求解思路進(jìn)行有效梳理,保證可以更加高效地求解相應(yīng)的化學(xué)圖像分析題.

例5現(xiàn)有一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)用來測定某一密閉容器內(nèi)蠟燭燃燒到最終熄滅過程中容器內(nèi)部一氧化碳和氧氣含量隨著時(shí)間的變化曲線,具體的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示.通過對圖5進(jìn)行剖析,可以相應(yīng)地得到如下幾個(gè)結(jié)論( ).

圖5 例5題圖

A.曲線①表征一氧化碳含量改變

B.蠟燭在密閉容器中出現(xiàn)了不完全燃燒

C.蠟燭主要是由氫元素和碳元素所構(gòu)成

D.蠟燭在熄滅的時(shí)候,密閉容器之中的氧氣全部耗盡

解析本道圖像分析題主要考查的是密閉容器當(dāng)中蠟燭燃燒期間一氧化碳與氧氣含量發(fā)生的改變.在密閉容器中蠟燭燃燒會(huì)對其中氧氣進(jìn)行消耗,隨之相應(yīng)含量值會(huì)相應(yīng)降低.而蠟燭在燃燒之前,密閉容器之內(nèi)不存在一氧化碳,而隨著燃燒時(shí)間的持續(xù)會(huì)出現(xiàn)含量升高變化.由此可知,圖5中曲線①和曲線②分別表征的是氧氣含量和一氧化碳含量變化曲線圖,故選項(xiàng)A是錯(cuò)誤的;蠟燭中包含有碳元素,在不完全燃燒狀態(tài)下會(huì)生成一氧化碳?xì)怏w,故選項(xiàng)B是正確的;基于題干信息以及質(zhì)量守恒定律,可知蠟燭中必然存在碳元素,但是是否包含氫元素則無法通過題干信息來獲取,故選項(xiàng)C是錯(cuò)誤的;曲線①本身表征的是氧氣含量變化曲線,基于曲線變化可知密閉容器之中氧氣含量不會(huì)達(dá)到“0”這一狀態(tài),也就是說密閉容器之中氧氣沒有徹底消耗完,故選項(xiàng)D也是錯(cuò)誤的.