在化學圖表中發展初中生的化學表述能力

張芳琴

（常州市朝陽中學江蘇常州213004）

在化學圖表中發展初中生的化學表述能力

張芳琴

（常州市朝陽中學江蘇常州213004）

化學圖表是化學表述的重要方式，也是發展學生化學表述能力重要工具。文章結合教學實際，探討了以化學圖表為載體，尋求發展初中生化學表述能力的途徑與方法。

化學圖表；化學表述能力

用圖表表述化學過程或呈現背景信息是化學表述的基本方式，它能使繁瑣的文字表述更加簡約，使得化學表述更加直觀和形象。化學圖表的類型比較多，有實驗裝置圖、反應現象圖、操作流程圖、物質轉化推斷圖、數據表格圖、數據圖像圖、知識地圖等等。通過圖表可以進行數據比較、分析動態趨勢、揭示變化規律。參閱若干年的常州市中考化學試卷及其他省、市中考化學試卷，數據圖、表是永恒的熱門“話題”，也都是失分點比較大的試題，它對學生的能力提出較高的要求。需要學生能夠獨立的獲取信息，利用和加工信息，分析和解決化學問題，這也是化學表述能力形成和發展的一種重要心理表征。

2011版新課標在課程目標的“過程與方法”中要求學生能用文字、圖表和化學語言表述有關信息，這也就是對初中生的化學表述能力提出明確的要求。在教學中或測試中，我們不難發現化學圖表對大部分學生解決化學問題制造了“障礙”。首先，學生看到此類問題的第一感覺是難題，心理上產生畏懼感，有部分學生甚至繞它而去，徹底放棄了；其次，圖表表述的信息量大，學生不能很好地了解圖表所呈的化學含義，從中提煉出相關的化學信息；第三，信息的數據處理能力較弱，更不必說嘗試應用圖表分析解決化學問題，表述自己的思路與思維的結果。這都說明初中生的化學圖表表述能力薄弱，需要有意識地加強培養與發展。本文依據教學實踐，探討促進學生化學圖表表述能力發展的幾點體會。

一、解讀化學圖像，掌握基本的分析剖析方法

化學圖像是化學圖表表述的重要組成部分，它能把化學知識簡明、直觀、形象地寓于坐標曲線上。讀圖時必須抓住有關概念和有關物質的性質、反應規律及圖象特點等，析圖的關鍵在于從定性和定量兩個角度對“數”“形”“義”“性”進行綜合思考，其重點是弄清“起點”“交點”“轉折點（拐點）”“終點”及各條線段的化學含義。

例如：2011年常州市中考化學試題第20題。圖像表述如圖1，圖像說明：圖l表示向一定量氯化鈣和稀鹽酸的混合溶液中滴加碳酸鈉溶液，橫坐標表示加入的碳酸鈉溶液的質量，縱坐標表示實驗中得到的沉淀或氣體的質量；問題表述：①判斷圖1中oa段表示什么？②圖l中c點表示什么？

圖1

圖2

根據化學反應原理析圖，氯化鈣和稀鹽酸混合溶液與碳酸鈉溶液反應有先后順序，滴加入的碳酸鈉溶液先于鹽酸反應產生二氧化碳氣體，當鹽酸完全反應后再與溶液中的氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀，讀圖判斷知oa線段表示實驗中氣體質量的變化情況，a點表示混合溶液中的鹽酸已反應完，b點表示碳酸鈉開始與氯化鈣反應，由于縱坐標既表示氣體又表示沉淀的質量，使得圖像呈現不連續性，但是化學反應是連續的，bc線段表示實驗中沉淀質量的變化情況，c點表示上述混合溶液與碳破鈉溶液恰好完全反應，c后的線表示加入的碳酸鈉溶液已過量，不再發生化學反應。

再如：2010年常州市化學試題第24題。圖像表述如圖2，圖像說明：甲、乙兩種固體的溶解度曲線如圖2所示。問題表述：

（1）_______℃時，甲和乙的溶解度相等；

（2）_______40℃時，若將40g乙（不含結晶水）放入160g水中充分溶解，所得溶液的溶質質量分數為_______，該溶液是_______溶液（填“飽和”或“不飽和”）；

（3）40℃時，將甲、乙兩物質的飽和溶液各100g降溫至20℃，析出晶體（均不含結晶水）的質量關系是：m（甲）m（乙）（填“＞”、“=”或“＜”）。

根據溶解度曲線的含義作出圖解分析，曲線上的每一點表示一定溫度下的溶解度大小，還可以根據給出的數據計算出該溫度下這種飽和溶液的溶質質量分數大小；不同曲線的交點表示對應溫度下兩物質的溶解度相等；曲線的變化趨勢表示該物質的溶解度受溫度的變化情況等等。因此，圖2中甲乙曲線的交點對應的溫度是20℃，表示在20℃時，甲和乙的溶解度相等；讀圖2知40℃時，乙物質的溶解度是40g，表示100g水中最多溶解40g乙物質，此時溶液達飽和狀態，若將40g乙（不含結晶水）放入160g水中充分溶解，判斷所得溶液應為不飽和溶液，溶質質量分數為40g/（40g+160g）×100%= 20%；從兩曲線的變化趨勢及數據說明，等質量的兩物質的飽和溶液由40℃降溫至20℃，析出晶體（均不含結晶水）的質量甲要大于乙，還可以用數據加以驗證。

在溶液知識（如溶解度曲線、溶液溶質質量分數的變化、溶液pH的變化），化學反應中某物質的質量變化中出現大量的化學圖像表述。要讓學生學會讀圖，將解讀的信息進行加工，分析，總結出圖像所反映的規律，并獲取所需要的信息，解決問題，促進學生化學圖像表述能力的發展。

二、尋求關鍵數據，突破化學圖表表述的內涵

化學圖表中的數據多，信息量大，我們是有目共睹的，學生要學會從中獲取有效信息，分析隱含的數據，并將其加工成化學語言，同時與化學概念、化學原理結合，從而快速解決問題。

例如：2011年常州市化學中考試題第19題。內容表述為：A和B可發生如下反應：3A+2B=A3B2，某學生做了3次該實驗（每次均充分反應），反應前A和B的質量和都是l0g。有關實驗數據見下表：

序號反應前A的質量反應后A3B2的質量①8g 2g 6g②4g 6g 6g③xg yg 9g反應前B的質量

問題表述：x∶y的比值可能為（）

A 1∶lB 2∶1C1∶4D3∶2

解決問題的關鍵是數據分析，比較①②組數據，相同的是生成物A3B2的質量都為6g，根據反應前A和B的質量判斷出4gA與2gB恰好完全反應，參加反應的A與B的質量之比為2∶1，從而可以計算出③組中生成9gA3B2，參加反應的A與B的質量分別是6g和3g，然后依據反應前兩者的質量和為10g，反應后有1g剩余可能為A物質，也可能是B物質，從而得出x、y組合：x=6g、y=4g（或者x=7g、y=3g）。因此，答案D正確。

通過對圖表中各種數據的分析，找出它們變化規律以及與化學原理直接的或隱含的相互聯系。并將化學問題抽象成數學問題，通過判斷或計算來解決，培養了學生對化學數據的敏感性，也促進了學生化學數據表述能力的發展。

三、嘗試繪制化學圖表，發展學生圖表與文字、實驗表述互相轉化的能力

利用數學中的二維圖像來描述化學問題，它體現了數學方法在解決化學問題中的應用。學生已有數學繪圖的基礎，現要求將實驗數據用圖表的形式來表述，增強了化學表述的直觀和形象。也可以讓學生體驗化學圖表與實驗內容與數據之間的密切聯系。

例如：2012年滬教版九年級化學教材下冊P51第12題。在一定體積10%的氫氧化鈉溶液中滴加10%的鹽酸（室溫下），反應中溶液溫度的變化如下：

加入鹽酸的體積（V）/mL 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20溶液溫度上升（△t）/℃5.2 9.6 12.0 16.0 18.2 16.7 15.7 14.7 13.7 12.9

要求繪出溶液溫度上升與加入鹽酸體積之間的變化關系圖，并根據曲線討論溶液溫度發生變化的原因。

根據表格數據繪圖如圖3，討論分析溶液溫度變化的原因：鹽酸與氫氧化鈉溶液反應放出熱量，當加入10mL鹽酸時，放出的熱量最多；加入鹽酸的量在2mL～10mL之間，與氫氧化鈉反應的鹽酸量增加，導致放熱增多；加入鹽酸量在10mL～20mL之間，鹽酸過量，起冷卻作用，使溫度下降。

圖3

圖4

同時，有條件的學校也可以借助數字化實驗中的手持技術，采集該反應中溫度、pH等數據，利用計算機強大的運算和數據處理功能，動態的繪制各種變化圖像、圖表，實時實地的顯示實驗的變化過程，你可以選擇一種顯示方式任意查看某一時刻、某一段時間或整個過程的實驗數據。記錄的數據也會保存在計算機中，可以隨時再現實驗過程。利用現代實驗技術，可以使得化學圖像表述更加直觀。如圖4為計算機軟件繪制的氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸的溶液pH變化曲線圖。

教師在教學中要多使用化學圖表教學，讓學生自己動手繪制圖表并進行數據處理，培養學生良好的認知和學習習慣，幫助學生在平時的學習中積累有關的化學圖表知識。并加以化學圖表題型的變式訓練，讓學生的化學思維變得靈活、深刻，這樣才能更好地提高學生對化學圖表的分析和處理能力，促進學生化學圖表表述能力的發展。

四、利用微觀示意圖，化抽象為形象，發展學生的化學概念表述能力

微觀示意圖能把看不見的、抽象的微觀粒子，借助模型圖的形式形象展現出來，以便用來解釋抽象的概念、化學反應或實際問題等。微觀示意圖可以表述分子、原子的種類和個數，也可以表述化學反應的過程，可以用來判斷物質的變化，物質的分類和化學反應類型。增強了化學表述的趣味性和可讀性，提高了學生的辨析能力。

例如：2009年南京市中考試題第18題。圖表表述：如圖5；圖表說明：下列各圖中“”和“”分別表示兩種質子數不同的原子；問題表述：找出能表示由兩種化合物組成的混合物的圖。

圖5

根據圖例判斷出兩種不同的圈代表不同種元素的原子，因此，各圖中的都是有兩種元素組成，再觀察各圖不難發現A圖表示有一種單質分子構成的混合物，B圖表示兩種化合物分子構成的混合物，C圖表示一種化合物分子構成的純凈物，D圖表示一種單質分子和一種化合物分子構成的混合物。

通過以上分析，學生很直觀地認識了微粒的不同，不同分子的構成，也從微觀的角度理解了純凈物、混合物、單質、化合物的概念。

五、利用化學實驗裝置、流程圖，發展學生的實驗表述能力

化學實驗裝置圖、流程圖，可以表述物質的性質和制法，使得實驗的內容、步驟簡明直觀，也增加了視覺效果。對這些圖的分析可培養他們觀察能力，分析辨別能力，也有利于發散思維的培養，增強實驗設計能力，加深對實驗操作的理解，在此過程中也能促進學生實驗表述能力的發展。

總之，化學圖表是化學信息的重要載體，是獲取科學知識的信息源，是學生化學表述能力發展的重要工具。學生化學圖表與文字、實驗相互轉化能力的強弱，直接影響著化學學習的效果。發展學生的化學表述能力，能激發學生學習化學的興趣，提高學生科學探究的能力；能激發學生的創新潛能，提高學生的化學學習能力；也能進一步提高學生的化學素養。

［1］張惠，唐羚，楊秀梅，周青.高中化學圖表題的類型與教學策略［J］.中學化學教學參考，2009，（1-2）

［2］張順清.淺談圖解法在化學教學中的有效運用［J］.中學化學教與學，2007，（5）

1008-0546（2013）06-0013-03

G632.41

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2013.06.005