高中化學圖象問題思路分析

◇ 山東 趙培麗

(作者單位:山東省棗莊市第十八中學)

在化學學科中,化學圖象是闡述化學變化過程和化學現象的一種重要方式.圖象能直接反映化學變化中相關量之間的關系、其變化趨勢以及物質所處的狀態等,能直觀地反映化學變化和化學現象.此外,隨著新課程改革的不斷深入實施及化學核心素養的不斷強化,在高中化學教學中培養學生的問題分析能力成為重要的教學目標之一.

1 把化學情境融入圖象之中

自從高中化學核心素養提出和新課程改革實施后,我們可以發現高考命題人經常把化學情境融入圖象之中,由圖象衍生化學問題的現象越加普遍,這也決定了教師在平時的教學中要注意培養學生解讀化學圖象的能力.

例1(2019年全國卷Ⅰ)實驗室制備溴苯的反應裝置如圖1所示,下列關于實驗操作或敘述錯誤的是( ).

圖1

A.實驗中裝置b中的液體逐漸變為淺紅色

B.裝置c中碳酸鈉溶液的作用是吸收溴化氫

C.向圓底燒瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打開K

D.反應后的混合液經稀堿溶液洗滌、結晶,得到溴苯

分析本題的題干非常簡單,通過分析實驗裝置,我們可以獲取以下信息:a是制取裝置,由于苯和溴都是具有揮發性的物質,則b是雜質吸收裝置;c是吸收產生的氣體裝置,使用漏斗可以防止倒吸.本題答案為D.

可知,把化學情境融入圖象中的試題的解題思路并不復雜,只要學生正確分析圖象,把所設問題與圖象中的信息進行對應,再結合所學化學知識即可解答.

2 將解題關鍵與圖象中的要素相關聯

在高中化學試題中,除了將化學情境融入圖象中,比較常見的圖象題命題思路還包括將解題關鍵與圖象中要素相關聯.常見的試題類型是電解池或原電池的應用、化學反應速率和物質的結構與性質,圖象中涉及較多化學用語和物理量,且圖象中含有較多的無用信息或干擾信息,學生需認真解讀圖象中的化學含義,排除干擾,找出解題關鍵.

例2(2019年全國卷Ⅱ,節選)環戊二烯容易發生聚合生成二聚體,該反應為可逆反應.不同溫度下,溶液中環戊二烯濃度與反應時間的關系如圖2所示,下列說法正確的是( ).

圖2

A.T1＞T2

B.a 點的反應速率小于c 點的反應速率

C.a 點的正反應速率大于b 點的逆反應速率

D.b 點時二聚體的濃度為0.45mol·L－1

分析由文字題干可知,該反應屬于可逆反應,結合圖象中環戊二烯的濃度隨時間的變化曲線可知,兩條曲線的減小量都是逐漸降低的,且最終維持在一定濃度內.圖象顯示,相同時間內,實線的減小量小于虛線的減小量,即虛線的反應速率較快,反應溫度T2＞T1;比較反應速率時必須是在同一條件下,在圖象上的反映即應在同一條曲線上;根據環戊二烯的濃度變化量可計算出生成二聚體的濃度.本題答案為C、D.

此類試題設計的圖象多是函數圖象,按照點、線、面的次序進行逐步分析即可完成解答,相關計算則需要學生仔細比對橫坐標和縱坐標來進行.

綜上所述,高中化學圖象題的解決關鍵在于對圖象的分析,要找出圖象中涉及的關鍵要素,然后結合所學的化學知識和化學規律進行解答.化學圖象直觀性較強,學生認真分析所給圖象或自主構建的化學模型,便可準確解答相關化學問題.