數形結合在高中化學教學中的應用

摘 要：數形結合是一種重要的思想，用于解題中可大大簡化步驟，提高解題效率.為提高學生應用數形結合解題的意識，掌握相關的應用技巧，高中化學教學中應圍繞具體的例題為學生講解數形結合的具體應用，使其把握應用數形結合解題的相關細節，促進應用水平更好的提升.

關鍵詞：教學;數形結合;應用;高中化學

中圖分類號：G632????? 文獻標識碼：A????? 文章編號：1008-0333（2021）12-0088-02

收稿日期：2021-01-25

作者簡介：楊春輝（1984.2-），女，江蘇省連云港人，中學中級教師，從事初中化學教學研究.

眾所周知，圖形可將抽象的過程、參數直觀的展現出來，可涵蓋很多信息，能很好的考查學生的綜合能力.高中化學涉及很多的圖形，尤其一些化學反應圖像，是高考的常考知識點.為使學生在考試中取得理想成績，教學中應注重數形結合的應用講解，使其掌握這一重要的解題技巧.

一、提高數形結合應用意識結合所講化學知識，注重優選經典的例題，在課堂上為學生深入的剖析，傳授數形結合應用技巧，使其感受數形結合在解題中的便利，提升數形結合應用意識.

例1 將一定量的CO2通入到100mL NaOH溶液中，充分反應后向溶液中逐滴加入0.2mol·L-1的鹽酸，產生CO2的體積與所加鹽酸體積之間的關系如圖1所示，則（? ）.

A.原NaOH溶液的濃度為0.1mol·L-1

B.通入CO2的體積（標準狀況）為448 mL

C.所得溶液中溶質的物質的量之比為n（NaOH）∶n（Na2CO3）=1∶3

D.所得溶液中溶質的物質的量之比為n（NaHCO3）∶n（Na2CO3）=2∶1

由圖可知鹽酸加入到25 mL才開始有氣體產生，兩個過程消耗鹽酸的體積為1∶3，則對應溶質中物質的量之比為n（NaHCO3）∶n（Na2CO3）=2∶1，D項正確.由Na原子守恒可知，NaOH溶液的濃度為0.1 L×0.2 mol·L-1/0.1 L=0.1 mol·L-1 ，A錯.由碳原子守恒可知CO2物質的量為0.075L×00.2 mol·L-1=0.015 mol，對應標準狀況下的氣體體積為336 mL，B錯誤.

二、做好數形結合應用點撥為提高學生數形結合應用水平，教學中應注重給予學生應用點撥，使其認真觀察圖形，分析各階段發生的化學反應，根據圖形中的參數找到反應中相關物質的變化規律，實現快速解題.

例2 將NaOH溶液不斷的加入到AlCl3與MgSO4混合溶液中，得到沉淀的量與加入NaOH溶液體積如圖2所示，則原溶液中Cl-與SO2-4物質的量之比為（? ）.

A.1∶3?? B.2∶3?? C.6∶1?? D.3∶1

滴加NaOH溶液先有Al（OH）3與Mg（OH）2沉淀生成.隨著NaOH溶液的繼續滴加Al（OH）3溶解，溶液中只剩Mg（OH）2沉淀.其中AB段為Al（OH）3溶解所需的NaOH為0.1 L，根據NaOH～Al（OH）3～NaAlO2，可知生成Al（OH）3消耗的NaOH0.3L，則生成Mg（OH）2沉淀消耗NaOH 0.1 L，則原溶液中n（AlCl3）∶n（MgSO4）=2∶1，則Cl-與SO2-4物質的量之比為6∶1，正確選項為C.

三、注重數形結合應用訓練為提高學生數形結合應用水平，應注重圍繞學生不易理解的知識點，創設相關的問題情境，對學生進行針對性的運用訓練，實際在訓練中積累數形結合應用經驗，使其在以后的解題中少走彎路.

例3 常溫下將CO2持續通入到1L pH=10的NaOH溶液中，通入CO2的體積（V）與溶液中水電離出的c（OH-）的關系如圖3所示，下列說法錯誤的是（? ）.

A.d點溶液中：c（Na+）=2c（CO2-3）+c（HCO-3）

B.c點溶液中：c（Na+）>c（CO2-3）>c（HCO-3）

C.b點溶液中：c（H+）=1×10-7mol·L-1

D.a點溶液中：水電離出的c（H+）=1×10-10mol·L-1

由圖可知在d點溶液呈中性，即c（H+）=c（OH-），由電荷守恒可知，A正確.當水電離出的OH-離子濃度最大時，表明溶液為Na2CO3溶液，其促進水的電離，因此，B項正確.b點的溶液為堿性溶液，其抑制水的電離，因此，c（H+）<1×10-7mol·L-1，錯誤.水電離的氫離子與氫氧根離子濃度相等，在pH=10的NaOH溶液中，c（H+）=1×10-10mol·L-1，H+來源于水的電離，因此，D正確.

四、重視數形結合應用拓展為拓展學生的視野，提高學生運用數形結合解答化學問題的靈活性，應組織學生開展應用拓展活動，給其解題思維帶來良好的啟發，尤其在拓展中鼓勵其相互交流經驗，相互借鑒解題技巧，促進其應用水平的進一步提升.

例4 向一體積不變的密閉容器中加入2mol A，0.6mol C與一定量的B三種氣體.一定條件下發生反應各物質濃度隨時間變化如圖4，圖5為t2時刻后改變反應條件，平衡體系中反應速率隨時間變化的情況，且四個階段都各改變一種不同的條件，已知t3-t4階段使用催化劑，圖4中t0～t1階段未畫出.下列說法錯誤的是（? ）.

A.在溫度下的化學反應方程式為：

2A（g）+B（g）2C（g）

B.t4～t5階段改變的條件為減小壓強

C.B的起始物質的量為1.0mol

D.在相同條件下，若起始時容器中加入amol A，bmol B與cmol C，要達到t1時刻同樣的平衡，a、b、c要滿足的條件為a+2c/3=2.4、b+c/3=1.2

觀察圖5中t3～t4、t4～t5平衡未發生移動，表明改變的條件只能是壓強或者催化劑，因此可知該反應為等體積變化的反應.在結合圖4變化的物質的量可知，發生的反應為2A（g）+B（g）3C（g），A錯誤.t3～t4平衡較原來平衡速度加快，而t4～t5速率變慢，結合已知條件可知B項正確.根據圖4中的數據可知容器體積為2 L，不難算出B的起始物質的量為1.0mol，C項正確.D項為等效平衡，正確.

高中化學教學中應認識到數形結合在解題中的重要地位，積極圍繞學生所學內容，為其講解經典的例題，并給予應用時的點撥.同時，做好做好日常以及拓展訓練，使其不斷積累實戰經驗，扎實掌握這一重要解題技巧.

參考文獻：

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[3]張明山.高中化學教學中數形結合思想教學的對策和實施[J].化學教學，2007（06）：62-66.

[責任編輯：季春陽]