作圖法在高中化學解題中的應用研究

摘 要：高中化學解題教學融入作圖法，不僅可以幫助學生理解抽象的化學知識，還可以鍛煉學生自主思維能力、拓展學生的知識面.因此，在高中化學解題中，教師應當根據(jù)實際的化學題型，引導學生利用作圖法進行問題的分析，以提高解題的效率和質(zhì)量.

關(guān)鍵詞：作圖法;解題方法;高中化學

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2021）07-0101-02

收稿日期：2020-12-05

作者簡介：陳淑惠（1971.6-），女，福建省平和人，本科，中學一級教師，從事高中化學教學研究.

在高中化學解題中，學生經(jīng)常會面臨著各種各樣抽象的化學問題，但由于學生的空間想象能力有限，無法快速、有效地解答問題，這就需要教師幫助學生找到更加方便、易懂的解題方法.其中，作圖法就是應用性較強的解題方法，學生可以借助圖像分析化學問題，從而直觀地尋找到化學解題的出路.因此，本文將結(jié)合高中化學有關(guān)知識，具體談談作圖法的應用方式.

一、作圖法在高中化學原子核外電子的排布問題中的應用

原子核外電子排布是高中化學的一個重要知識點，也是化學考試經(jīng)常涉及的問題.但是，原子核外電子排布知識點較為抽象，與之相關(guān)的化學問題也變得抽象起來，如果學生缺乏良好的空間想象以及邏輯推理思維，將很難進行有關(guān)問題的解答.其中，學生應該學會結(jié)合一些原子結(jié)構(gòu)示意圖，以探究核外電子排布的一般規(guī)律，從而掌握其存在的規(guī)律及特點，進而尋找到解題的思路與方向.

如以下題目為例：某元素（核電荷數(shù)小于20）最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的a（1<a<4）倍，那么該原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)是？

分析 這道化學題目涉及到核外電子排布的有關(guān)知識點，學生回答問題時需要按照電子層數(shù)進行分析討論.但是，在此過程中，如果學生只會冥思苦想不懂得結(jié)合實際的原子結(jié)構(gòu)示意圖，也將無法得出問題的答案.同時，對于一些想象能力較弱的學生，也建議他們花費一些時間，利用作圖法先畫出一個原子結(jié)構(gòu)示意模型，如圖1所示：

然后，結(jié)合相關(guān)的原子結(jié)構(gòu)示意圖，利用假設(shè)法對電子層數(shù)進行分析.其中，學生可以假設(shè)該原子核外有3或者4個電子層，并按照上述示意圖畫出相應的電子層，再根據(jù)題目中給出的條件：最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的a（1<a<4）倍，求得該原子最外層電子數(shù)為8a（8a>8），但是從核外電子的排布規(guī)律來看，這種計算結(jié)果不符合核外電子排布規(guī)律.所以，學生可以很快的否定這個答案.那么學生可以轉(zhuǎn)變思路，假設(shè)該原子核外有2個電子層，得出最外層電子數(shù)為2a（2a<8），這個假設(shè)符合核外電子的排布規(guī)律，所以可以求出核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)為2a+2.

二、作圖法在高中化學反應速率問題中的應用

每當學生遇到復雜的化學問題時，都會失去解題的興趣和信心.這是因為化學題目往往比較冗長，而且提及到的數(shù)據(jù)信息多，讓學生一時之間摸不著頭腦，抓不住題目的重點信息，從而降低了學生的解題積極性.其中，在解答化學反應速率有關(guān)問題時，學生經(jīng)常會看到題目中存在比較多的反應方程式和數(shù)據(jù)信息，那么學生就需要結(jié)合一些有效的方法，對這些數(shù)據(jù)信息進行加以區(qū)分和利用，才能有效解答出問題的答案.

以下面這道高中化學反應速率問題為例：在一個容積為500 mL的密閉容器中，充入5 mol H2和2 mol CO.在一定條件下，發(fā)生如下反應2H2（g） + CO（g）CH3OH（g），經(jīng)過5 min后該化學反應達到平衡狀態(tài).若此時測得CH3OH蒸氣的濃度為2 mol/L，請求：（1）以H2的濃度變化表示該反應的速率;（2）達平衡時CO的轉(zhuǎn)化率.

分析 在這道化學反應速率題目中，學生需要從化學反應前、中以及后幾個階段，展開逐步地分析與探究，才能有序地尋找到問題的答案.同時，學生也要懂得利用這道題目的化學方程式，從而在化學反應中尋找到解題的突破口.其中，在進行分階段探討化學反應速率時，學生可以利用作圖法的形式，繪制相關(guān)的數(shù)據(jù)分析圖（如圖2所示）表（見表1），以更為直觀地尋找到化學問題的答案.