聚焦中考化學(xué)圖像題

化學(xué)圖像題是中考的熱點(diǎn)題之一，常出現(xiàn)在選擇、填空、簡答、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算等各種題型之中。其特點(diǎn)是僅給出有關(guān)的示意圖和函數(shù)圖像，沒有具體的文字?jǐn)⑹觥Ｓ捎谒抢弥苯亲鴺?biāo)系來描述有關(guān)化學(xué)量之間的函數(shù)關(guān)系，因此，主要考查學(xué)生對不同學(xué)科知識的整合能力。圖象題是中考的熱點(diǎn),以圖像的形式呈現(xiàn)試題信息,考查同學(xué)們的信息提煉、收集與處理的能力。

   通過對2007年到2010年四年的中考試題的歸納，筆者發(fā)現(xiàn)近四年的中考題中出現(xiàn)了大量的圖像題，其中考察類型很多：有生活相關(guān)類型、有化學(xué)反應(yīng)微觀模型、有實(shí)驗(yàn)的操作型、元素化合物知識型、溶解度曲線型、化學(xué)反應(yīng)定性定量型等等。其中的化學(xué)反應(yīng)定性定量型尤其在中考的選擇題的后三道選擇題中出現(xiàn)，可見其有一定的難度。因?yàn)檫@類圖像不但考查學(xué)生對物質(zhì)間的反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否熟悉，有時(shí)更考察到定量的內(nèi)容，是學(xué)生的難點(diǎn)。

    針對學(xué)生的這一問題，筆者在日常教學(xué)中，就注意經(jīng)常進(jìn)行坐標(biāo)類圖像教學(xué)的滲透。尤其是通過學(xué)生自己畫圖像，來提高學(xué)生對知識的理解程度有很大的幫助作用。

第一類，通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象畫坐標(biāo)圖像

    在學(xué)生自己動手進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣后，讓學(xué)生以反應(yīng)時(shí)間為橫坐標(biāo)、以生成氧氣的質(zhì)量為縱坐標(biāo)，自己畫出坐標(biāo)圖像，以下是學(xué)生自己畫出的兩種圖像。

 這時(shí)教師指導(dǎo)：“在自己實(shí)驗(yàn)的時(shí)候什么時(shí)候開始收集的氧氣？”學(xué)生都回答：“當(dāng)有均勻連續(xù)氣泡冒出時(shí)”。教師再問：“是否以加熱就有均勻連續(xù)氣泡冒出呢？”學(xué)生回答：“不是”。教師繼續(xù)問：“那是不是一加熱就放出氧氣呢？”學(xué)生回答：“不是”。教師又問：“那是什么時(shí)候開始放出氧氣？”學(xué)生回答：“加熱一會”。教師講解：“高錳酸鉀必須加熱到一定溫度才開始分解，之前冒出的不均勻氣泡實(shí)際是試管中的空氣，因此圖像的起點(diǎn)是0點(diǎn)嗎”？教師繼續(xù)提問：“試管中的高錳酸堿能夠無限制的放出氧氣嗎？為什么？”學(xué)生回答：“高錳酸鉀的質(zhì)量一定，因此生成氧氣的質(zhì)量不能無限”。教師問：“如何通過 圖像來體現(xiàn)氧氣的質(zhì)量一定呢？”學(xué)生回答：“高錳酸鉀反應(yīng)完就不再增加”。

 到這里學(xué)生就發(fā)現(xiàn)自己所畫圖像的問題出現(xiàn)“不一概是以0點(diǎn)為此圖像的起點(diǎn)，起點(diǎn)應(yīng)該在橫軸上”。因此畫出正確的曲線。 

 教師指導(dǎo)學(xué)生：在畫這類圖像時(shí)，我們應(yīng)當(dāng)注意圖像的“起點(diǎn)”是否從0點(diǎn)開始，當(dāng)高錳酸鉀恰好反應(yīng)完時(shí)，氧氣質(zhì)量不再增加，從而出現(xiàn)拐點(diǎn)，之后再加熱，生成氧氣質(zhì)量不再增加，所以之后是平行于橫坐標(biāo)的平臺。

在實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳結(jié)束后，教師又讓學(xué)生反應(yīng)時(shí)間為橫坐標(biāo)、以生成二氧化碳的質(zhì)量為縱坐標(biāo)自己畫出相關(guān)圖像。這時(shí)學(xué)生就能很準(zhǔn)確畫出圖像。

第二類，利用質(zhì)量守恒定律畫圖像

還是以高錳酸鉀受熱分解為例，讓學(xué)生以反應(yīng)時(shí)間為橫坐標(biāo)、以錳元素質(zhì)量為縱坐標(biāo)自己畫出相關(guān)圖像。開始學(xué)生感覺無從下筆，因此教師講解：“高錳酸鉀受熱分解遵循質(zhì)量守恒定律嗎？為什么遵循？”學(xué)生回答：“原子種類、數(shù)目、質(zhì)量不變”。教師再問：“宏觀有什么不變的？”學(xué)生回答：“元素質(zhì)量、物質(zhì)總質(zhì)量”。這樣學(xué)生就很從容地畫出正確的圖像。 

下面是北京市2008年中考第29題

下列4個(gè)坐標(biāo)圖分別表示4個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中某些質(zhì)量的變化，其中正確的是

學(xué)生很快選擇出C。

對于這類圖像，要充分利用質(zhì)量守恒定律的各種關(guān)系來畫出圖像，才能正確的畫出圖像。

第三類，利用金屬與酸反應(yīng)畫圖像

在學(xué)習(xí)完第八單元課題2金屬的化學(xué)性質(zhì)之后，利用課后的第8題讓學(xué)生畫出金屬與酸反應(yīng)的圖像。原題中一部分為：鎂、鋅、鐵三種金屬各30g,分別與足量的鹽酸反應(yīng)，各生 成氫氣的質(zhì)量是多少？通過計(jì)算：鎂得到氫氣2．5g，鋅得到氫氣0．92g，鐵得到氫氣1．07g。

學(xué)生以時(shí)間為橫坐標(biāo)，生成氫氣質(zhì)量為縱坐標(biāo)，都能夠畫出單獨(dú)金屬與酸反應(yīng)的大致圖像。

但是，當(dāng)教師讓學(xué)生將三個(gè)圖像畫在同一個(gè)坐標(biāo)系當(dāng)中時(shí)，就出現(xiàn)了問題：有些學(xué)生、更有些學(xué)生忽視了計(jì)算的氫氣質(zhì)量，使圖像不符合事實(shí)。

 第一個(gè)圖像忽略了反應(yīng)速度的問題， Zn的金屬活動性比Fe強(qiáng)，所以應(yīng)該是Zn先出現(xiàn)拐點(diǎn)。第二個(gè)圖像雖然符合金屬活動性，但是平臺的高低不符合學(xué)生所計(jì)算的質(zhì)量。所以教師引導(dǎo)：“三種金屬金屬活動性由強(qiáng)到弱的順序？生成氫氣的質(zhì)量多少？具體如何體現(xiàn)？”在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生在縱坐標(biāo)上標(biāo)上數(shù)字，再來畫，就畫出了正確的圖像。

金屬和酸反應(yīng)的圖像不但考察金屬和酸的化學(xué)性質(zhì)，還考察金屬活動性順序，更為重要的是涉及到量的知識，還有就是反應(yīng)順序的問題因此這類圖像對學(xué)生來說有一定難度。將上題稍加更改，圖像就會有很大差別。

比如：向相同質(zhì)量的鋁和鐵，滴加相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的足量的鹽酸反應(yīng)。所繪制的圖像應(yīng)該

 針對不同的問題，會畫出相應(yīng)的圖像，是學(xué)生的難點(diǎn)。因此，在教學(xué)中，善于引導(dǎo)學(xué)生找到圖像的起點(diǎn)、拐點(diǎn)、平臺是一個(gè)關(guān)鍵因素，另一個(gè)關(guān)鍵是就是要認(rèn)清很縱坐標(biāo)，能明白它們所表示的意義，才能正確畫出圖像。

第四類，酸堿鹽反應(yīng)的順序問題

在學(xué)習(xí)酸堿鹽的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，CuCl₂中混有稀鹽酸，向其中滴加氫氧化鈉溶液的圖像。

 
     通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)的演示，發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)渭託溲趸c溶液不是一開始時(shí)就產(chǎn)生沉淀，而是到一定程度時(shí)才開始有沉淀產(chǎn)生，所以學(xué)生能夠很快畫出圖像。 

 學(xué)生自己得出這樣一條結(jié)論：酸堿反應(yīng)優(yōu)先。這樣就會誤導(dǎo)學(xué)生對其他實(shí)驗(yàn)的判斷，比如：NaOH溶液中混有Na₂CO₃滴加稀鹽酸的圖像（以加酸質(zhì)量為橫坐標(biāo)，生成氣體質(zhì)量為縱坐標(biāo)）。

這時(shí)，教師演示這個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生看到的現(xiàn)象與自己所畫出的圖像不一致，產(chǎn)生矛盾，因此所總結(jié)的結(jié)論不是很全面的。從而能畫出正確圖像，得出正確結(jié)論。

 結(jié)論是：堿溶液和碳酸鹽的溶液與酸接觸就反應(yīng)；鹽溶液中混有酸與堿反應(yīng)，酸堿反應(yīng)優(yōu)先。

 在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用練習(xí)題：已知反應(yīng)CaCl2+Na2CO3==CaCO3+2NaCl向一定量的鹽酸和氯化鈣溶液的混合物中不斷滴入碳酸鈉溶液。下圖分別表示滴入碳酸鈉溶液的質(zhì)量與生成氣體或沉淀的質(zhì)量變化關(guān)系，其中正確的是

 能夠很快的選擇出正確答案A。

    經(jīng)過對坐標(biāo)類大量圖像題的歸納總結(jié)，筆者認(rèn)為：解答初中化學(xué)圖像題，首先審題要仔細(xì)，看清題目要求，提煉文字當(dāng)中所給的關(guān)鍵詞，了解出題者的意圖。圖像一般包括以下要素：(1)橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)、原點(diǎn)；(2)曲線的起點(diǎn)、趨勢、拐點(diǎn)、終點(diǎn)；(3)極限；(4)各種參數(shù)。

針對這類圖像的解題，我認(rèn)為首先要讀懂題目中有限的文字信息，弄清考查的是哪方面的化學(xué)知識，對物質(zhì)的量作了哪些說明，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的程度如何等等；其次要看清橫、縱坐標(biāo)軸（也稱x、y軸）所表示的具體意義（有時(shí)它的意義直接會在坐標(biāo)上顯現(xiàn)出來）；再有就是對整個(gè)函數(shù)圖像進(jìn)行多角度認(rèn)真地分析，這是解好圖像題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。解好函數(shù)圖像題關(guān)鍵在于把握住它的四個(gè)點(diǎn)──起點(diǎn)、折點(diǎn)、交點(diǎn)、終點(diǎn)。 根據(jù)圖像中給定的量變關(guān)系，依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)、變化規(guī)律便可循序漸進(jìn)地依次將問題解決。圖象題是中考的熱點(diǎn),以圖像的形式呈現(xiàn)試題信息,考查同學(xué)們的信息提煉、收集與處理的能力。

    自己能畫出相關(guān)的圖像將會使中考題當(dāng)中的難點(diǎn)降低，是很好的一種方法。在日常教學(xué)中融入圖像教學(xué)，不但能夠使學(xué)生會畫圖像，更能使學(xué)生充分掌握所學(xué)知識，理解物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)的同時(shí)，還要掌握化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的質(zhì)量對反應(yīng)的影響，還能將數(shù)學(xué)中的坐標(biāo)類圖像與化學(xué)學(xué)科知識整合，對課堂教學(xué)有很大的輔助作用。