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(jiǎn)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(méi)有具體的文字?jǐn)⑹?。由于它是利用直角坐?biāo)系來(lái)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(duì)不同學(xué)科知識(shí)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(guò)對(duì)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(lèi)型很多：有生活相關(guān)類(lèi)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(shí)型、溶解度曲線(xiàn)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(jiàn)其有一定的難度。因?yàn)檫@類(lèi)圖像不但考查學(xué)生對(duì)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(duì)學(xué)生的這一問(wèn)題，筆者在日常教學(xué)中，就注意經(jīng)常進(jìn)行坐標(biāo)類(lèi)圖像教學(xué)的滲透。尤其是通過(guò)學(xué)生自己畫(huà)圖像，來(lái)提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解程度有很大的幫助作用。

第一類(lèi)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象畫(huà)坐標(biāo)圖像

    在學(xué)生自己動(dòng)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(huà)出坐標(biāo)圖像，以下是學(xué)生自己畫(huà)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(kāi)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(wèn)：“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(wèn)：“那是不是一加熱就放出氧氣呢？”學(xué)生回答：“不是”。教師又問(wèn)：“那是什么時(shí)候開(kāi)始放出氧氣？”學(xué)生回答：“加熱一會(huì)”。教師講解：“高錳酸鉀必須加熱到一定溫度才開(kāi)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(wèn)：“試管中的高錳酸堿能夠無(wú)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(wú)限”。教師問(wèn)：“如何通過(guò) 圖像來(lái)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(huà)圖像的問(wèn)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(huà)出正確的曲線(xiàn)。 

 教師指導(dǎo)學(xué)生：在畫(huà)這類(lèi)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(kāi)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(tái)。

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(huà)出相關(guān)圖像。這時(shí)學(xué)生就能很準(zhǔn)確畫(huà)出圖像。

第二類(lèi)，利用質(zhì)量守恒定律畫(huà)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(huà)出相關(guān)圖像。開(kāi)始學(xué)生感覺(jué)無(wú)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(lèi)、數(shù)目、質(zhì)量不變”。教師再問(wèn)：“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(huà)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(guò)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(duì)于這類(lèi)圖像，要充分利用質(zhì)量守恒定律的各種關(guān)系來(lái)畫(huà)出圖像，才能正確的畫(huà)出圖像。

第三類(lèi)，利用金屬與酸反應(yīng)畫(huà)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(huà)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(guò)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(huà)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(huà)在同一個(gè)坐標(biāo)系當(dāng)中時(shí)，就出現(xiàn)了問(wèn)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(wèn)題， Zn的金屬活動(dòng)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(dòng)性，但是平臺(tái)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(dòng)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(lái)畫(huà)，就畫(huà)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(dòng)性順序，更為重要的是涉及到量的知識(shí)，還有就是反應(yīng)順序的問(wèn)題因此這類(lèi)圖像對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)有一定難度。將上題稍加更改，圖像就會(huì)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(duì)不同的問(wèn)題，會(huì)畫(huà)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(tái)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(huà)出圖像。

第四類(lèi)，酸堿鹽反應(yīng)的順序問(wèn)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(guò)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(kāi)始時(shí)就產(chǎn)生沉淀，而是到一定程度時(shí)才開(kāi)始有沉淀產(chǎn)生，所以學(xué)生能夠很快畫(huà)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(huì)誤導(dǎo)學(xué)生對(duì)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(huà)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(huà)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(guò)對(duì)坐標(biāo)類(lèi)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(xiàn)的起點(diǎn)、趨勢(shì)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)；(3)極限；(4)各種參數(shù)。

針對(duì)這類(lèi)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(shí)，對(duì)物質(zhì)的量作了哪些說(shuō)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(chēng)x、y軸）所表示的具體意義（有時(shí)它的意義直接會(huì)在坐標(biāo)上顯現(xiàn)出來(lái)）；再有就是對(duì)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(wèn)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(huà)出相關(guān)的圖像將會(huì)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(huì)畫(huà)圖像，更能使學(xué)生充分掌握所學(xué)知識(shí)，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(duì)反應(yīng)的影響，還能將數(shù)學(xué)中的坐標(biāo)類(lèi)圖像與化學(xué)學(xué)科知識(shí)整合，對(duì)課堂教學(xué)有很大的輔助作用。