聚焦中考化學圖像題

化學圖像題是中考的熱點題之一，常出現(xiàn)在選擇、填空、簡答、實驗、計算等各種題型之中。其特點是僅給出有關的示意圖和函數(shù)圖像，沒有具體的文字敘述。由于它是利用直角坐標系來描述有關化學量之間的函數(shù)關系，因此，主要考查學生對不同學科知識的整合能力。圖象題是中考的熱點,以圖像的形式呈現(xiàn)試題信息,考查同學們的信息提煉、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：有生活相關類型、有化學反應微觀模型、有實驗的操作型、元素化合物知識型、溶解度曲線型、化學反應定性定量型等等。其中的化學反應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。因為這類圖像不但考查學生對物質(zhì)間的反應、實驗現(xiàn)象是否熟悉，有時更考察到定量的內(nèi)容，是學生的難點。

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

第一類，通過實驗現(xiàn)象畫坐標圖像

    在學生自己動手進行了實驗室用高錳酸鉀制取氧氣后，讓學生以反應時間為橫坐標、以生成氧氣的質(zhì)量為縱坐標，自己畫出坐標圖像，以下是學生自己畫出的兩種圖像。

 這時教師指導：“在自己實驗的時候什么時候開始收集的氧氣？”學生都回答：“當有均勻連續(xù)氣泡冒出時”。教師再問：“是否以加熱就有均勻連續(xù)氣泡冒出呢？”學生回答：“不是”。教師繼續(xù)問：“那是不是一加熱就放出氧氣呢？”學生回答：“不是”。教師又問：“那是什么時候開始放出氧氣？”學生回答：“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際是試管中的空氣，因此圖像的起點是0點嗎”？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？”學生回答：“高錳酸鉀反應完就不再增加”。

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

 教師指導學生：在畫這類圖像時，我們應當注意圖像的“起點”是否從0點開始，當高錳酸鉀恰好反應完時，氧氣質(zhì)量不再增加，從而出現(xiàn)拐點，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的平臺。

在實驗室制取二氧化碳結(jié)束后，教師又讓學生反應時間為橫坐標、以生成二氧化碳的質(zhì)量為縱坐標自己畫出相關圖像。這時學生就能很準確畫出圖像。

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，讓學生以反應時間為橫坐標、以錳元素質(zhì)量為縱坐標自己畫出相關圖像。開始學生感覺無從下筆，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？”學生回答：“元素質(zhì)量、物質(zhì)總質(zhì)量”。這樣學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個坐標圖分別表示4個實驗過程中某些質(zhì)量的變化，其中正確的是

學生很快選擇出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，利用金屬與酸反應畫圖像

在學習完第八單元課題2金屬的化學性質(zhì)之后，利用課后的第8題讓學生畫出金屬與酸反應的圖像。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，各生 成氫氣的質(zhì)量是多少？通過計算：鎂得到氫氣2．5g，鋅得到氫氣0．92g，鐵得到氫氣1．07g。

學生以時間為橫坐標，生成氫氣質(zhì)量為縱坐標，都能夠畫出單獨金屬與酸反應的大致圖像。

但是，當教師讓學生將三個圖像畫在同一個坐標系當中時，就出現(xiàn)了問題：有些學生、更有些學生忽視了計算的氫氣質(zhì)量，使圖像不符合事實。

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

金屬和酸反應的圖像不但考察金屬和酸的化學性質(zhì)，還考察金屬活動性順序，更為重要的是涉及到量的知識，還有就是反應順序的問題因此這類圖像對學生來說有一定難度。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)量分數(shù)的足量的鹽酸反應。所繪制的圖像應該

 針對不同的問題，會畫出相應的圖像，是學生的難點。因此，在教學中，善于引導學生找到圖像的起點、拐點、平臺是一個關鍵因素，另一個關鍵是就是要認清很縱坐標，能明白它們所表示的意義，才能正確畫出圖像。

第四類，酸堿鹽反應的順序問題

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

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

 學生自己得出這樣一條結(jié)論：酸堿反應優(yōu)先。這樣就會誤導學生對其他實驗的判斷，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，生成氣體質(zhì)量為縱坐標）。

這時，教師演示這個實驗，學生看到的現(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；鹽溶液中混有酸與堿反應，酸堿反應優(yōu)先。

 在此基礎上，應用練習題：已知反應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)過對坐標類大量圖像題的歸納總結(jié)，筆者認為：解答初中化學圖像題，首先審題要仔細，看清題目要求，提煉文字當中所給的關鍵詞，了解出題者的意圖。圖像一般包括以下要素：(1)橫坐標、縱坐標、原點；(2)曲線的起點、趨勢、拐點、終點；(3)極限；(4)各種參數(shù)。

針對這類圖像的解題，我認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知識，對物質(zhì)的量作了哪些說明，實驗進行的程度如何等等；其次要看清橫、縱坐標軸（也稱x、y軸）所表示的具體意義（有時它的意義直接會在坐標上顯現(xiàn)出來）；再有就是對整個函數(shù)圖像進行多角度認真地分析，這是解好圖像題的關鍵環(huán)節(jié)。解好函數(shù)圖像題關鍵在于把握住它的四個點──起點、折點、交點、終點。 根據(jù)圖像中給定的量變關系，依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)、變化規(guī)律便可循序漸進地依次將問題解決。圖象題是中考的熱點,以圖像的形式呈現(xiàn)試題信息,考查同學們的信息提煉、收集與處理的能力。

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