利用图表表征法 提高化学解题有效性

沈萍

摘 要：在高中化学解题中，有不少化学题目含有图表，此类题目考查的知识内容比较复杂，具有综合性特点.由于受定式思维和知识误区的影响，很多学生在解题时容易陷入困境，影响其解题效率和准确性.因此，作为高中化学教师，需要加强学生的解题方法训练，有效利用图表表征法，找出解题思路，快速解决化学问题.

关键词：图表表征法；有效性；高中化学

中图分类号：G632   文献标识码：A   文章编号：1008-0333（2023）34-0142-03

新课程改革背景下，随着新高考制度的深入，高考化学试题更加贴近核心素养要求，注重学生能力的考查，要求学生能够利用图表特征，有效解答化学问题，提高学生综合能力.

对于高中学生来说，其思维能力从具体向抽象过渡，但是学生对实物敏感度较高.因此，高中化学教师需要根据化学题型讲授图表表征法的应用方式，明确问题解题步骤，提高学生的解题有效性.

1 利用表征法，解答无数据题目

在高中化学解题中，无数据题目较多，面对此类型题目，学生常常不知如何入手.因此，教师可以引入表征法，分析其中的物质关系，明确问题解答思路，提高学生解题效率与准确性.

例1 在烧杯中装有质量分数未知的AgNO3溶液，向溶液中加入足量的KI溶液，使用玻璃棒搅拌，使其充分反应，此时烧杯中的溶液质量与加入的KI溶液质量相同，求烧杯中AgNO3溶液的溶质质量分数.

解析 如果只是单纯看题目，想要解题的难度较大，且没有给出相应的数据.因此，在解题中，可以根据题意画出相应的示意图，如图1所示，让学生根据示意图，对烧杯中溶液进行分析，结合化学方程式AgNO3+KIAgI↓+KNO3，求解出沉淀的质量.通过对比发现其与反应前的AgNO3溶液的质量一样，所以可以得出AgNO3溶液的溶质质量分数是170÷235×100%=72.3%.在解题中，利用图表展示其中的物质和数量关系明确题目解答思路，提高解题效率.

2 利用表征法，解答多解问题

在高中化学解题中，多解类型的题目是学生失分较多的题目，此类题目感觉并不难，学生会觉得比较容易，但是解题时难度比较大.对于此类题目，引入表征法，简化题目信息，明确其中的逻辑关系，完成问题解答［1］.

例2 将30 mL 1 mol/L的AlCl3的溶液加入烧杯内，再向烧杯中加入4 mol/L的NaOH溶液，充分反应，产生0.78 g沉淀，求加入的NaOH溶液的体积.

解析 通过解题，很多学生得出的答案是

7.5 mL，少数学生的答案是7.5 mL或者27.5 mL.对于此题，教师可以让学生利用图表表征法

，在解题时，根据题设描述，画出相应的图形，如图2所示.通过分析得出，此题存在两个答案：其一：氢氧化钠溶液不足，沉淀只有氢氧化铝，则氢氧化钠溶液的体积为7.5 mL；其二：则是当氢氧化钠溶液过量中，会发生化学反应，即Al（OH）3+OH-AlO-2+2H2O，在此化学反应中，氢氧化钠溶液的体积是27.5 mL.

3 利用表征法，解决平衡问题在高中化学教学中，化学平衡问题是重要的题目类型，也是学生学习中的难点问题.结合可逆反应，根据相应的条件，对正、逆反应速率进行对比，得出反应物与生成物处于平衡状态的浓度.在化学平衡中，影响因素比较多，如浓度、压强、温度、催化剂等，所以在解题中，平衡移动属于难点问题.因此，教师可以引入表征法，形象化地展示平衡移动，结合平衡移动的过程，明确解题思路，掌握解题方法［2］.

例3 N2与H2在一定条件下可以发生反应生成NH3，达到平衡状态，之后，向密闭容器中加入He，（1）如果体积不变，则反应物浓度_______（变大、变小、不变），反应速率_______（变大、变小、不变），化学平衡_______（向正反应方向移动、向逆反应反向移动、不移动）；（2）如气体压强不变，那么气体总物质的浓度_______（变大、变小、不变），化学平衡_______（向正反应方向移动、向逆反应反向移动、不移动）.

分析 对于此题，教師可以让学生根据题意，画出相应的图表，如图3所示.通过对图表进行观察可以了解到压强变化，浓度不变，则反应速率不改变，平衡没有发生移动，能够帮助学生快速解答问题.

4 利用表征法，解决流程图题流程图类型的题目涉及到的知识内容比较多，具有综合性的特点，要求学生具备较强的逻辑思维能力.因此，在解题中，要求学生对流程图步骤进行分析，了解每个反应的条件，分析关键物质的性质，理解流程图中基本操作步骤的目的，系统全面掌握其中的信息，有效解答流程图问题［3］.

例4 在工业中，使用强氧化剂PbO2制备KClO4的流程

如图4所示，下述有关流程的说法中，错误的是（  ）.

A.在“酸化”时，可以使用浓盐酸

B.“滤渣”中的主要成分是PbO2粉末，可以循环使用

C.NaClO3与PbO2反应的离子方程式是PbO2+ClO-3+2H-Pb2++ClO-4+H2O

D.结晶中析出KClO4，表明KClO4在水中的溶解度小于NaClO4

解析 通过对流程图进行分析，可以得出在酸性条件下，PbO2具有强氧化性，能够将NaClO3氧化成NaClO4，将过量的PbO2粉末过滤，再将KNO3加入到溶液中，NaClO4可以与KNO3反应，得到溶解度比较小的KClO4，通过结晶可以得到晶体.盐酸中的氯元素显-1价，NaClO3中的氯元素显+5价，将两者混合之后，会出现归中反应，所以不能够使用浓盐酸进行“酸化”，因此A选项说法是错误的.在“滤渣”中，主要成分是PbO2，可以进行循环使用，B选项说法正确.根据生成物分析可以得出，NaClO3被氧化生成NaClO4，PbO2被还原成Pb2+，因此，其离子方程式是PbO2+ClO-3+2H-Pb2++ClO-4+H2O，C选项说法正确.根据流程图可以得知，在滤液中加入KNO3，有KClO4晶体析出，则NaClO4与KNO3的反应符合复分解反应发生的条件，因此，KClO4的溶解度较小，D选项说法正确.正确答案是A.

5 利用表征法，解决图像问题在高中化学解题中，图像类问题是常見的题型，通常考查学生对实验操作以及操作方法的掌握，要求学生掌握实验操作中的注意事项，通过对坐标曲线图像中的点与线进行分析，找出有效的信息，根据题目要求完成解题［4］.

例5 将某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL平均分成两等份.向其中一份逐渐加入铜粉，最多溶解19.2 g，另外一份逐步加入铁粉，生成气体质量与铁粉质量的变化如图5所示，已知硝酸只能够被还原为NO气体.下述表达中错误的是（  ）.

A.在第二份溶液中，最终的溶质为FeSO4

B.OA段产生NO气体，AB段的反应：Fe+2Fe3+3Fe2+，BC段产生H2气体

C.原混合溶液中，NO-3的物质的量是0.4 mol

D.原混合溶液中，H2SO4的物质的量浓度为5 mol·L-1

解析 在解题时，需要对图像进行分析，对图像中每个时间段的反应做出分析，并且分析拐点位置的变化.在第二份混合溶液中，逐渐加入铁粉，发生氧化还原反应，涉及到三个离子方程式，即OA段：Fe+4H++NO-3Fe3++NO↑+2H2O；AB段：Fe+2Fe3+3Fe2+；BC段：Fe+2H+Fe2++H2↑，结合三个离子方程式以及图像数据，可以得出C点反应完全结束，消耗22.4 g Fe，最终溶液是FeSO4溶液，NO-3没有剩余，所以A、B选项描述正确.根据SO2-4和Fe元素守恒，得出原混合酸中H2SO4的物质的量浓度为4 mol·L-1，所以D选项描述错误.由于到达A点时，铁刚好消耗完NO-3，根据OA段离子方程式，得出原混合酸中NO-3的物质的量为0.4 mol，所以C选项描述正确.此题的正确答案是D.

高中化学解题中，不同的题型有着不同的特点，找到正确的解题方式，能够快速准确地解题.图表类型的试题考查学生化学知识综合应用能力，因此，高中化学教师要引导学生总结考点，分析常见题型的解题方式，总结解题规律，进而降低解题难度；还可引导学生利用图表表征法，分析题目中的各种信息，提炼出有效的关键信息，提高其解题效率.

参考文献：

［1］ 宋林武.高中化学图表，图像题的解题思路及典型例析［J］.考试周刊，2021（12）：131-132.

［2］ 时晓霞.应用图表表征，提升化学解题效率［J］.中学课程资源，2018（10）：2.

［3］ 宋晶.浅析图表法在高中化学教学中的运用［J］.文理导航，2020（5）：2.

［4］ 陈世营.浅析图表法在高中化学学习中的应用［J］.信息周刊，2019（7）：1.

［责任编辑：季春阳］