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关于初中化学坐标曲线题的教学反思

何绍立
  
速读·上旬
2020年8期

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◆摘  要:坐标曲线题是化学中考的常见题型,目的是通过数学直角坐标系来考察学生的综合分析能力。此类试题的综合性强、涵盖的知识面广,难度较大,在教学中,如何教会学生解题的技巧显得很重要。

◆关键词:坐标曲线题;类型;起点;过程;终点

坐标曲线题是将化学反应中“量”的关系或物质变化的趋势,通过坐标曲线表示出来的一类试题。目的是考查学生运用数学思维对化学原理、概念、变化规律、以及反应的实质等进行综合理解。坐标曲线题要求学生具有识图、读图、懂图的综合逻辑思维能力,是近几年中考化学考查的重点题型。根据实际情况来看,坐标曲线题由于难度较大,涉及的知识点多、综合性强,成为学生在中考中丢分较多的题型。如何在平时的教学中,加强坐标曲线题解题方法和技巧的指导,对提高教学质量和培养学生的综合学习能力有着重要的意义。

一、理解坐标曲线题的特点

坐标曲线题特点是:利用数学直角坐标系来描述有关化学量之间或物质变化的函数关系,结合文字说明或提示的题型。在直角坐标系中,横轴、纵轴分别表示两个变化量,坐标区间的曲线表示变化过程。

解答坐标曲线题首先要清楚横坐标、纵坐标所表示的意义,然后通过对图像涉及的曲线变化进行综合分析,最后再判断各量之间的变化关系与图像是否符合题意要求。

二、知道坐标曲线题类型和分段定位

(一)坐标曲线题的类型主要有

1.质量曲线题,可分为:反应物质量变化曲线、生成物质量变化曲线、反应后剩余物质的质量变化、金属与酸反应的质量变化、质量守恒定律变化曲线等。

2.PH曲线题,可分为:酸碱中和、酸碱稀释等。

3.溶解度曲线题。

4.溶质质量分数曲线题。

5.其它曲线题,如:电解水曲线题、元素质量分数变化曲线、与催化剂相关的曲线等。

(二)对坐标曲线题进行分段定位

解答坐标曲线题时,我们要给曲线进行分段定位,分别为起点、过程、终点三个阶段。如图1所示,a点为起点、a点至b点为过程、c点为终点;相对于图2所示,a点为起点、a点至b点为过程、b点之后为终点。通过以上图示,发现三个阶段的定位为起点、终点在两端,之间为过程。分段定位的目的就是能对三个阶段进行分析,快速找出曲线正确的变化趋势。

三、培养学生的解题方法和技巧

坐标曲线题虽然难度较大,突出考查学生的综合能力,但是也有规律可循。在多年的教学中,发现坐标曲线题要注重分析,归纳起来就是要注重对坐标曲线起点、过程、终点的三个环节分析和理解。对照三个环节所表示的意思,很容易判断是否符合题意,因此,在教学过程中,就是要加强学生在这三个环节上的分析能力培养。

(一)判断起点

坐标曲线题的起点实际上就是横坐标为“0”时或者指定点,对照曲线图示结合知识点进行分析判断,很容易得出答案。起点的分析,对坐标曲线题的理解很重要,是解题思路的入口,同时也是整个解题的关键步骤。只有明白变化开始的对应关系,才能很好地为分析下一个步骤做好基础。

1.例如:将足量的锌粒放入一定质量的氯化铜溶液中,图3和图4不能正确表示对应关系的是                。

分析:本题中发生的化学反应的方程式为Zn + CuCl2 = ZnCl2 + Cu ,经分析,因为根据图示,图3中起点对应的是锌粒为“0”,没有加入锌粒,反应没有发生,不可能有氯化锌,所以图3中的起点是错误的。相同的分析方法,图4的起点对应的关系是对的。

2.例如:如图5所示,将P点时的甲溶液升温至40℃(水分无蒸发),则升温后的甲溶液的溶质质量分数将       (填“变大”“变小”或“不变”)

分析:根据图示,P点为指定起点,P点时的甲溶液为饱和溶液,溶剂质量为100g,溶质质量为30g,升温到40℃时,溶质没有增减、溶剂没有变化,所以应填“不变”。

(二)分析变化过程

坐标曲线题中曲线的变化的分析要准确,分析过程中要紧扣所涉及的知识点,综合考虑影响变化的因素,根据横坐标、纵坐标的定位准确知道曲线的变化方向。分析曲线的变化过程中,如出现多个转折点的变化,要掌握好各个转折变化是否符合坐标对应的关系。

1.例如:将相同质量的镁、锌分别与足量的溶质质量分数相同的稀盐酸反应,如图6所示,则该图示是否正确(    )

分析:根据题意可知,稀盐酸的量是可以让镁、锌完全反应,从反应的化学方程式可知,相同质量下的镁、锌与足量的稀盐酸反应,镁产生的氢气质量比锌的多。

再从金属活动性来看,镁较锌活泼,反应的时间较快,产生的氢气速度较快。综合以上两个分析,回到图6中进行判断,发现镁的曲线变化过程出现了两个不符合实际的变化,即产生氢气的质量和时间都不符合实际,所以该图示是错误的。

2.例如:如图7所示,在某温度时,向一定量的饱和氢氧化钙溶液中加入少量的氯化钙,在恢复到原来的温度,则图示的坐标曲线表示是否正确(    )

分析:根据题意,本题需要从三个方面来考虑。一是氧化钙与水反应生成氢氧化钙;二是氧化钙与水反应是一个放热变化;三是氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,随温度的降低而增大。通过对比横坐标、纵坐标的定位,综合以上分析,由于氧化钙与水反应生成了氢氧化钙,但这部分的氢氧化钙不会溶于水(原溶液是饱和的),且反应了一部分的水,又有部分氢氧化钙析出,所以溶液中的溶质质量是减少的。又因为氧化钙与水反应是放热,氢氧化钙逐渐析出,所以溶液中的溶质质量随时间变化是减少的。当温度逐渐降至原温度的过程中,原析出的氢氧化钙开始溶解,溶液中的溶质质量增加,最后达到饱和,但生成的氢氧化钙与对应减少水而析出的氢氧化钙则不会再溶解。根据以上分析,与图7所示一致。

(三)判断终点

终点的判断与起点的判断基本类似,也是要通过横坐标、纵坐标对应的关系来分析,基本上是对曲线变化过程的最终定位。

1.例如:两份相同质量的氯酸钾,其中一份加入二氧化锰作为催化剂,加热反应后,生成气体的质量与反应时间的关系如图8所示,则图示的曲线变化是否正确(   )。

分析:催化剂的作用是改变化学反应速率,并不能改变反应后生成物的质量,根据质量守恒定律,相同质量的两份氯酸钾不论有没有催化剂,最终生成氧气的质量是相同的。所以,图8所示曲线变化在反应的最后这个阶段表示是错误的,两条曲线在此时应该是重合在一起。

2.例如:某温度下将一定量接近饱和的KNO3溶液恒温蒸发水分,如图9所示曲线是否正确(   )。

分析:此硝酸钾的溶液在恒温蒸发过程中,溶液由不饱和向饱和发展,达到饱和后,溶液的组成比一直保持不变,溶质质量分数的变化为:先升高,后保持不变。所以,图9所示的起点、过程和终点均正确。

通过以上分析可知道,对于坐标曲线题的分析,就是从曲线变化的三个阶段进行判断,只要有一个阶段不符合,则曲线图示为错误的。在学生平时的训练中,要强调学生对问题的分析方法和技巧的训练。

例如:图10中所示图像中,能正确反映对应变化关系的图象是(     )

A.高温煅烧一定质量的石灰石

B.向一定量的稀盐酸中滴加过量的氢氧化钠溶液

C.向等质量的金属镁和铝中加入足量且质<D:\我的文件\速读8上1\Image\image12.png>量分数相等的稀硫酸,生成氢气的质量与加入稀硫酸质量的关系

D.分别向等质量、等质量分数的稀盐酸中不断加入碳酸镁和氧化镁固体

分析:相对A答案,石灰石受热分解后,生成氧化钙固体和二氧化碳气体,。通过对比图示分析,固体质量随时间的变化应该是逐渐减少,最后与横坐标的形成平行线,起点是正确的,过程和终点是错误的。

相对于B答案,开始时PH应该小于7,起点是错误的。

相对于D答案,根据质量守恒定律可知,两个反应后生成物的总质量是一样的,图示起点、终点都是正确的。从横坐标对应的固体质量来分析,曲线变化中碳酸镁的质量应该比氧化镁的多,图示刚好相反,所以过程是错误的。

本题选择C答案。

总之,坐标曲线题能够考查学生的综合能力,对知识点的应用和理解有较高的要求。学生在学习过程中,往往觉得此类题型很难,主要还是学生不懂得如何处理。教师在教学过程中,可以以一个专题的形式对坐标曲线题进行学习,教会学生解题的技巧和分析的方法。同时也要注意练习的量,通过多练习,积累解题的经验,让学生在有效的时间内真正解决问题,增强学生迎考的信心。

参考文献

[1]伊斌.中考化学试题的新亮点[J].中学教与学,2003(03):4-5.

[2]徐显洋.“定一议二法”解析化学图像题[J].试题与研究(中考),2013(03):220-223.

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