鄭志壯
圖表信息題是歷年高考常見題型,旨在考查學生的接受、吸收、整合化學信息的能力以及分析問題和解決化學問題的能力。圖表信息題常以數(shù)據(jù)記錄表、曲線圖、化工流程圖、實驗裝置圖、有機物結(jié)構(gòu)圖、有機物合成路線圖等形式呈現(xiàn),提供的信息量遠大于文字信息,是高考試題推陳出新之處,也是學生解題思維的瓶頸和失分之處。2014年福建省高考理科綜合試卷化學試題中通過分析坐標、圖表、流程、轉(zhuǎn)化關系呈現(xiàn)信息的試題一共有15處。下面以試卷中部分圖表信息試題為例談談圖表信息題的解題技巧。
一、敏捷捕捉圖表信息,快速轉(zhuǎn)換
將化學原理抽象為數(shù)學問題,用數(shù)據(jù)表、曲線圖等形式呈現(xiàn),思考的關鍵點在于理清數(shù)據(jù)信息與曲線的數(shù)學意義和化學意義之間的對應關系,切入點在于對數(shù)據(jù)進行組合、篩選、歸納、綜合,敏捷捕捉圖表中數(shù)據(jù)的規(guī)律,運用數(shù)學工具結(jié)合學科知識在圖表數(shù)據(jù)信息和文字信息間快速轉(zhuǎn)換。
【例1】 (2014-12)在一定條件下,N2O分解的部分實驗數(shù)據(jù)如下:
下圖能正確表示該反應有關物理量變化規(guī)律的是( )。
(注:圖中半衰期指任一濃度N2O消耗一半時所需的相應時間,c1、c2均表示N2O初始濃度且c1
解析:本題以反應速率、轉(zhuǎn)化率、半衰期為載體,將N2O在一定條件下的分解數(shù)據(jù)用數(shù)據(jù)表呈現(xiàn)。解題的關鍵在于敏捷捕捉數(shù)據(jù)表蘊含的豐富信息,每個時間段N2O的分解速率都相等,N2O分解是不可逆的,不存在平衡狀態(tài),N2O濃度越大,半衰期越長,轉(zhuǎn)化率越低。結(jié)合圖像坐標中的橫、縱坐標的量,數(shù)據(jù)信息與圖像信息的轉(zhuǎn)換,可得A項正確,B、C、D項錯誤?!纠?】 (2014-23節(jié)選)元素周期表中第VIIA族元素的單質(zhì)及其化合物的用途廣泛。
……
(4)一定條件,在水溶液中1molCl-、ClO-x(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相對大小如右上圖所示。
①D是 (填離子符號)。
②B→A+C反應的熱化學方程式為 (用離子符號表示)。
解析:本題的信息呈現(xiàn)形式新穎,命題者將氯元素化合價和相對能量這兩個數(shù)據(jù)信息以直角坐標系曲線形式呈現(xiàn),解題時需要將ClO-x(x=1,2,3,4)的信息與曲線變化趨勢相結(jié)合,可得A為Cl-、B為ClO-、C為ClO-3、D中Cl元素呈+7價為ClO-4,A→B+C的方程式是3ClO-→2Cl-+ClO-3,再利用曲線圖中ClO-、Cl-、ClO-3的能量數(shù)據(jù),用生成物的總能量減去反應物的總能量,得出反應放出熱量為ΔH=-60kJ·mol-1×2+(63-60)kJ·mol-1=-117kJ·mol-1,當然書寫出熱化學反應方程式時還應標注ClO-、Cl-、ClO-3所處狀態(tài)(aq),因此熱化學方程式為:
二、吸收、整合圖表信息,有序遷移
用裝置圖、曲線圖、表格和流程等多樣化的圖表信息呈現(xiàn)方式來創(chuàng)設試題的問題情境,思考的重點在于準確吸取圖表信息,與已掌握的知識融會貫通,使之網(wǎng)絡化,難點在于對隱含圖表信息的挖掘,對網(wǎng)絡化知識有目的、導向明確、線索清晰的有序遷移應用。
【例3】 (2014-11)某原電池裝置如右圖所示,電池總反應為2Ag+Cl2=2AgCl。下列說法正確的是( )。
A.正極反應為AgCl+e-=Ag+Cl-
B.放電時,交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成
C.若用NaCl溶液代替鹽酸,則電池總反應隨之改變
D.當電路中轉(zhuǎn)移0.01mole-時,交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02mol離子
解析:本題是考查原電池知識的常規(guī)試題,精妙之處在于原電池示意圖的交換膜兩側(cè)都是鹽酸,隱含通過陽離子交換膜的有H+以及負極產(chǎn)生Ag+等信息,對原電池反應的本質(zhì)是氧化還原反應的已有知識進行加工,形成解題特定的知識網(wǎng)絡并遷移應用。仔細閱讀原電池示意圖,確定左邊是負極,右邊是正極,陽離子交換膜兩側(cè)都是鹽酸,得出兩極電極反應式如下:(-)Ag-e-=Ag+,Ag++C1-=AgCl,即Ag-e-+C1-=AgCl;(+)Cl2+2e-=2C1-。A錯。交換膜左側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成,故B錯。用NaCl溶液代替鹽酸,通過交換膜的H+就換成Na+,電池總反應不變,故C錯。當電路中轉(zhuǎn)移0.01mole-時,生成0.01molAg+,同時消耗0.01molC1-,并有0.01molH+通過交換膜,交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02mol離子,故D錯。
【例4】 (2014-24節(jié)選)鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關系密切。
(1)右圖是實驗室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。
①該電化腐蝕稱為 。
②圖中A、B、C、D四個區(qū)域,生成鐵銹最多的是 (填字母)。
(2)用廢鐵皮制取鐵紅(Fe2O3)的部分流程示意圖如下:
①步驟I若溫度過高,將導致硝酸分解。硝酸分解的化學方程式為 。
②步驟II中發(fā)生反應:4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O=2Fe2O3·nH2O+8HNO3,反應產(chǎn)生的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe(NO3)2,該反應的化學方程式為 。
③上述生產(chǎn)流程中,能體現(xiàn)“綠色化學”思想的是 (任寫一項)。
解析:該題以鐵及其化合物在生產(chǎn)、生活中的應用為主線設置情境。命題者設置兩個思維誤區(qū):一是鐵閘在海水中不同部位腐蝕剖面示意圖中,提供鋼鐵在海水(中性環(huán)境)中發(fā)生吸氧腐蝕的A、B、C、D四個區(qū)域,C區(qū)腐蝕最嚴重的信息,進而誤導考生得出C區(qū)生成鐵銹最多的錯誤結(jié)論。正確的思路是將鋼鐵吸氧腐蝕生成鐵銹需要氧氣參與的信息,與圖像信息中B區(qū)海水氧氣濃度最大的隱含信息整合,得出B區(qū)生成鐵銹最多的結(jié)論。二是流程圖中提供步驟Ⅱ產(chǎn)生的HNO3與鐵反應轉(zhuǎn)化成NH4NO3的信息,與學生固有的金屬與硝酸反應生成硝酸鹽、氮氧化物和水的信息產(chǎn)生矛盾沖突,給化學方程式的書寫設置思維障礙。
綜上所述,圖表信息題從多角度考查基礎知識、基本研究方法和化學學習能力,具有較強的綜合性,解題的技巧是準確提取圖表信息,與學生認知的基礎知識一起加工、重組、整合,形成新情境下的知識網(wǎng)絡,進而提出解決問題的方案。
(責任編輯 羅 艷)
圖表信息題是歷年高考常見題型,旨在考查學生的接受、吸收、整合化學信息的能力以及分析問題和解決化學問題的能力。圖表信息題常以數(shù)據(jù)記錄表、曲線圖、化工流程圖、實驗裝置圖、有機物結(jié)構(gòu)圖、有機物合成路線圖等形式呈現(xiàn),提供的信息量遠大于文字信息,是高考試題推陳出新之處,也是學生解題思維的瓶頸和失分之處。2014年福建省高考理科綜合試卷化學試題中通過分析坐標、圖表、流程、轉(zhuǎn)化關系呈現(xiàn)信息的試題一共有15處。下面以試卷中部分圖表信息試題為例談談圖表信息題的解題技巧。
一、敏捷捕捉圖表信息,快速轉(zhuǎn)換
將化學原理抽象為數(shù)學問題,用數(shù)據(jù)表、曲線圖等形式呈現(xiàn),思考的關鍵點在于理清數(shù)據(jù)信息與曲線的數(shù)學意義和化學意義之間的對應關系,切入點在于對數(shù)據(jù)進行組合、篩選、歸納、綜合,敏捷捕捉圖表中數(shù)據(jù)的規(guī)律,運用數(shù)學工具結(jié)合學科知識在圖表數(shù)據(jù)信息和文字信息間快速轉(zhuǎn)換。
【例1】 (2014-12)在一定條件下,N2O分解的部分實驗數(shù)據(jù)如下:
下圖能正確表示該反應有關物理量變化規(guī)律的是( )。
(注:圖中半衰期指任一濃度N2O消耗一半時所需的相應時間,c1、c2均表示N2O初始濃度且c1
解析:本題以反應速率、轉(zhuǎn)化率、半衰期為載體,將N2O在一定條件下的分解數(shù)據(jù)用數(shù)據(jù)表呈現(xiàn)。解題的關鍵在于敏捷捕捉數(shù)據(jù)表蘊含的豐富信息,每個時間段N2O的分解速率都相等,N2O分解是不可逆的,不存在平衡狀態(tài),N2O濃度越大,半衰期越長,轉(zhuǎn)化率越低。結(jié)合圖像坐標中的橫、縱坐標的量,數(shù)據(jù)信息與圖像信息的轉(zhuǎn)換,可得A項正確,B、C、D項錯誤?!纠?】 (2014-23節(jié)選)元素周期表中第VIIA族元素的單質(zhì)及其化合物的用途廣泛。
……
(4)一定條件,在水溶液中1molCl-、ClO-x(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相對大小如右上圖所示。
①D是 (填離子符號)。
②B→A+C反應的熱化學方程式為 (用離子符號表示)。
解析:本題的信息呈現(xiàn)形式新穎,命題者將氯元素化合價和相對能量這兩個數(shù)據(jù)信息以直角坐標系曲線形式呈現(xiàn),解題時需要將ClO-x(x=1,2,3,4)的信息與曲線變化趨勢相結(jié)合,可得A為Cl-、B為ClO-、C為ClO-3、D中Cl元素呈+7價為ClO-4,A→B+C的方程式是3ClO-→2Cl-+ClO-3,再利用曲線圖中ClO-、Cl-、ClO-3的能量數(shù)據(jù),用生成物的總能量減去反應物的總能量,得出反應放出熱量為ΔH=-60kJ·mol-1×2+(63-60)kJ·mol-1=-117kJ·mol-1,當然書寫出熱化學反應方程式時還應標注ClO-、Cl-、ClO-3所處狀態(tài)(aq),因此熱化學方程式為:
二、吸收、整合圖表信息,有序遷移
用裝置圖、曲線圖、表格和流程等多樣化的圖表信息呈現(xiàn)方式來創(chuàng)設試題的問題情境,思考的重點在于準確吸取圖表信息,與已掌握的知識融會貫通,使之網(wǎng)絡化,難點在于對隱含圖表信息的挖掘,對網(wǎng)絡化知識有目的、導向明確、線索清晰的有序遷移應用。
【例3】 (2014-11)某原電池裝置如右圖所示,電池總反應為2Ag+Cl2=2AgCl。下列說法正確的是( )。
A.正極反應為AgCl+e-=Ag+Cl-
B.放電時,交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成
C.若用NaCl溶液代替鹽酸,則電池總反應隨之改變
D.當電路中轉(zhuǎn)移0.01mole-時,交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02mol離子
解析:本題是考查原電池知識的常規(guī)試題,精妙之處在于原電池示意圖的交換膜兩側(cè)都是鹽酸,隱含通過陽離子交換膜的有H+以及負極產(chǎn)生Ag+等信息,對原電池反應的本質(zhì)是氧化還原反應的已有知識進行加工,形成解題特定的知識網(wǎng)絡并遷移應用。仔細閱讀原電池示意圖,確定左邊是負極,右邊是正極,陽離子交換膜兩側(cè)都是鹽酸,得出兩極電極反應式如下:(-)Ag-e-=Ag+,Ag++C1-=AgCl,即Ag-e-+C1-=AgCl;(+)Cl2+2e-=2C1-。A錯。交換膜左側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成,故B錯。用NaCl溶液代替鹽酸,通過交換膜的H+就換成Na+,電池總反應不變,故C錯。當電路中轉(zhuǎn)移0.01mole-時,生成0.01molAg+,同時消耗0.01molC1-,并有0.01molH+通過交換膜,交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02mol離子,故D錯。
【例4】 (2014-24節(jié)選)鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關系密切。
(1)右圖是實驗室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。
①該電化腐蝕稱為 。
②圖中A、B、C、D四個區(qū)域,生成鐵銹最多的是 (填字母)。
(2)用廢鐵皮制取鐵紅(Fe2O3)的部分流程示意圖如下:
①步驟I若溫度過高,將導致硝酸分解。硝酸分解的化學方程式為 。
②步驟II中發(fā)生反應:4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O=2Fe2O3·nH2O+8HNO3,反應產(chǎn)生的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe(NO3)2,該反應的化學方程式為 。
③上述生產(chǎn)流程中,能體現(xiàn)“綠色化學”思想的是 (任寫一項)。
解析:該題以鐵及其化合物在生產(chǎn)、生活中的應用為主線設置情境。命題者設置兩個思維誤區(qū):一是鐵閘在海水中不同部位腐蝕剖面示意圖中,提供鋼鐵在海水(中性環(huán)境)中發(fā)生吸氧腐蝕的A、B、C、D四個區(qū)域,C區(qū)腐蝕最嚴重的信息,進而誤導考生得出C區(qū)生成鐵銹最多的錯誤結(jié)論。正確的思路是將鋼鐵吸氧腐蝕生成鐵銹需要氧氣參與的信息,與圖像信息中B區(qū)海水氧氣濃度最大的隱含信息整合,得出B區(qū)生成鐵銹最多的結(jié)論。二是流程圖中提供步驟Ⅱ產(chǎn)生的HNO3與鐵反應轉(zhuǎn)化成NH4NO3的信息,與學生固有的金屬與硝酸反應生成硝酸鹽、氮氧化物和水的信息產(chǎn)生矛盾沖突,給化學方程式的書寫設置思維障礙。
綜上所述,圖表信息題從多角度考查基礎知識、基本研究方法和化學學習能力,具有較強的綜合性,解題的技巧是準確提取圖表信息,與學生認知的基礎知識一起加工、重組、整合,形成新情境下的知識網(wǎng)絡,進而提出解決問題的方案。
(責任編輯 羅 艷)
圖表信息題是歷年高考常見題型,旨在考查學生的接受、吸收、整合化學信息的能力以及分析問題和解決化學問題的能力。圖表信息題常以數(shù)據(jù)記錄表、曲線圖、化工流程圖、實驗裝置圖、有機物結(jié)構(gòu)圖、有機物合成路線圖等形式呈現(xiàn),提供的信息量遠大于文字信息,是高考試題推陳出新之處,也是學生解題思維的瓶頸和失分之處。2014年福建省高考理科綜合試卷化學試題中通過分析坐標、圖表、流程、轉(zhuǎn)化關系呈現(xiàn)信息的試題一共有15處。下面以試卷中部分圖表信息試題為例談談圖表信息題的解題技巧。
一、敏捷捕捉圖表信息,快速轉(zhuǎn)換
將化學原理抽象為數(shù)學問題,用數(shù)據(jù)表、曲線圖等形式呈現(xiàn),思考的關鍵點在于理清數(shù)據(jù)信息與曲線的數(shù)學意義和化學意義之間的對應關系,切入點在于對數(shù)據(jù)進行組合、篩選、歸納、綜合,敏捷捕捉圖表中數(shù)據(jù)的規(guī)律,運用數(shù)學工具結(jié)合學科知識在圖表數(shù)據(jù)信息和文字信息間快速轉(zhuǎn)換。
【例1】 (2014-12)在一定條件下,N2O分解的部分實驗數(shù)據(jù)如下:
下圖能正確表示該反應有關物理量變化規(guī)律的是( )。
(注:圖中半衰期指任一濃度N2O消耗一半時所需的相應時間,c1、c2均表示N2O初始濃度且c1
解析:本題以反應速率、轉(zhuǎn)化率、半衰期為載體,將N2O在一定條件下的分解數(shù)據(jù)用數(shù)據(jù)表呈現(xiàn)。解題的關鍵在于敏捷捕捉數(shù)據(jù)表蘊含的豐富信息,每個時間段N2O的分解速率都相等,N2O分解是不可逆的,不存在平衡狀態(tài),N2O濃度越大,半衰期越長,轉(zhuǎn)化率越低。結(jié)合圖像坐標中的橫、縱坐標的量,數(shù)據(jù)信息與圖像信息的轉(zhuǎn)換,可得A項正確,B、C、D項錯誤。【例2】 (2014-23節(jié)選)元素周期表中第VIIA族元素的單質(zhì)及其化合物的用途廣泛。
……
(4)一定條件,在水溶液中1molCl-、ClO-x(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相對大小如右上圖所示。
①D是 (填離子符號)。
②B→A+C反應的熱化學方程式為 (用離子符號表示)。
解析:本題的信息呈現(xiàn)形式新穎,命題者將氯元素化合價和相對能量這兩個數(shù)據(jù)信息以直角坐標系曲線形式呈現(xiàn),解題時需要將ClO-x(x=1,2,3,4)的信息與曲線變化趨勢相結(jié)合,可得A為Cl-、B為ClO-、C為ClO-3、D中Cl元素呈+7價為ClO-4,A→B+C的方程式是3ClO-→2Cl-+ClO-3,再利用曲線圖中ClO-、Cl-、ClO-3的能量數(shù)據(jù),用生成物的總能量減去反應物的總能量,得出反應放出熱量為ΔH=-60kJ·mol-1×2+(63-60)kJ·mol-1=-117kJ·mol-1,當然書寫出熱化學反應方程式時還應標注ClO-、Cl-、ClO-3所處狀態(tài)(aq),因此熱化學方程式為:
二、吸收、整合圖表信息,有序遷移
用裝置圖、曲線圖、表格和流程等多樣化的圖表信息呈現(xiàn)方式來創(chuàng)設試題的問題情境,思考的重點在于準確吸取圖表信息,與已掌握的知識融會貫通,使之網(wǎng)絡化,難點在于對隱含圖表信息的挖掘,對網(wǎng)絡化知識有目的、導向明確、線索清晰的有序遷移應用。
【例3】 (2014-11)某原電池裝置如右圖所示,電池總反應為2Ag+Cl2=2AgCl。下列說法正確的是( )。
A.正極反應為AgCl+e-=Ag+Cl-
B.放電時,交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成
C.若用NaCl溶液代替鹽酸,則電池總反應隨之改變
D.當電路中轉(zhuǎn)移0.01mole-時,交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02mol離子
解析:本題是考查原電池知識的常規(guī)試題,精妙之處在于原電池示意圖的交換膜兩側(cè)都是鹽酸,隱含通過陽離子交換膜的有H+以及負極產(chǎn)生Ag+等信息,對原電池反應的本質(zhì)是氧化還原反應的已有知識進行加工,形成解題特定的知識網(wǎng)絡并遷移應用。仔細閱讀原電池示意圖,確定左邊是負極,右邊是正極,陽離子交換膜兩側(cè)都是鹽酸,得出兩極電極反應式如下:(-)Ag-e-=Ag+,Ag++C1-=AgCl,即Ag-e-+C1-=AgCl;(+)Cl2+2e-=2C1-。A錯。交換膜左側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成,故B錯。用NaCl溶液代替鹽酸,通過交換膜的H+就換成Na+,電池總反應不變,故C錯。當電路中轉(zhuǎn)移0.01mole-時,生成0.01molAg+,同時消耗0.01molC1-,并有0.01molH+通過交換膜,交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02mol離子,故D錯。
【例4】 (2014-24節(jié)選)鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關系密切。
(1)右圖是實驗室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。
①該電化腐蝕稱為 。
②圖中A、B、C、D四個區(qū)域,生成鐵銹最多的是 (填字母)。
(2)用廢鐵皮制取鐵紅(Fe2O3)的部分流程示意圖如下:
①步驟I若溫度過高,將導致硝酸分解。硝酸分解的化學方程式為 。
②步驟II中發(fā)生反應:4Fe(NO3)2+O2+(2n+4)H2O=2Fe2O3·nH2O+8HNO3,反應產(chǎn)生的HNO3又將廢鐵皮中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe(NO3)2,該反應的化學方程式為 。
③上述生產(chǎn)流程中,能體現(xiàn)“綠色化學”思想的是 (任寫一項)。
解析:該題以鐵及其化合物在生產(chǎn)、生活中的應用為主線設置情境。命題者設置兩個思維誤區(qū):一是鐵閘在海水中不同部位腐蝕剖面示意圖中,提供鋼鐵在海水(中性環(huán)境)中發(fā)生吸氧腐蝕的A、B、C、D四個區(qū)域,C區(qū)腐蝕最嚴重的信息,進而誤導考生得出C區(qū)生成鐵銹最多的錯誤結(jié)論。正確的思路是將鋼鐵吸氧腐蝕生成鐵銹需要氧氣參與的信息,與圖像信息中B區(qū)海水氧氣濃度最大的隱含信息整合,得出B區(qū)生成鐵銹最多的結(jié)論。二是流程圖中提供步驟Ⅱ產(chǎn)生的HNO3與鐵反應轉(zhuǎn)化成NH4NO3的信息,與學生固有的金屬與硝酸反應生成硝酸鹽、氮氧化物和水的信息產(chǎn)生矛盾沖突,給化學方程式的書寫設置思維障礙。
綜上所述,圖表信息題從多角度考查基礎知識、基本研究方法和化學學習能力,具有較強的綜合性,解題的技巧是準確提取圖表信息,與學生認知的基礎知識一起加工、重組、整合,形成新情境下的知識網(wǎng)絡,進而提出解決問題的方案。
(責任編輯 羅 艷)