摘 要:高中化學解題教學融入作圖法,不僅可以幫助學生理解抽象的化學知識,還可以鍛煉學生自主思維能力、拓展學生的知識面.因此,在高中化學解題中,教師應當根據實際的化學題型,引導學生利用作圖法進行問題的分析,以提高解題的效率和質量.
關鍵詞:作圖法;解題方法;高中化學
中圖分類號:G632 文獻標識碼:A 文章編號:1008-0333(2021)07-0101-02
收稿日期:2020-12-05
作者簡介:陳淑惠(1971.6-),女,福建省平和人,本科,中學一級教師,從事高中化學教學研究.
在高中化學解題中,學生經常會面臨著各種各樣抽象的化學問題,但由于學生的空間想象能力有限,無法快速、有效地解答問題,這就需要教師幫助學生找到更加方便、易懂的解題方法.其中,作圖法就是應用性較強的解題方法,學生可以借助圖像分析化學問題,從而直觀地尋找到化學解題的出路.因此,本文將結合高中化學有關知識,具體談談作圖法的應用方式.
一、作圖法在高中化學原子核外電子的排布問題中的應用
原子核外電子排布是高中化學的一個重要知識點,也是化學考試經常涉及的問題.但是,原子核外電子排布知識點較為抽象,與之相關的化學問題也變得抽象起來,如果學生缺乏良好的空間想象以及邏輯推理思維,將很難進行有關問題的解答.其中,學生應該學會結合一些原子結構示意圖,以探究核外電子排布的一般規(guī)律,從而掌握其存在的規(guī)律及特點,進而尋找到解題的思路與方向.
如以下題目為例:某元素(核電荷數小于20)最外層電子數是次外層電子數的a(1<a<4)倍,那么該原子核內的質子數是?
分析 這道化學題目涉及到核外電子排布的有關知識點,學生回答問題時需要按照電子層數進行分析討論.但是,在此過程中,如果學生只會冥思苦想不懂得結合實際的原子結構示意圖,也將無法得出問題的答案.同時,對于一些想象能力較弱的學生,也建議他們花費一些時間,利用作圖法先畫出一個原子結構示意模型,如圖1所示:
然后,結合相關的原子結構示意圖,利用假設法對電子層數進行分析.其中,學生可以假設該原子核外有3或者4個電子層,并按照上述示意圖畫出相應的電子層,再根據題目中給出的條件:最外層電子數是次外層電子數的a(1<a<4)倍,求得該原子最外層電子數為8a(8a>8),但是從核外電子的排布規(guī)律來看,這種計算結果不符合核外電子排布規(guī)律.所以,學生可以很快的否定這個答案.那么學生可以轉變思路,假設該原子核外有2個電子層,得出最外層電子數為2a(2a<8),這個假設符合核外電子的排布規(guī)律,所以可以求出核內的質子數為2a+2.
二、作圖法在高中化學反應速率問題中的應用
每當學生遇到復雜的化學問題時,都會失去解題的興趣和信心.這是因為化學題目往往比較冗長,而且提及到的數據信息多,讓學生一時之間摸不著頭腦,抓不住題目的重點信息,從而降低了學生的解題積極性.其中,在解答化學反應速率有關問題時,學生經常會看到題目中存在比較多的反應方程式和數據信息,那么學生就需要結合一些有效的方法,對這些數據信息進行加以區(qū)分和利用,才能有效解答出問題的答案.
以下面這道高中化學反應速率問題為例:在一個容積為500 mL的密閉容器中,充入5 mol H2和2 mol CO.在一定條件下,發(fā)生如下反應2H2(g) + CO(g)CH3OH(g),經過5 min后該化學反應達到平衡狀態(tài).若此時測得CH3OH蒸氣的濃度為2 mol/L,請求:(1)以H2的濃度變化表示該反應的速率;(2)達平衡時CO的轉化率.
分析 在這道化學反應速率題目中,學生需要從化學反應前、中以及后幾個階段,展開逐步地分析與探究,才能有序地尋找到問題的答案.同時,學生也要懂得利用這道題目的化學方程式,從而在化學反應中尋找到解題的突破口.其中,在進行分階段探討化學反應速率時,學生可以利用作圖法的形式,繪制相關的數據分析圖(如圖2所示)表(見表1),以更為直觀地尋找到化學問題的答案.