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作图法在高中化学解题中的应用研究

2021-09-10陈淑惠

数理化解题研究·高中版 2021年3期
关键词:解题方法高中化学

摘 要:高中化学解题教學融入作图法,不仅可以帮助学生理解抽象的化学知识,还可以锻炼学生自主思维能力、拓展学生的知识面.因此,在高中化学解题中,教师应当根据实际的化学题型,引导学生利用作图法进行问题的分析,以提高解题的效率和质量.

关键词:作图法;解题方法;高中化学

中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1008-0333(2021)07-0101-02

收稿日期:2020-12-05

作者简介:陈淑惠(1971.6-),女,福建省平和人,本科,中学一级教师,从事高中化学教学研究.

在高中化学解题中,学生经常会面临着各种各样抽象的化学问题,但由于学生的空间想象能力有限,无法快速、有效地解答问题,这就需要教师帮助学生找到更加方便、易懂的解题方法.其中,作图法就是应用性较强的解题方法,学生可以借助图像分析化学问题,从而直观地寻找到化学解题的出路.因此,本文将结合高中化学有关知识,具体谈谈作图法的应用方式.

一、作图法在高中化学原子核外电子的排布问题中的应用

原子核外电子排布是高中化学的一个重要知识点,也是化学考试经常涉及的问题.但是,原子核外电子排布知识点较为抽象,与之相关的化学问题也变得抽象起来,如果学生缺乏良好的空间想象以及逻辑推理思维,将很难进行有关问题的解答.其中,学生应该学会结合一些原子结构示意图,以探究核外电子排布的一般规律,从而掌握其存在的规律及特点,进而寻找到解题的思路与方向.

如以下题目为例:某元素(核电荷数小于20)最外层电子数是次外层电子数的a(1<a<4)倍,那么该原子核内的质子数是?

分析 这道化学题目涉及到核外电子排布的有关知识点,学生回答问题时需要按照电子层数进行分析讨论.但是,在此过程中,如果学生只会冥思苦想不懂得结合实际的原子结构示意图,也将无法得出问题的答案.同时,对于一些想象能力较弱的学生,也建议他们花费一些时间,利用作图法先画出一个原子结构示意模型,如图1所示:

然后,结合相关的原子结构示意图,利用假设法对电子层数进行分析.其中,学生可以假设该原子核外有3或者4个电子层,并按照上述示意图画出相应的电子层,再根据题目中给出的条件:最外层电子数是次外层电子数的a(1<a<4)倍,求得该原子最外层电子数为8a(8a>8),但是从核外电子的排布规律来看,这种计算结果不符合核外电子排布规律.所以,学生可以很快的否定这个答案.那么学生可以转变思路,假设该原子核外有2个电子层,得出最外层电子数为2a(2a<8),这个假设符合核外电子的排布规律,所以可以求出核内的质子数为2a+2.

二、作图法在高中化学反应速率问题中的应用

每当学生遇到复杂的化学问题时,都会失去解题的兴趣和信心.这是因为化学题目往往比较冗长,而且提及到的数据信息多,让学生一时之间摸不着头脑,抓不住题目的重点信息,从而降低了学生的解题积极性.其中,在解答化学反应速率有关问题时,学生经常会看到题目中存在比较多的反应方程式和数据信息,那么学生就需要结合一些有效的方法,对这些数据信息进行加以区分和利用,才能有效解答出问题的答案.

以下面这道高中化学反应速率问题为例:在一个容积为500 mL的密闭容器中,充入5 mol H2和2 mol CO.在一定条件下,发生如下反应2H2(g) + CO(g)CH3OH(g),经过5 min后该化学反应达到平衡状态.若此时测得CH3OH蒸气的浓度为2 mol/L,请求:(1)以H2的浓度变化表示该反应的速率;(2)达平衡时CO的转化率.

分析 在这道化学反应速率题目中,学生需要从化学反应前、中以及后几个阶段,展开逐步地分析与探究,才能有序地寻找到问题的答案.同时,学生也要懂得利用这道题目的化学方程式,从而在化学反应中寻找到解题的突破口.其中,在进行分阶段探讨化学反应速率时,学生可以利用作图法的形式,绘制相关的数据分析图(如图2所示)表(见表1),以更为直观地寻找到化学问题的答案.

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