如何解读化学试题中的数据信息

郑志壮

化学试题中的数据信息是指以数据记录表、二维曲线图等形式呈现的化学信息，是化学学科特点之一.数据信息除具有较大的信息存储量外，还具有数字化、图像化的特点.解读数据信息不仅要借助数学的函数思想、统计思想、数形结合的思想，而且要善于透过其数字化、图像化的表象，挖掘隐含的化学信息，通过转换、吸收、整合形成知识网络，解决或呈述化学问题.下面以2015年高考化学试题为例，谈谈如何解读化学试题中的数据信息.

一、敏捷捕捉数字化信息

用数字来“倾诉”化学是数据信息的特色之一.解读数字化信息一要捕捉数据间的变化趋势，二要联系相关的化学知识，厘清各项数字的化学意义，找出其中的变化规律，快速准确地解决问题.

例1（2015年福建23节选）研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义.

……

（2）25 ℃，在0.10 mol·L-1 H2S溶液中，通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c（S2-） 关系如图1（忽略溶液体积的变化、H2S的挥发）.

①pH=13时，溶液中的c（H2S）+c（HS-）=mol·L-1.

②某溶液含0.020 mol·L-1 Mn2+、0.10 mol·L-1 H2S，当溶液pH=时，Mn2+开始沉淀.[已知：Ksp（MnS）=2.8×10-13]

……

评析这是一道以数字化信息说明化学问题的试题.首先，厘清数据图的化学含义，图中横坐标表示溶液pH变化，纵坐标表示溶液中c（S2-）变化，每个质点数据中前者为溶液pH，后者为溶液中c（S2-）.结合题意可知数据图的化学含义：在忽略溶液体积的变化、H2S的挥发的前提下，通入HCl气体或加入NaOH固体以调节0.10 mol·L-1 H2S溶液pH，其实质是通过改变溶液中c（H+）来抑制或促进H2SH++HS-、HS-H++S2-电离平衡.题中第①问：pH=13时，上述平衡向电离方向移动，硫元素在溶液中存在H2S、HS-和S2-三种形式，根据硫元素守恒，溶液中的c（H2S）+c（HS-）=0.10 mol·L-1-c（S2-）=0.10 mol·L-1-0.057 mol·L-1=0.043 mol·L-1；第②问：当某溶液含0.020 mol·L-1 Mn2+、0.10 mol· L-1 H2S时，因Ksp（MnS）=2.8×10-13，则c（S2-）=Ksp（MnS）÷c（Mn2+）=2.8×10-13÷0.020=1.4×10-11 mol·L-1，查曲线图得pH=5.可见，化学信息与数据信息的转换是相互相承.

二、巧妙读取图像化信息

用图像来“演说”化学是数据信息的另一特色.解读图像化信息一要以化学基本概念和理论、元素化合物、化学实验等学科信息为载体，二要从定性和定量两个角度对“数” “形” “义” “性”进行综合思考.如解读坐标曲线的重点是弄清“起点” “交点” “拐点”“终点” 及各线段的变化趋势.

例2（2015年江苏20节选）烟气（主要污染物SO2、NOx）经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收，可减少烟气中SO2、NOx的含量.O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为：

NO（g）+O3（g）NO2（g）+O2（g）

ΔH=-200.9 kJ·mol-1

NO（g）+12O2（g）NO2（g）

ΔH=-58.2 kJ·mol-1

SO2（g）+O3（g）SO3（g）+O2（g）

ΔH=-241.6 kJ·mol-1

（1）反应3NO（g）+O3（g）3NO2（g）的ΔH=mol·L-1.

（2）室温下，固定进入反应器的NO、SO2的物质的量，改变加入O3的物质的量，反应一段时间后体系中n（NO）、n（NO2）和n（SO2）随反应前n（O3）∶n（NO）的变化见图2.

①当n（O3）∶n（NO）>1时 ，反应后NO2的物质的量减少，其原因是.

②增加n（O3），O3氧化SO2的反应几乎不受影响，其可能原因是.

……

评析这是一道以图像化信息说明化学问题的试题.从曲线变化上看，随n（O3）∶n（NO）的增大，n（NO）减小、n（NO2）增大、n（SO2）保持不变，当n（O3）∶n（NO）=1时，n（NO）降至最低值、n（NO2）增至最大值，当n（O3）：n（NO）>1时，n（NO）保持最低值不变、n（NO2）从最大值逐步降低.理解曲线变化的化学意义则需要建立在NO、NO2、SO2 、O3等物质的化学性质和题设化学反应基础上.NO、SO2具有较强还原性 、NO2、O3具有较强氧化性，且NO、NO2中N元素化合价为+2、+4价，未达到最高的+5价，SO2中S元素化合价为+4价，也未达到最高的+6价.因此，当体系中n（O3）：n（NO）>1时 ，反应后NO2的物质的量减少，其原因是O3将NO2氧化成更高价氮氧化物；而增加n（O3），O3氧化SO2的反应几乎不受影响，其可能原因是在室温下SO2与O3的反应速率慢（SO2（g）+O3（g）SO3（g）+O2（g），ΔH=-241.6 kJ·mol-1）.

三、融会贯通整合数据信息

数据信息巧妙改变化学的本来面貌，让平常的化学问题以另一种包装着“充满挑战的睿智和诱惑”的方式呈现在学生面前，也使得某些抽象的化学问题直观化、生动化，变抽象思维为形象思维，有助于把握化学问题的本质.读取其数字化、图像化的信息与化学学科知识融会贯通整合成新的知识体系，利用数学工具通过计算和推理，解决化学问题，同时还要能将化学问题抽象成数字化或图像化信息.

例3（2015年全国新课标Ⅰ-28节选）碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途.回答下列问题：

……

（3）已知反应2HI（g）H2（g）+I2（g）的ΔH=+11 kJ·mol-1，1 mol H2（g）、1 mol I2（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量，则1 mol HI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为kJ.

（4）Bodensteins研究了下列反应：

2HI（g）H2（g）+I2（g）

在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x（HI）与反应时间t的关系如表1.

表1t/min020406080120x（HI）10.910.850.8150.7950.784x（HI）00.600.730.7730.7800.784①根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为：.

②上述反应中，正反应速率为v正=k正·x2（HI），逆反应速率为v逆=k逆·x（H2）·x（I2），其中k正、k逆为速率常数，则k逆为（以K和k正表示）. 若k正=0.0027 min-1，在t=40 min时，v正=min-1.

③由上述实验数据计算得到v正～x（HI）和v逆～x（H2）的关系可用图3表示.当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为（填字母）.

评析这是一道以数字化、图像化等数据信息承载化学反应速率、化学平衡以及化学平衡移动的试题，以第（4）小题第③问判断“当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，坐标系中相应点的位置”综合度最高.解答这个问题需要综合以下信息：一是反应2HI（g）H2（g）+I2（g），ΔH=+11 kJ·mol-1特点，等体积气体反应，正反应方向吸热，升高温度有利平衡向吸热反应方向进行，促进HI分解，且v正、v逆增大； 二是在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x（HI）与反应时间t的关系的数据表，表中的两行数据是反应从正向和逆向达到平衡的两组数据，120 min时达到等效平衡，任取一组数据计算，平衡时x（HI）=0.784、x（H2）=x（I2）=0.108；综合以上信息可得：716K时的平衡体系升高温度，v正、v逆增大，x（HI）减小，x（H2）或x（I2）增大.结合数据表则图像右半区为正反应，v正加快，坐标点上移；x（HI）减小，坐标点左移，A点满足条件.同理可找出E点.

综上所述，针对化学试题中数据信息的特点进行解读，对获取的信息进行转换、吸收、整合，形成知识网络解决问题，不仅提升了学生的信息处理能力，而且还体现了数学学科的思想方法和化学学科的深度融合.

高中化学情境模式教学的思考

江苏省泗阳致远中学223700朱会

高中化学课的设立，以提高学生的综合科学素养为基本目标，意在通过学生对化学学习的接触，激发学生对化学知识产生兴趣，促进学生全方面发展.在实行新课标教育改革后，我国对高中化学的课堂教学提出来新的要求.将情境模式运用到化学教学中，为现代化高中化学教育模式改革提供了基础依据，有效地推动了高中化学教学发展.如何使情境模式教学在高中化学教学中发挥积极带动作用，是目前高中化学教学部门的首要任务.情境模式教学法的出现，解决了当代新课标高中化学的改革需求，同时也满足了新时期高中化学教学的发展要求.通过改变教学方式，改善教学环境，为高中化学教学改革指明了新的发展方向，为整个高中教育的创新发展提供了了新的方式.

一、情境教学模式在高中化学中运用的必要性

1.教学情境的设立为提高学生学习主动性提供了可能

在新课标教育改革的指导下，彻底打破了传统的教育理念，将现代化的以人为本教育理念渗透到高中教学中，使学生成为课堂学习的主体，在一定程度上有效地激发了学生对课堂学习的热情.通过在化学教学中应用情境模式教学法，能够使学生的主体地位得到充分展现，引导学生积极主动参与到化学课堂中，顺着化学教师的授课思路展开学习，进而提升了高中学生的学习效率水平，提高了学生的学习质量水平.同时还能够消除学生对化学学习的畏难情绪，促使学生勇往直前的面对学习困难.

2.情境模式教学的应用为高中化学改革提供了基础

在高中化学教学中应用情境教学法，使教学内容和教学目标都发生了改变，为高中化学的教育改革奠定了基础.在现代化教育背景下，通过创建情境教学法，使化学教师的教学思维发生了转变，意识到了培养学生社会实践能力的重要性，同时也为教学改革由书面讲解向实践应用方向发展提供了参考依据.另外，情境模式教学法的生活化需求，从侧面推动了高中化学向实用性方面发展，促进了教学方式发生改革，成为提高高中化学教学效率的有效途径，从而促进了高中化学教学全方面发展.

3.情境模式教学法应用到高中化学教学中为教育全面改革提供了依据

在高中化学课程中应用情境模式进行教学，缩小了书面知识与社会实践之间的距离，使学生更加容易理解和掌握高中化学知识，有效地提高了高中化学学习质量水平.通过高中化学情境教学模式的实验与调整，为情景教学在高中各教学科目中的试行提供理论帮助，以理论为指导推动高中教育教学改革的实践.不仅如此，借助情景教学的实施，将新的教育理念和教学方法向高中课堂进行推广，使素质教育改革渗透进高中教育的方方面面，举一反三，推动高中教育的全面性改革建设.

二、高中化学情境教学模式的建设建议

在进行高中化学情境教学模式的建设之前，要明确教学情境的创设原则，始终秉持着科学、积极、实用的教学要求推动情景教学在高中化学中的应用，启迪学生的化学思维，锻炼他们的实际运用能力，促进高中化学教学水平的整体提升.

1.丰富教学形式

在高中化学情境教学模式的建设中，对课堂情境的准备科一借助多样化的教学形式得以实现.例如，在课堂上教学中，积极引导学生进行问题思考和讨论，通过设置教学悬念，让学生自主参与课堂学习，自觉主动的解决学习中的问题.以激烈的辩论形式，吸引学生的注意力，引导学生的思维方向，在不知不知觉中锻炼他们的化学思维意识，提高化学家学质量.不仅如此，还可以组织学生进行化学元素的角色扮演游戏，通过不同元素的组合产生不同的表演效果，调动课堂氛围，加深学生的学习印象.

2.改革教学内容

教学情境的设立不仅需要教学环境的配合，教学内容的调整也是十分必要的.在高中化学情景教学模式建设中，要充分考虑对教学内容的选择.对于高中化学教学内容，要尽量贴近生活实际，这不仅是提高高中化学实用性的要求，也是提高学生参与性，保证情景教学实效性的必然.不仅如此，对于高中化学的教学内容也要进行创新，摒弃枯燥乏味的化学概念，将化学知识以故事的形式展现出来，使化学概念富有趣味性，同时要将生活性问题融入到化学故事中，能够有效的激发学生的求知欲，引导学生主动进入到知识探索中.另外，在化学教学内容中要大量加入化学实验，通过加强化学实践活动，提高学生的实际操作能力，从而提高学生的学习兴趣，提升高中化学学习质量水平.

3.提升教师教学水平

在高中化学课堂应用情境模式法时，教师的作用是至关重要的.首先教师要对情境模式教学法树立正确认识，其次教师要尊重和理解学生的思想观念，在进行教学的时候，教师要时刻注意学生的情绪变化，把握教学节奏，以适当的教学难度推动教学情境的实施发展.不仅如此，教师要注意加强高中化学情境教学与实际生活的联系，调节教学氛围，刺激学生的学习兴趣，推动高中化学教学的实用性发展.

根据上述分析，我们明确了在高中化学教学中应用情境模式教学法的重要意义.通过应用情境模式教学法，不仅使学生的学习主动性得到提高，推动高中化学教学效率和教学质量的提高，还为整体高中教育改革创新提供了经验帮助.只要我们充分把握情境教学模式建设原则， 通过教学形式的丰富，教学内容的调整，配合高中化学教师能力水平的提升，就能有效地推动高中化学情境教学模式建设发展，推动高中化学教学发展.