数形结合在高中化学教学中的应用

2021-08-06杨春辉

数理化解题研究 2021年12期

杨春辉

(江苏省连云港市灌云县第一中学 222200)

众所周知，图形可将抽象的过程、参数直观的展现出来，可涵盖很多信息，能很好的考查学生的综合能力.高中化学涉及很多的图形，尤其一些化学反应图像，是高考的常考知识点.为使学生在考试中取得理想成绩，教学中应注重数形结合的应用讲解，使其掌握这一重要的解题技巧.

一、提高数形结合应用意识

结合所讲化学知识，注重优选经典的例题，在课堂上为学生深入的剖析，传授数形结合应用技巧，使其感受数形结合在解题中的便利，提升数形结合应用意识.

例1将一定量的CO2通入到100mL NaOH溶液中，充分反应后向溶液中逐滴加入0.2mol·L-1的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间的关系如图1所示，则( ).

图1

A.原NaOH溶液的浓度为0.1mol·L-1

B.通入CO2的体积(标准状况)为448 mL

C.所得溶液中溶质的物质的量之比为n(NaOH)∶n(Na2CO3)=1∶3

D.所得溶液中溶质的物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=2∶1

由图可知盐酸加入到25 mL才开始有气体产生，两个过程消耗盐酸的体积为1∶3，则对应溶质中物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=2∶1，D项正确.由Na原子守恒可知，NaOH溶液的浓度为0.1 L×0.2 mol·L-1/0.1 L=0.1 mol·L-1，A错.由碳原子守恒可知CO2物质的量为0.075L×00.2 mol·L-1=0.015 mol，对应标准状况下的气体体积为336 mL，B错误.

二、做好数形结合应用点拨

为提高学生数形结合应用水平，教学中应注重给予学生应用点拨，使其认真观察图形，分析各阶段发生的化学反应，根据图形中的参数找到反应中相关物质的变化规律，实现快速解题.

图2

A.1∶3 B.2∶3 C.6∶1 D.3∶1

三、注重数形结合应用训练

为提高学生数形结合应用水平，应注重围绕学生不易理解的知识点，创设相关的问题情境，对学生进行针对性的运用训练，实际在训练中积累数形结合应用经验，使其在以后的解题中少走弯路.

例3常温下将CO2持续通入到1L pH=10的NaOH溶液中，通入CO2的体积(V)与溶液中水电离出的c(OH-)的关系如图3所示，下列说法错误的是( ).

图3

C.b点溶液中：c(H+)=1×10-7mol·L-1

D.a点溶液中：水电离出的c(H+)=1×10-10mol·L-1

由图可知在d点溶液呈中性，即c(H+)=c(OH-)，由电荷守恒可知，A正确.当水电离出的OH-离子浓度最大时，表明溶液为Na2CO3溶液，其促进水的电离，因此，B项正确.b点的溶液为碱性溶液，其抑制水的电离，因此，c(H+)<1×10-7mol·L-1，错误.水电离的氢离子与氢氧根离子浓度相等，在pH=10的NaOH溶液中，c(H+)=1×10-10mol·L-1，H+来源于水的电离，因此，D正确.

四、重视数形结合应用拓展

为拓展学生的视野，提高学生运用数形结合解答化学问题的灵活性，应组织学生开展应用拓展活动，给其解题思维带来良好的启发，尤其在拓展中鼓励其相互交流经验，相互借鉴解题技巧，促进其应用水平的进一步提升.

例4向一体积不变的密闭容器中加入2molA，0.6molC与一定量的B三种气体.一定条件下发生反应各物质浓度随时间变化如图4，图5为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件，已知t3-t4阶段使用催化剂，图4中t0～t1阶段未画出.下列说法错误的是( ).