吳正杰
【摘要】化學(xué)是高中階段一門十分重要的課程,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中普遍反映化學(xué)課晦澀難懂,在解題時,往往因題目復(fù)雜、變量過多而產(chǎn)生錯誤。作圖法將化學(xué)題的解題過程變得更加直觀,清晰的呈現(xiàn)題目中的變量及其相互關(guān)系,極大的提高學(xué)生的解題速度和正確率,達(dá)到事半功倍的效果,高中階段作圖法在化學(xué)解題中應(yīng)用的研究體現(xiàn)出重要的意義。
【關(guān)鍵詞】高中化學(xué) 作圖法 解題化學(xué)是讓許多高中生頭疼的一門課程,它內(nèi)容相對抽象、題目中變量較多,相互關(guān)系也十分復(fù)雜,很容易產(chǎn)生錯誤。作圖法是高中階段化學(xué)課程的一種重要解題方法,在解題中應(yīng)用作圖法,將變量與變量之間的關(guān)系直觀化,往往能達(dá)到意想不到的效果。高中階段作圖法在化學(xué)解題中的應(yīng)用研究,體現(xiàn)出重要的研究價值。
一、作圖法的概念及其作用
(一)作圖法概述
總體來講,作圖法是在解題過程中,依據(jù)題目的內(nèi)容,將抽象的題目通過相應(yīng)的圖形進(jìn)行表達(dá),以此反映變量與變量之間的關(guān)系,直觀的獲得解題結(jié)果的一種方法。這種方法廣泛的應(yīng)用于數(shù)學(xué)課程的解題過程中,具體來說,作圖法也是數(shù)學(xué)中幾何、函數(shù)等知識的具體運用。當(dāng)然,作圖法并不局限于在數(shù)學(xué)題中使用,在綜合性較強、難度較大、變量眾多且關(guān)系復(fù)雜的化學(xué)題目中,應(yīng)用作圖法往往能夠起到不錯的效果。
(二)作圖法在化學(xué)解題中的作用
作圖法是在理科課程學(xué)習(xí)中應(yīng)用十分廣泛的一種解題方法,在化學(xué)課程中,作圖法的作用仍舊十分明顯。首先,作圖法能夠通過圖形對題干的內(nèi)容進(jìn)行更加直觀的反映,將抽象的文字用更加容易理解的圖形反映出來,對理解題目要求具有重大幫助。其次,高中階段的化學(xué)題目中,往往存在很多的變量,它們之間存在緊密的聯(lián)系,作圖法能夠清晰的表示這些變量以及它們之間的關(guān)系,對提升學(xué)生的解題速度和正確率具有十分重要的意義??傮w來講,作圖法在高中化學(xué)題目的解題過程中,能夠梳理題目的內(nèi)容和內(nèi)部關(guān)系,將變量間的聯(lián)系性更加清晰的體現(xiàn)出來,是高中階段解化學(xué)題目必須掌握的一種重要的解題方法。
二、作圖法在高中化學(xué)解題中應(yīng)用的意義
作圖法對高中階段的化學(xué)課程來說是一種高效的解題方法,高中階段,應(yīng)重視學(xué)生相應(yīng)作圖能力的培養(yǎng),其不僅能夠幫助學(xué)生提高解題速度和解題正確率,在題目之外,作圖法的應(yīng)用也體現(xiàn)出重要的意義,具體體現(xiàn)在以下兩個方面:
(一)作圖法提升了學(xué)生的思維深度和廣度
化學(xué)課程是高中階段理科生的必修課程之一,課程本身也體現(xiàn)著理科課程所特有的邏輯性,對學(xué)生的邏輯思維能力有一定的要求。在考慮問題時,作圖法為學(xué)生提供了另一種思路,擴(kuò)展了學(xué)生的思維廣度。其次,作圖法能夠?qū)?fù)雜的題目內(nèi)容用直觀的圖形來體現(xiàn),使學(xué)生了解的更加深入和透徹,在一定程度上提升了學(xué)生的思維深度。高中階段,邏輯思維能力的培養(yǎng)十分重要,良好的邏輯思維能力對各門課程的學(xué)習(xí)都十分有幫助,作圖法在化學(xué)解題中的運用,能夠提升學(xué)生的邏輯思維意識,并形成引導(dǎo),對學(xué)生邏輯思維能力的形成和提升具有重要的意義。
(二)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
總體來講,化學(xué)知識抽象難懂,化學(xué)題目通常晦澀復(fù)雜。高中階段,學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)課的過程中往往感覺到枯燥無趣,很多的內(nèi)容難以理解,更無法解答復(fù)雜的化學(xué)題。久而久之,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣將受到嚴(yán)重的影響,失去學(xué)習(xí)的積極性。而在解化學(xué)題過程中應(yīng)用作圖法最直接的作用是將復(fù)雜的題目直觀化、簡單化,學(xué)生如果能夠?qū)⑦@種方法熟練應(yīng)用,將極大的提升自己的解題速度和解題效率,晦澀的化學(xué)題目也在一定程度上得到簡化,學(xué)生能夠在解題的過程中增強信心,逐漸培養(yǎng)起對化學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣。有了興趣作為導(dǎo)師,學(xué)生愿意將更多的精力投入到學(xué)習(xí)中,形成一個快樂學(xué)習(xí)的良性循環(huán),并在學(xué)習(xí)中培養(yǎng)自己的邏輯思維能力。
三、作圖法的應(yīng)用要點
顧名思義,通過繪制幾何圖形求得答案是作圖法的根本目的。而題目通常是通過文字、數(shù)字、公式等形式呈現(xiàn)。因此,在應(yīng)用作圖法解題之前,學(xué)生應(yīng)首先加強對題目的理解能力,能夠通過對題目的理解,做出正確的圖形,來幫助解題。順暢的畫出幾何圖形之后,解題所需的信息通過圖形體現(xiàn)出來,極大的降低了化學(xué)題目的難度,解題效率和正確率大大提高。因此,作圖法的應(yīng)用前提在于學(xué)生能夠正確的理解題目,畫出圖形,因此,在平時訓(xùn)練的時候,應(yīng)注重相應(yīng)能力的培養(yǎng)。另外,作圖法的直接要素是幾何圖形,用作圖法解化學(xué)題目雖然有很高的效率,但是幾何圖形并不是化學(xué)課程所直接涉及的內(nèi)容,幾何圖形通常屬于數(shù)學(xué)的范疇,通?;瘜W(xué)課程不會刻意的鍛煉學(xué)生的作圖能力。一旦圖形繪制錯誤,那么將很難得到正確的結(jié)果,而繪圖過慢則會影響解題速度。因此,學(xué)生在平常訓(xùn)練時,應(yīng)注重作圖能力的培養(yǎng),以達(dá)到在用作圖法解化學(xué)題得心應(yīng)手的效果。
總體來看,在使用作圖法解答相應(yīng)的化學(xué)題目時,不僅需要透徹的理解文字、數(shù)字、公式等形式的題干內(nèi)容,把握好題目的本質(zhì),確保作圖速度和準(zhǔn)確性,還需要扎實的掌握作圖法的應(yīng)用前提——作圖能力,才能將作圖法解題的效果發(fā)揮到極致。另外,作圖法并不是套路性的解題方法,它本身的變化很多。而且,化學(xué)題目本身也是復(fù)雜多變的,并不是所有的化學(xué)題目都能夠應(yīng)用作圖法來解答,綜合的利用其它解題方法,是十分明智的選擇,多種解題方法的綜合運用,也將極大的提升解題效果,同時也能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。
四、例證作圖法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用
作圖法能夠直觀的展示出題目內(nèi)容和變量元素之間的關(guān)系,極大的簡化解題過程,提升解題速率,降低錯誤率,對學(xué)生解題能力的影響是十分明顯的。例如,硫酸和氫氧化鈉的濃度均為2mol/L,在等量的兩種溶液中放入等量的率,使之充分反應(yīng),放出的氣體比為6︰5,鋁在硫酸溶液中放出氣體體積為150mol,求鋁在氫氧化鈉中放出氣體的量為多少?
解析:此題可以用作折線圖的方法來解答,氫氧化鈉和硫酸充分反應(yīng)所需要的鋁的物質(zhì)的量分別為0.3mol和0.2mol,放出的氣體的物質(zhì)的量分別為0.45mol和0.3mol,根據(jù)題目內(nèi)容,可做出如下的折線圖:
根據(jù)化學(xué)中的電子守恒原理能得出,上圖的oa一段中,鋁的物質(zhì)的量的范圍為0mol至0.2mol,此時,鋁與兩種溶液充分反應(yīng)后所放出的氣體的量相同,與題目所述不同;而到bd一段時,反應(yīng)所需的鋁的物質(zhì)的量大于等于0.3mol,二者充分防御所放出的氣體的比為5:3,也不符合題目的敘述;在ab一段中,鋁的物質(zhì)的量的范圍在0.2mol至0.3mol之間,此時,硫酸與鋁反應(yīng)充分,而氫氧化鈉溶液在反應(yīng)后會有剩余,在題干所述的要求之中。在做出如上分析之后,將氫氧化鈉與鋁反應(yīng)放出的氣體的量設(shè)為Xmol,依據(jù)反應(yīng)的關(guān)系可列出以下的方程式:
(2mol×150m L÷ 1000L/m L)x X=5/6
可進(jìn)一步求得 X的值為0.36mol,即氫氧化鈉與鋁充分反應(yīng)后所釋放出的氫氣的物質(zhì)的量為0.36mol??梢姡谶\用了作圖法作出折線圖之后,解題思路更加清晰,作圖法的應(yīng)用效果顯而易見。實際上,作圖法在高中化學(xué)解題中應(yīng)用的頻率很高,教師在課堂上也經(jīng)常講解,這種解題方法有其得天獨厚的優(yōu)勢,但是,這些優(yōu)勢并沒有廣泛的被意識到,很多學(xué)生在遇到相關(guān)題目時并沒有應(yīng)用作圖法的意識,因此,高中階段作圖解化學(xué)題的意識與能力的培養(yǎng)還需要繼續(xù)加強。
參考文獻(xiàn):
[1]張建君.淺談高中化學(xué)解題中作圖法的巧妙應(yīng)用[J].中學(xué)教學(xué)參考,2014,(6).
[2]胡洪波.淺談作圖法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用[J].高中數(shù)理化,2015,(01).
[3]曹桁瑞.作圖法在高中化學(xué)解題中的應(yīng)用研究[J].理科考試研究,2016,(02).