临近期末,同学们已进入复习阶段。为了给大家提供更多复习的思路和方法,“名师面对面”本月推出“名师说题”栏目,我们邀请学科名师,针对学习中的难点或易错点来说题解题,助推同学们开阔思路,提高解题能力,提高复习整理的能力。
九年级《科学》中有一半的内容是“化学”,而“化学”中最让学生们感到头疼的是各式各样的“化学图像”,今天让我们一起从图像建构的本源来感悟“化学图像”之美。
说题嘉宾
宁波市初中科学名师
慈溪市新世纪实验学校
罗小飞
学习对象
初中九年级学生
一、探寻:化学图像之“变化美”
(一)初探——感受化学图像之“变化美”
例题1:向50克水中不断加入氯化钠固体,就形成氯化钠溶液而言,横坐标为加入氯化钠的质量,请自定义纵坐标从多角度表征化学图像?
分析:如图1所示,横坐标都是加入氯化钠的质量,仅将纵坐标量做了变化,就呈现了溶质质量、溶剂质量、溶液质量、溶质质量分数与加入氯化钠质量的关系图像。
启示:这真切地让我们感受到再简单的化学事实也能呈现出化学图像之“变化美”。
(二)再探——领悟化学图像之“变化美”
例题2:向一定量盐酸和氯化钡的混合溶液中逐滴滴加20%的Na2CO3溶液。
(1)如图2所示的化学图像,0~m1,m1~m2为化学反应的2个阶段,谈谈化学图像的“对错”,如果有错又将如何修正呢?
分析:同学们都知道盐酸和氯化钡都会与Na2CO3溶液反应,反应方程式分别为Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑和Na2CO3+BaCl2== BaCO3↓+2NaCl,因为只有当盐酸被消耗完后,才能有碳酸钡沉淀,所以上面的两个反应,可以简单地理解为Na2CO3先与盐酸反应,再与氯化钡反应。据此,我们将图2中的化学图像进行修正,正确的图像如图3所示。
(2)如图4所示的化学图像,缺失纵坐标量,请填写正确的纵坐标量。
为了增加趣味性,也为了增进灵活性,运用“逆向思维”,已知图像特征推导出对应的纵坐标量分别为:甲→m(HCl)/g,乙→m(BaCl2)/g,丙→pH值,丁→m(溶液)/g。
启示:向一定量盐酸和氯化钡的混合溶液中逐滴滴加20%的Na2CO3溶液。在横坐标为加入的Na2CO3溶液质量的情况下,只改变纵坐标量,呈现了八幅化学图像,思维的瓶颈已经彻底被打开,我们还可以顺势领悟并归纳出化学图像之“变化美”。如图5所示:
二、感受:化学图像之“统一美”
(一)多图归一
反思:向一定量盐酸和氯化钡的混合溶液中逐滴滴加20%的Na2CO3溶液。我们可以从不同的角度来绘制不同的八幅化学图像,这不同的八幅化学图像也可以表示同样的化学反应,即“多图归一”,充分体现化学图像的“统一美”。
(二)一图多用
思考:请从八幅化学图像中选出出镜率最高的“高频美图”?这张化学图像还能表示哪些化学反应?请举例说明。
联想:向一定量盐酸和氯化铜的混合溶液中逐滴滴加一定浓度的NaOH溶液(见图6乙),0~m1加入的NaOH溶液与HCl反应,m1~m2加入的NaOH溶液与CuCl2反应;向表面氧化的铝块中逐滴滴加一定浓度的稀盐酸溶液(见图6丙),0~m1加入的盐酸与Al2O3反应,m1~m2加入的盐酸与Al反应;向一定量NaOH和Na2CO3的混合溶液中逐滴滴加一定浓度的盐酸溶液(见图6丁),0~m1加入的盐酸与NaOH反应,m1~m2加入的盐酸与Na2CO3反应。同一张“高频美图”可以运用到多个化学反应中去,实施“一图多用”,从另一个侧面体现了化学图像的“统一美”。
三、领悟:化学图像之“简洁美”
例题3:如图7所示,向两份100克浓度为9.8%的稀硫酸中分别投入锌粉、铁粉。
(1)若投入的锌粉、铁粉是足量且质量相等的,天平先指向哪端?最后将怎样?
(2)若投入质量相等的锌粉、铁粉,充分反应后,发现铁有剩余,锌没有剩余,此时天平指向哪端?
分析:(1)如图8所示,反应刚开始如t1时刻,Zn与稀硫酸反应比Fe与稀硫酸反应产生的氢气多,所以根据差量法左盘的质量小于右盘的质量,故天平右端下降。最终由图可知产生氢气的质量相等,所以天平依然平衡。
启示:运用化学图像,非常直观明了,可以清楚地分析不同时间段的情况,体现了化学图像“化繁为简”的精髓。
分析:(2)如图9所示,当5.6g 启示:如果按照化学方程式计算,再结合数学的分段函数思想,此题难度非常大,解答起来既费时又易错。但是能运用化学图像分析的话,图像上非常清楚地给出了3个区间,且它们对应金属产生氢气的质量非常直观,那就轻松把问题简化了,真可谓“化难为易”呀!真正体现了化学图像的“简洁美”。 同学们,通过上面典型例题的解说,相信大家一定能从图像建构的本源感悟化学图像的“变化美”“统一美”“简洁美”。课后,希望大家继续感悟化学图像之美,甚至创造化学图像之美。