初中化學圖像題的解析與教學建議摘要：化學圖像題是初中化學教學的難點。本文分別從圖像的基本要素、化學基本觀念和原理、

變量的控制三個角度對圖像題進行解讀，提出了解決初中化學圖像題的一般思路，并結合例題進行解題策略分析。根據對圖像問題的教學認識，提出了化學圖像題的三條教學建議。

關鍵詞：化學圖像、解讀視角、解題思路、教學建議讀圖、繪圖是初中化學考察學生的一項重要能力。初中化學教學將圖像知識應用于

教學中，利用圖像幫助學生建立化學知識體系、整合已學知識，把化學知識系統化，化學問題規模化，能更好的促進學生深入理解化學知識，快速掌握化學計算，從而拓寬思

路、開闊視野，有利于培養學生嚴謹的思維習慣。學生通過對溶解度曲線和酸堿中和反應圖像的學習，對化學圖像問題有了初步的認識，但是仍不能讀懂圖像的起點、拐點、

終點、變化趨勢的意義，仍未形成解決圖像題的一般思路和方法。圖像問題是數形結合思想在化學教學中的具體應用，解決化學圖像問題需要學生具

有一定的解題方法指導，豐富的化學知識和解題能力。對初三學生的認知水平和思維能力要求很高，同時給化學圖像的教學也帶來了巨大的挑戰。本文從圖像要素、化學基本

觀念、變量的控制等角度解析化學圖像，提出解決圖像問題的一般思路，期望能夠增強解決問題的靈活性，提高分析問題、解決問題的能力。

一、化學圖像題的解析視角化學圖像是通過數學意義和化學概念、原理綜合而成的問題，相對于文字信息，主

要特征是呈現直觀、內容豐富、解題難度大。從圖像類型上看：分類標準多。比如按照呈現形式的差異，圖像信息可分為“圖形、圖像、流程圖”；從考察內容上看，可分為“化

學反應速率圖像、物質的轉化圖像，物質的化學性質的圖像、溶解度曲線圖像，化學反

應的計算圖像”等。從解讀方法上來看，目前主要依據教師的經驗按照讀圖、識圖、畫圖等過程進行教學，圖像的解讀仍處于經驗認識階段。下面筆者將從三個方面對圖像

問題進行解讀。1.從圖像本身的要素進行解讀

對化學圖像要素的解讀主要是從直觀上看分析，圖像表征的信息“是什么”和“怎么變化”的問題。化學圖像具有函數圖像的一般特征，圖像是由坐標、點、線、面構成，

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這些基本的要素蘊藏著豐富的化學知識。基于初三學生的認識水平和學習經驗，圖像解讀首先要從直觀層面上認識圖像的基本要素。（1）圖像的坐標。橫坐標通常表示反

應時間、反應物的質量或者體積。縱坐標通常表示溫度、pH的變化、反應的速率、產物的質量等。通過分析橫縱坐標的含義能夠幫助我們限定解題范圍，快速確定題干中信息

的關系。（2）圖像的點。包括起點、拐點、終點、交叉點。圖像的起點不一定是原點、可能在橫坐標上，也可能在縱坐標上。起點表示的是化學反應開始之前的狀態。拐點意

味著變化，表示一個變化的結束另一個變化的開始，處于一種臨界的狀態。終點表示反應的結束，物質的質量、氣體的體積、溫度、酸堿性等不再發生變化。交叉點表示兩條

線的交點，在相同條件下縱坐標的數值相同。（3）圖像的線。線表示的是變化的過程。

同時，也能表征變化的快慢。圖像中線的變化趨勢隱藏的是物質性質的差異。【例題1】請指出下列圖像的錯誤。

pH溶質的質量

73KNO的質量

B.向接近飽和的KNO中不斷加入

KNO

固體

HO

的質量23溶液

A.向pH=4的稀鹽酸中3不斷加水稀釋

溶液中

H

O2H的質量

2的質量

FeZn

反應時間鹽酸的質量

C.分別向等物質的量的鋅片D.向NaOH溶液中逐滴滴加

和鐵片中加入足量稀硫酸稀鹽酸至過量

【解析】圖A橫坐標指的是加入水的質量，縱坐標表示溶液的pH，考察的是酸溶液

的稀釋，最終溶液的pH應該接近

7，圖中的終點有誤。圖B橫坐標指的KNO的質量，3縱坐標指的是溶質的質量，考察的是飽和溶液和不飽和溶液的轉化問題，加入KNO前不

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飽和的KNO溶液中溶質的質量不為零，圖像的起點應該大于0。圖C橫坐標表示反應時間，3縱坐標表示生成氫氣的質量，考察的是金屬活動性強弱的問題，Zn比Fe活潑，表現在

圖像上應該是Zn先反應完，圖像的拐點有問題。圖

D橫坐標表示鹽酸的質量，縱坐標表示溶液中水的質量，隨著反應的進行溶液中水的質量逐漸增大，此時增加的水一部分

是稀鹽酸中的水，一部分是中和反應生成的水，圖像的斜率大，當氫氧化鈉反應完時，此時增加的水只有稀鹽酸中的水的質量，圖像的斜率會減小，圖像應該有一個拐點的變

化。認識圖像的基本要素可以幫助學生快速找到解決問題的突破口。.從化學基本觀念進行解讀

解讀化學圖像還需要分析現象要素背后的實質、原因、條件以及規律。化學基本觀

念是初中化學重要的學科育人資源。從化學觀念的角度解讀圖像不僅有利于圖像問題的解決而且能夠突顯學科育人的價值。（1）微粒觀。包括微粒的來源問題，可能是外

加物質、也可能是反應生成的物質。微粒所處環境的性質，在某種化學環境中微粒之間能否共存。比如，向硫酸銅溶液中滴加氫氧化鈉會生成硫酸銅沉淀。微粒自身的性質，

包括酸堿性、溶解性、穩定性等。（2）守恒觀是基于元素觀和轉化觀規律的升華和演變。包括質量守恒，即參加反應的物質總質量等于生成物的總質量；元素守恒，即在反應前

后元素的種類不發生變化。從微觀上看，原子的種類和數量都不發生變化。（3）化學的基本規律。圖像問題中涉及比較多的是溶液的稀釋定律，溶液在稀釋前后溶質的質量不

發生變化。反應的先后規律，金屬與混合鹽溶液反應的先后順序，要根據金屬活動性順序判斷反應發生的先后順序。復分解反應中將酸加入到堿和鹽的混合溶液中，比如將鹽

酸滴加到氫氧化鈉和碳酸鈉的溶液中，鹽酸優先和氫氧化鈉反應，再和碳酸鈉反應。【例題

2】圖像能正確反映對應變化關系的是（

）

ABCDA．向一定量的MnO中加入HO溶液

22

2B．向黃銅粉末（鋅銅混合物）中加稀鹽酸

C．紅磷在盛有空氣的密閉容器中燃燒D．加熱一定量的氯酸鉀和二氧化錳固體混合物

【解析】A、D兩個選項都涉及到元素守恒的問題。A選項縱坐標表示溶液中氧元素

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的質量，橫坐標表示過氧化氫的質量，過氧化氫分解生成氧氣和水，因為有水的生成，溶液中氧元素的質量依然會增大。D選項縱坐標表示固體中錳元素質量分數，橫坐標表

示時間，氯酸鉀在二氧化錳催化條件下分解，生成氯化鉀，錳元素的質量沒有發生改變，但是固體的總質量變小了，因此，錳元素的質量分數會增大。B選項考察的是反應的先

后順序問題，稀鹽酸先和鋅反應，固體的質量會減小，但是稀鹽酸和銅不反應，固體最后的質量不會為零。C選項橫坐標表示時間，縱坐標表示容器內的壓強，紅磷和氧氣的

反應是個放熱反應，溫度升高，體系壓強增大，冷卻到室溫后，因為紅磷消耗了氧氣，壓強減小。

3.從變量的控制進行解讀

圖像問題的實質是函數問題，在解讀雙坐標圖像問題時，控制變量法是最重要的策略和方法。在函數圖像中，變量可將其分為自變量、因變量和無關變量，對應到化學圖

像中，自變量可以看成為了使化學反應順利進行的一些實驗操作，比如，加熱、將塊狀變成粉末狀、加入催化劑、加入反應物的量、反應時間等等，因變量可以看成是化學變

化的結果，比如，氣體生成、沉淀生成、反應放出熱量、溶液的酸堿性發生了變化等等。控制變量法的優點在于處理好變與不變的問題，即控制無關變量，改變自變量，檢驗因

變量。對于圖像信息的解讀，圖像變化趨勢及轉化關系從實質來講就是要控制無關變量和研究單一變量的問題。對圖像信息進行解讀需要將圖像問題與化學觀念、原理、科學

的方法和思維過程綜合起來考慮。【（例題3】將濃硫酸敞口放于空氣中，濃硫酸中各種量隨時間的變化關系圖正確的是

）溶劑質量溶質質量溶液質量

pH7ttttABCD【解析】四個圖像的自變量都是時間，因變量分別是溶劑質量、溶質質量、溶液質量、

pH，要想弄清楚變量之間的關系，需要了解濃硫酸的性質，具有吸水性，濃硫酸先變成稀硫酸，稀硫酸不具有吸水性，因此，溶劑的質量先增大，后接近不變，A選項錯誤，C選項

正確。濃硫酸吸水相當于溶液的稀釋，遵守稀釋定律，稀釋前后溶質的質量不變。B選項正確。濃硫酸變成稀硫酸，pH會增大，但是不會接近七，D選項表示的是濃硫酸的稀釋

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過程而不是吸水過程。二、解決化學圖像問題的一般思路

圖像信息作為物質性質及規律的一種表征形式，會涉及到宏觀現象、化學基本掛念、化學語言的表達，從這三個方面來認識圖像的要素，解讀圖像的特征和規律，四者之間

的關系如圖一所示。宏觀現象化學觀念符號表達圖像信息

化學

方

程

點

線

面

的式、物質的特

征和

規

轉化律守恒觀、微

實驗操作、粒觀、基本

變化過程規律

圖一解決化學圖像問題的一般思路第一，從宏觀上獲取實驗藥品的選擇、實驗的操作、實驗裝置和實驗的現象等信息。

知道解題的目標，根據題干中的信息弄清楚自變量、因變量和無關變量。第二，從化學基本觀念的角度理解題意。根據題目信息判斷考察的是哪些化學觀念。比如、常見的守

恒問題有元素守恒、質量守恒、原子個數守恒等；微粒觀常常考察溶質種類的判斷和微粒共存的問題；常見的基本規律有稀釋定律、金屬與混合鹽溶液的反應先后順序、中和

反應優先進行等規律。第三、根據物質的轉化規律，寫出反應方程式。有關圖像的計算問題，化學方程式是計算的載體，要準確寫出反應的方程式。另外，混合溶液中溶質種

類的分析問題，由于體系中往往涉及多個反應，根據反應的基本規律，按順序寫出反應方程式能夠幫助學生分析體系中溶質的種類。第四，分析圖像的基本特征和規律。明確

圖像坐標的含義，判斷圖像的起點、拐點、變化趨勢和終點。下面看一道例題。【例題

4】某藍色

CuCl

溶液中可能混有鹽酸，向該溶液中逐滴滴入

NaOH

溶液，產生

2沉淀的物質的量與加入堿的物質的量關系如下圖所示。下列說法錯誤是（）

n(沉淀)/moled0.1

cab

O0.10.20.30.40.5n(堿)/mol

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A．該藍色

CuCl

溶液中一定混有鹽酸。B.d點溶液中的溶質只有NaCl。

C.

在反應的過程中溶液體系中

Cl

元素的質量增大了。D.d點對應的縱坐標為0.1mol。

【解析】例題4考察的是氫氧化鈉和稀鹽酸與氯化銅的混合溶液的問題。向混合溶液中

逐滴滴加NaOH溶液，圖像的橫坐標是NaOH的物質的量，縱坐標是生成沉淀的物質的量，一開始沒有沉淀生成，可以推斷體系中有鹽酸。題目中涉及混合溶液中反應先后順序的

問題和元素守恒。根據中和反應優先發生，然后NaOH再和CuCl反應，反應的方程式如2下。

HCl+NaOHNaCl+H

Cu（OH）

+

2H

O22OCuCl+

2NaOH

22所以ob段是氫氧化鈉和鹽酸的反應，bd段是CuCl和NaOH的反應，d點表示兩個反應

2恰好完全進行，因此d點時溶液中的溶質只有NaCl。根據反應方程式0.1mol的HCl和

0.1mol的NaOH反應，剩余的0.2molNaOH再和CuCl反應，生成0.1mol的Cu(OH)沉淀，d

22點縱坐標為0.1mol。C選項考察的是元素守恒，在反應的過程中并沒有引入Cl元素，Cl

元素質量保持不變，因此，C選項的說法是錯誤的。三、圖像問題的教學建議

化學圖像問題涉及的知識面廣，題目類型豐富，對學生解題的綜合能力要求高，給初中化學教學帶來巨大挑戰。針對化學圖像問題的教學，本人有以下幾點建議。第一，

認識圖像的要素，尋找解題的突破口。學生在數學中雖然學習過函數圖像的內容，但是函數圖像與化學圖像考察的重點并不相同。在教學中如果沒有鋪墊，很多學生并不能夠

直接進行遷移，學生在認知方面就會受到阻礙。因此，在新課學習或者圖像復習課時教師應該專門介紹化學圖像的要素，在解決圖像問題時引導學生從圖像的要素入手尋找解

題的突破口。第二，掌握基本的化學觀念和規律。圖像問題不僅僅要考察是什么的問題，而且要考察現象背后的本質，本質又隱藏在圖像之中。要想揭開圖像的謎底，就需要用

化學的思維去探秘。面對復雜的題目信息，學生只有掌握化學的基本觀念和規律才能命中要害。在平時的教學中教師要有意識的培養學生的化學觀念和思維。第三，形成解決

化學圖像問題的一般思路。圖像的類型眾多、涉及的知識面廣，如果按照類型和專題進62

行教學和復習，教學的成本很高，學生也不一定能夠完全理解。教給學生解決圖像問題的一般思路，學會從宏觀上理解題意，確定有關化學觀念，寫出相關化學方程式，根據

圖