04 按图所骥法-高中化学思想方法导引课

按图所骥法 一、方法溯源 在高中化学的教学与学习实践中，教师和学生们发现，化学学科涉及大量的图形、图像信息，如物质结构示意图、化学反应装置图、化学平衡图像、实验流程图等 。这些图形图像蕴含着丰富的化学知识和解题线索，但学生常常难以有效提取和利用其中的信息。为了帮助学生更好地理解和运用图形图像解决化学问题，教育工作者们通过不断的探索和总结，逐渐形成了“按图所骥法”。该方法强调以图形图像为线索，引导学生挖掘其中的隐含条件和关键信息，从而找到解决化学问题的思路和方法，在化学教学中逐渐得到重视和应用。 二、核心化学思想 “按图所骥法”的核心化学思想是将化学问题中呈现的图形、图像作为分析问题的重要依据，通过对图形图像的观察、解读和分析，提取其中包含的化学信息，如物质的组成与结构、化学反应的条件与过程、实验装置的原理与操作要点等。结合已学的化学知识和原理，将图形图像信息与化学问题进行关联和转化，从而找到解决问题的方法和途径。其本质是利用图形图像的直观性和简洁性，将复杂的化学问题以可视化的形式呈现，帮助学生更清晰地理解问题本质，提高分析和解决化学问题的能力。 三、解决的问题 ① 图像信息提取能力培养：高考化学常以图像为载体考查综合能力（如2023年全国卷晶胞结构计算、2022年实验装置排序题），按图所骥法是破题关键。 ② 数形结合思维强化：将抽象原理转化为直观图像（如V-t图分析平衡移动），降低理解难度，提升解题效率。 ③ 高考高频考点覆盖：适用于实验探究题（装置图分析）、反应原理题（平衡曲线）、物质结构题（晶胞图）、工业流程题（流程图），覆盖四大高频题型。 ④ 科学素养提升：符合“证据推理与模型认知”素养，通过图像建立“观察→分析→应用”的逻辑链，培养严谨的科学思维。 四、方法应用示例（结合新高考题型） 例题1 根据物质结构示意图推断性质 题目 图1为某有机物的结构模型（球棍模型），请根据该模型推断该有机物可能具有的化学性质。 解题步骤： ① 观察图形： 仔细观察球棍模型，确定各原子的种类和连接方式。从图中可以看出，该有机物含有碳原子、氢原子和氧原子，存在碳 - 碳双键和羟基 。（结合图形想象，清晰呈现模型中原子的连接情况） ② 提取信息： 碳——碳双键是不饱和键，具有加成反应的性质；羟基可以发生取代反应、消去反应等 。 ③ 关联知识： 根据已学的有机化学知识，含有碳 —— 碳双键的有机物能与氢气、溴水等发生加成反应；含有羟基的有机物在一定条件下能与羧酸发生酯化反应（取代反应），当羟基所在碳原子的邻位碳原子上有氢原子时，还能发生消去反应 。 ④ 得出结论： 该有机物可能能与氢气、溴水发生加成反应，能与羧酸发生酯化反应，在合适条件下能发生消去反应 。 例题2 通过实验装置图分析实验操作 题目 如图2所示为实验室制取氯气并验证其性质的实验装置图，回答下列问题： ❶ 仪器a的名称是什么？ ❷ 装置B中饱和食盐水的作用是什么？ ❸ 装置C中发生反应的现象是什么？ 解题步骤： ① 观察装置图： 认真观察整个实验装置图，明确各部分仪器的形状和连接顺序 。（结合图形想象，清晰呈现装置的组成和连接情况） ② 分析仪器： 根据仪器的形状和用途，判断仪器a为圆底烧瓶 。 ③ 解读各部分作用： 由于浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中会混有氯化氢气体。根据氯气在饱和食盐水中溶解度较小，而氯化氢极易溶于水的性质，可知装置B中饱和食盐水的作用是除去氯气中的氯化氢气体 。 装置C中装有湿润的有色布条，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，所以装置C中发生反应的现象是有色布条褪色 。 例题3 依据化学平衡图像分析平衡移动 题目 图3是某可逆反应（正反应为放热反应）的化学平衡图像，其中纵坐标表示C的体积分数，横坐标表示温度和压强，请根据图像分析温度和压强对该反应平衡的影响。 解题步骤： ① 观察图像： 观察图像的横纵坐标、曲线的变化趋势、特殊点（如转折点、平衡点等） 。（结合图形想象，清晰呈现图像的特征） ② 分析温度的影响： 在压强一定时，随着温度升高，减小。因为正反应为放热反应，根据勒夏特列原理，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，即逆向移动，所以减小 。 ③ 分析压强的影响： 在温度一定时，随着压强增大，增大。该反应正反应方向气体体积减小，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即正向移动，所以增大 。 五、练习题 ① 图4为某元素的原子结构示意图，该元素在元素周期表中位于第____周期，第____族，该元素的原子容易____（填“得到”或“失去”）电子，形成的离子符号为____。 ② 如图5所示为实验室制备乙烯的实验装置图，回答下列问题： ❶ 仪器b的名称是什么？ ❷ 装置中碎瓷片的作用是什么？ ❸ 浓硫酸在反应中起什么作用？ ③ 图6是两种物质A和B的溶解度曲线，回答下列问题： ❶ 在℃时，A、B的溶解度大小关系是怎样的？ ❷ 若要将A的不饱和溶液转化为饱和溶液，可采取哪些方法？ ❸ 当A中混有少量B时，如何提纯A？ ④ 图7为原电池装置图，其中电极材料为锌片和铜片，电解质溶液为硫酸铜溶液，回答下列问题： ❶ 写出负极的电极反应式。 ❷ 电子的流动方向是怎样的？ ❸ 溶液中的浓度如何变化？ ⑤ 图8是某化学反应的微观示意图，其中“●”和“○”分别表示不同的原子，请写出该反应的化学方程式，并判断该反应的基本类型。 【答案】 ① 解：从原子结构示意图可知，该原子有3个电子层，所以位于第三周期；最外层有7个电子，位于第ⅦA族；该元素的原子容易得到1个电子，形成的离子符号为 。 ② 解： ❶ 仪器b为温度计。 ❷ 装置中碎瓷片的作用是防止液体暴沸。 ❸ 浓硫酸在反应中起催化剂和脱水剂的作用。 ③ 解： ❶ 在℃时，A的溶解度小于B的溶解度。 ❷ 若要将A的不饱和溶液转化为饱和溶液，可采取降低温度、蒸发溶剂、增加溶质A等方法。 ❸ 因为A的溶解度受温度影响较大，B的溶解度受温度影响较小，所以当A中混有少量B时，可采用降温结晶的方法提纯A。 ④ 解： ❶ 负极是锌片，电极反应式为 。 ❷ 电子从锌片（负极）经导线流向铜片（正极）。 ❸ 溶液中在正极得到电子被还原，所以的浓度减小。 ⑤ 解：化学方程式为，该反应由两种物质生成一种物质，基本类型为化合反应。 六、学习技巧总结 ① 在学习过程中，注重培养对化学图形图像的观察能力，学会从图形中提取关键信息。观察时要全面、细致，注意图形的细节，如原子的连接方式、仪器的特征、曲线的走势等。 ② 熟练掌握化学基础知识，能够将图形图像所表达的信息与所学的化学概念、原理、规律等进行关联。通过不断练习，提高知识迁移和应用的能力，从图形中准确解读出化学含义。 ③ 对常见的化学图形图像进行分类，如物质结构类、实验装置类、化学图像类等，总结每类图形的特点和解读方法。例如，实验装置图重点关注仪器作用和实验原理，化学平衡图像重点分析曲线变化与平衡移动的关系。 ④ 在学习和解题过程中，尝试自己绘制简单的图形图像来辅助理解和分析问题。绘制图形的过程有助于加深对知识的理解，同时也能提高空间想象和逻辑思维能力。 学科网（北京）股份有限公司 $