化學平衡常數范例6篇

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化學平衡常數

化學平衡常數范文1

一、考查化學平衡常數表達式的書寫

【例1】(2012年海南化學卷)已知A(g)+B(g)?葑C(g)+D(g)反應的平衡常數和溫度的關系如下:

回答下列問題:

(1)該反應的平衡常數表達式K=___________________,H___________0(填“”、“ =”);

(2)830℃時,向一個5 L的密閉容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反應初始6s內A的平均反應速率v(A)=0.003 mol·L–1·s–1,則6s時

c(A)=____________mol·L–1,C的物質的量為____________mol;若反應經一段時間后,達到平衡時A的轉化率為____________,如果這時向該密閉容器中再充入1 mol氬氣,平衡時A的轉化率為 。

(3)判斷該反應是否達到平衡的依據為____________(填正確選項前的字母)。

a. 壓強不隨時間改變

b.氣體的密度不隨時間改變

c. c(A)不隨時問改變

d.單位時間里生成c和D的物質的量相等

(4)1200℃時反應C(g)+D(g)?葑A(g)+B(g)的平衡常數的值為____________。

分析:(1)因反應中的物質都是氣體,據平衡常數的定義可知其K=■;由表中數據可知,溫度升高,K值減小,說明升高溫度向吸熱的逆反應方向移動,故正反應為放熱反應,即ΔH

⑷反應“C(g)+D(g)?葑A(g)+B(g)”與“A(g)+

B(g)?葑C(g)+D(g)”互為逆反應,平衡常數互為倒數關系,故1200℃時,C(g)+D(g)?葑A(g)+B(g)的K=■=2.5。

答案:(1) ■

點評:書寫化學平衡常數表達式時,一要注意其書寫形式與反應方程式書寫形式直接相關;二要注意反應物和生成物中,固體或純液體物質的濃度可看作1,不必寫入表達式。

二、考查外因對化學平衡常數的影響

【例2】(2012年福建理綜化學卷)在恒容絕熱(不與外界交換能量)條件下進行2A(g)+B(g)?葑 2C(g)+D(s)反應,按下表數據投料,反應達到平衡狀態,測得體系壓強升高,簡述該反應的平衡常數與溫度的變化關系:____________。

分析:該反應的正反應方向是一個氣體分子數減小的反應(注意D為固態),在恒容絕熱的情況下,反應達到平衡狀態,體系壓強升高,可推知氣體體積變大,說明平衡向逆反應方向移動(左移)。另外,壓強與溫度成正比,壓強升高,溫度升高,如果正反應是放熱的情況下,則是升高溫度,平衡向左移,由K=c(C)2/[c(A)2·c(B)]知c(C)減小,c(A)、c(B)增大,符合題目情況。因此推出正反應方向是一個放熱反應,那平衡常數與溫度成反比,即化學平衡常數隨溫度升高而減小。

點評:當反應方程式書寫形式一定時,影響化學平衡常數的因素僅限于溫度,與反應物或生成物的濃度變化無關。

三、考查化學平衡常數與平衡移動或反應進行程度或焓變的關系

【例3】(2011年北京理綜化學卷)在溫度t1和t2下,X2(g)和 H2反應生成HX的平衡常數如下表:

⑴已知t2>t1,HX的生成反應是____________反應(填“吸熱”或“放熱”)。

⑹僅依據K的變化,可以推斷出:隨著鹵素原子核電荷數的增加,____________(選填字母)。

a. 在相同條件下,平衡時X2的轉化率逐漸降低

b. X2與H2反應的劇烈程度逐漸減弱

c. HX的還原性逐漸

d. HX的穩定性逐漸減弱

分析:⑴由表中數據可知,溫度越高平衡常數越小,這說明升高溫度平衡向逆反應方向移動,所以HX的生成反應是放熱反應;

⑹K值越大,說明反應的正向程度越大,即轉化率越高,a正確;反應的正向程度越小,說明生成物越不穩定,越易分解,因此選項d正確;而選項c、d與K的大小無直接聯系。

答案:⑴放熱 ⑹a、d

點評:①分析濃度商(Q)與化學平衡常數(K)的關系,可判斷反應是否達到平衡狀態或確定平衡移動情況。②K的大小表示可逆反應進行的程度,K值越大,說明正反應進行的程度越大,反應物的轉化率越大,反之越小。③若升高溫度,K值增大(減小),則正反應為吸熱(放熱)反應。

四、考查化學平衡常數的計算

【例4】(2012年新課程理綜化學卷)光氣(COCl2)在塑料、制革、制藥等工業中有許多用途,工業上采用高溫下CO與Cl2在活性炭催化下合成。

(4)COCl2的分解反應為COCl2(g)?葑Cl2(g)+CO(g); H=+108 kJ·mol–1。反應體系達到平衡后,各物質的濃度在不同條件下的變化狀況如下圖所示(第10 min到14 min的COCl2濃度變化曲線未示出):

①計算反應在第8 min時的平衡常數K=____________________________________;

②比較第2 min反應溫度T(2)與第8 min反應溫度T(8)的高低:T(2)____________T(8)(填“”或“=”);

③若12 min時反應于溫度T(8)下重新達到平衡,則此時c(COCl2)=____________mol·L–1;

④比較產物CO在2~3 min、5~6 min和12~13 min時平均反應速率[平均反應速率分別以v(2~3)、v(5~6)、v(12~13)表示]的大小____________________________________________________________;

⑤比較反應物COCl2在5~6 min和15~16 min時平均反應速率的大小v(5~6)____________v(12~13) (填“”或“=”),原因是____________________________________________________________。

分析:①根據反應方程式可列出K計算公式,K=c(Cl2)·c(CO)/c(COCl2)=0.11×0.085/0.04= 0.234 mol·L–1。

②計算T(2)時的K值(為0.121 mol·L–1)很明顯小于T(8)時的K值,說明是升高溫度,平衡正向移動了的原因;

③題目說了是不同條件下的平衡狀態,那么后面溫度就不會改變。根據K值可計算c(COCl2) =0.12×0.06/0.234=0.031 mol·L–1;

④因為5~6分鐘,CO濃度在改變所以平均反應速率大于其它的,因為處于平衡狀態,根據V的計算公式,2~3、12~13的平均反應速率為0;

⑤因為5~6分鐘時濃度改變大于12~13。

答案:①K = 0.234 mol·L–1; ②< ③0.031 ④v(2~3)>v(5~6)=v(12~13)⑤> 在相同溫度時,該反應的反應物濃度越高,反應速率越大。

點評:化學平衡常數計算主要包括以下形式的問題:由濃度變化或圖像分析求算平衡常數、比較平衡常數大小、由平衡常數求物質濃度或反應物的轉化率等,處理具體問題時,一要正確書寫化學平衡常數計算表達式,二要注意各物質量的單位,三是注意溫度條件。

除上述類型問題外,還有概念考查、綜合計算(如融合轉化率計算)等。總之,處理化學平衡常數試題時,一要扣準概念的內涵與外延,二要正確書寫計算表達式,三要注意一些規律性知識的運用,提高解題效率。

化學平衡常數范文2

一、概念理解

(1)概念:在一定溫度下,當一個可逆反應達到平衡狀態時,生成物濃度的冪次方乘積與反應物濃度的冪次方乘積之比是一個常數,這個常數就是該反應的化學平衡常數,用K表示.

對于一般的可逆反應:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),化學平衡常數的表達式為:K=cp(C)•cq(D)/[cm(A)•

cn(B)].

(2)意義:化學平衡常數K是一定溫度下一個可逆反應本身固有內在性質的定量體現,它的大小表示可逆反應進行的程度.K值越大,說明平衡體系中生成物所占的比例越大,它的正向反應進行的程度越大,即該反應進行的越完全,反應物轉化率越大;反之,就越不完全,轉化率就越小.一般來說,K>105時,該反應就基本進行完全.

(3)注意:①化學平衡常數K只針對達到平衡狀態的可逆反應適用,非平衡狀態不適用.

②當反應的化學方程式書寫形式一定時,影響化學平衡常數的因素僅限于溫度,與反應物或生成物的濃度變化無關,也與體系壓強的改變無關;由于催化劑同等程度的改變正、逆反應速率,故平衡常數不受催化劑影響.任何可逆反應,當溫度保持不變,改變影響化學平衡的其他條件時,即使平衡發生移動,K值也不變.

③由于固體或純液體的濃度是一常數,如果反應中有固體或純液體參加或生成,則表達式中不能出現固體或純液體;稀溶液中進行的反應,如有水參加反應,由于水的濃度是常數而不必出現在表達式中;非水溶液中進行的反應,若有水參加或生成,則應出現在表達式中,如酯化反應.

④化學平衡常數表達式的書寫形式與反應的化學方程式的書寫形式直接相關,化學方程式中的化學計量數不同,表達式就不同;反應方向改變,平衡常數也改變.相同物質的反應方程式書寫形式不同時,各平衡常數間是存在聯系的,如可逆反應中,正反應的表達式與逆反應的表達式互為倒數;若化學計量數差n倍,則平衡常數為n次冪倍.

(4)規律:①其他條件不變時,若正反應是吸熱反應,由于升高(或降低)溫度時,平衡向正(或逆)反應方向移動,K增大(或減小);若正反應是放熱反應,由于升高(或降低)溫度時,平衡向逆(或正)反應方向移動,K減小(或增加),所以,體系溫度變化時,平衡常數可能增大也可能減小,但不會不變.

②分析濃度商(Qc)與化學平衡常數(K)的大小,可判斷反應所處的狀態,如Qc=K,體系處于化學平衡;Qc<K,反應正向進行;Qc>K,反應逆向進行.可見,只要知道一定溫度下某一反應的平衡常數,并且知道各反應物及生成物的濃度,就能判斷該反應是處于平衡狀態還是向某一方向移動.

二、典型應用

1.考查對概念的理解.這類問題涉及的知識點主要包括:對定義的理解、平衡常數表達式的書寫及與化學方程式的互推、影響因素分析、平衡常數的意義等,以基礎知識考查為主.

例1 高溫下,某反應達到平衡,平衡常數K=

c(CO)•c(H2O) c(CO2)•c(H2).恒容時,溫度升高,H2濃度減小.下列說法正確的是( )

(A) 該反應是焓變為正值

(B) 恒溫恒容下,增大壓強,H2濃度一定減小

(C) 升高溫度,逆反應速率減小

(D) 該反應化學方程式為CO+H2O〖FY(KN〗催化劑 高溫〖FY)〗 CO2+H2

分析:由平衡常數K=

c(CO)•c(H2O) c(CO2)•c

(H2)可知該反應的化學方程式為CO2(g)+H2(g)CO(g)+ H2O(g),(D)項錯誤;題設“溫度升高時H2濃度減小”,說明在恒容時平衡正向移動,ΔH>0,(A)項正確;恒容時增大壓強,H2的濃度不變,(B)項錯誤;升高溫度,v正和v逆都增大,(C)項錯誤.答案為(A).

2.考查有關計算. 這類問題中比較典型的試題包括:由濃度變化或圖像分析求算平衡常數、比較平衡常數大小、由平衡常數求物質濃度或反應物的轉化率等,以計算能力考查為主.

例2 將固體NH4I置于密閉容器中,在一定溫度下發生下列反應:①NH4I(s)NH3(g) +HI(g);②2HI(g)H2(g)+I2(g),達到平衡時,c(H2)=0.5 mol•L-1,c(HI)=4 mol•L-1,則此溫度下反應①的平衡常數為( )

(A) 9 (B) 16 (C) 20 (D) 25

分析:設反應①達到平衡時,NH3的濃度為x,HI的濃度也為x.

NH4I(s) NH3(g) +HI(g)

起始濃度

轉化濃度

平衡濃度 x x

2HI(g) H2(g)+I2(g)

起始濃度

x00

轉化濃度

x-4 0.5

平衡濃度

4 0.5

根據關系式可列等式:(x-4)/2=0.5/1

解得:x=5 mol•L-1

則溫度下反應①的平衡常數K=c(NH3)平•c(HI)平=5×4=20.答案為(C).

3.判斷化學平衡情況及反應的熱效應.主要是三類問題:一是分析外因(僅限于溫度)對平衡移動的影響與K的關系;二是分析濃度商(Q)與K的關系,并判斷平衡移動情況;三是判斷反應的熱效應.

例3 煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數、投料比及產率等問題.已知CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的平衡常數隨溫度的變化見表1.

表1

溫度/℃ 400 500 830 1 000

平衡常數K 10 9 1 0.6

試回答下列問題:

(1)上述反應的正反應是反應(填“放熱”或“吸熱”).

(2)某溫度下,上述反應達到平衡后,保持容器體積不變,升高溫度,正反應速率

(填“增大”、“減小”或“不變”),容器內混合氣體的壓強(填“增大”、“減小”或“不變”).

(3)某溫度下,平衡濃度符合下式:c(CO)•c(H2O)=

c(H2)•c(CO2),試判斷此時的溫度為℃.

(4)能判斷該反應是否達到化學平衡狀態的依據是( )

(A) 容器中壓強不變

(B) 混合氣體中c(CO)不變

(C) v逆(H2O)=v正(H2)

(D) c(CO)=c(CO2)

(5)830 ℃時,在恒容反應器中發生上述反應,按表2中的物質的量投入反應混合物,其中向正反應方向進行的有(選填字母).

表2

投料 A B C D

n(CO2)/mol 3 1 0 1

n(H2)/mol 2 1 0 1

n(CO)/mol 1 2 3 0.5

n(H2O)/mol 5 2 3 2

(6)在830℃時,在2 L的密閉容器中加入4 mol CO(g)和6 mol H2O(g)達到平衡時,CO的轉化率是.

分析:(1)由表格可知,升高溫度,化學平衡常數減小,故正反應為放熱反應.

(2)升高溫度,正、逆反應速率均增大;容器體積不變的情況下,升高溫度,則容器內混合氣體的壓強增大.

(3)當c(CO)•c(H2O)=c(H2)•c(CO2)時,K=1,此時的溫度由表中數據可知為830 ℃.

(4)該反應為“反應前后氣體物質的量不變”的反應,反應過程中氣體壓強始終不變,與平衡與否無關;c(CO)=c(CO2)不能作為反應是否達到化學平衡狀態的依據.答案為(B)(C).

(5)830℃時,化學平衡常數為1,即若n(CO2)×n(H2)<n(CO)×n(H2O),則反應向正反應方向進行,符合此要求的是(

B)、(C).

(6)830 ℃時,化學平衡常數為1,則

CO(g)+H2O(g)[WB]H2(g)+CO2(g)

起始濃度/mol•L-123 0 0

轉化濃度/mol•L-1xxx x

平衡濃度/mol•L-12-x3-xx x

由平衡常數K=

c(H2)•c(CO2) c(CO)•c(H2O)

=x2 (2-x)(3-x)=1,

化學平衡常數范文3

關鍵詞:高中化學;化學平衡;教學策略;等效平衡;教學優化

中圖分類號:G633.8

化學平衡是整個高中化學的重點、難點,也是熱點,對課任教師來說也是難點。如何把握好本節內容,突破難點就顯得尤為重要。本文志在通過多年的授課整合本節的教學思路,提出對本節內容的處理方法,以優化課堂教學,提高課堂教學效率。

一、高考考試說明對本節知識的要求。

了解化學平衡建立的過程。理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學平衡的影響,認識其一般規律。理解化學平衡常數的含義,能夠利用化學平衡常數進行簡單的計算。

本節內容主要包括四個知識點:1、可逆反應;2、化學平衡狀態;3、化學平衡移動原理;4、化學平衡常數。從功能上分,可逆反應是化學平衡的載體,化學平衡常數是對化學平衡的定量描述,化學平衡移動原理是外界因素對化學平衡影響的定性分析。

二、如何進行化學平衡的教學優化

怎么突出《化學平衡》知識板塊的教學重點,突破本節的教學難點呢?方法如下,了解學生認知結構;運用化學實驗;調整知識順序;進行定量描述;定性判斷;避免死記硬背以及突破難點。具體闡述如下。

1、了解學生認知結構

《化學平衡》知識板塊與上節課的教學內容在學生的頭腦中并不是簡單的加和,原有知識因新知識的介入會使兩者之間相互干擾和影響,導致知識內化的困難。因此在教學設計時,教師要考慮如何激活學生的已有知識,在學生"已經知道的"與"將要知道的"知識間構架橋梁,然后運用同化機制促進新舊知識的相互作用,以利于難點的突破和重點的強化。

2、充分運用化學實驗

《化學平衡》知識板塊的實驗具有素材豐富、實驗現象明顯、說服力強的特點。教學中最好采用邊講邊實驗的形式進行,引導學生認真觀察實驗現象,啟發學生充分討論。一方面要提供建構知識的基礎,同時又要留給學生廣闊的建構空間,讓學生針對具體的情境采用適當的策略,師生共同歸納出化學平衡移動原理。

3、合理調整知識順序

人教版教材《化學平衡》一節的知識呈現順序是:可逆反應與不可逆反應;化學平衡狀態(包含影響平衡的因素);化學平衡常數。在實際教學中感覺"化學平衡常數"的呈現有點滯后,故建議將其放在影響平衡的因素濃度、壓強、溫度之前引入,把定性的分析判斷變成定量的分析推導,有利于突破壓強教學難點。

4、具體教學方案參考:

《化學平衡》知識板塊的教材的主要特點是實驗研究與理論分析并重。教師在教學過程中,既要做好演示實驗,引導學生通過分析實驗現象得出結論,也要充分利用化學圖像和化學平衡常數,組織學生通過邏輯推導深刻理解知識的內涵。

首先結合《化學(必修2》中的相關內容,讓學生回憶可逆反應、化學平衡狀態等已有知識。其次,列舉一些生活或實驗室中存在的化學平衡現象,如固體溶質在某溶劑中形成飽和溶液、指示劑變色、弱電解質的電離等。在豐富學生對可逆過程的認識的同時,引導學生關注如何定量描述化學反應的限度(即認識和運用化學平衡常數定量描述),以及怎樣控制和改變反應的限度(即影響化學平衡的因素及如何定性判斷和定量分析影響結果)。

對"化學平衡常數"的主要要求學生了解其含義,建議①充分發揮數據的功能,培養學生對數據的分析和處理能力;②讓學生明確化學平衡常數與化學平衡狀態的關系:化學平衡常數只受溫度影響,溫度不變平衡常數不變;③補充濃度商、平衡常數與化學平衡狀態的關系。為避免學生混淆濃度商Q和平衡常數K概念,教學中突出它們的定義及表示的異同,明確濃度商是表示一個反應的任意時刻、任何狀態下的各物質的濃度關系。有了這一知識基礎就為下一步定量判斷溫度、濃度和壓強對化學平衡的影響鋪平了道路。

對"反應條件對化學平衡的影響"的教學,一方面要注重通過實驗先讓學生獲得感性認識,得出結論;另一方面引導學生利用學過的平衡常數、(時間~速率)平衡圖像等知識對所得結論進行定量分析,加深對規律的理解,避免死記硬背。應是學生明確化學平衡移動有兩種情況:①溫度一定時,平衡常數為定值,但對應的平衡狀態有多種。對于已達到化學平衡的體系,改變任意組分的濃度時,必然引起其他組分濃度的變化,以保持其平衡常數不變。符合這一條件的因素包括增大或減小反應物濃度、增大或減小生成物濃度、增大或者減小壓強。②溫度改變引起平衡常數的變化,即體系中各組分間濃度關系發生改變,體系必將建立新的平衡狀態。

教學中切忌讓學生死記硬背結論,討論時僅僅抓住外界因素對濃度商Q的影響,通過Q與K的比較判斷平衡如何移動。這種定量判斷非??煽浚m用于所有體系,但是需要一些定量計算。最后歸納總結得出勒夏特列原理,化學平衡移動的定性規律只適用于封閉體系且只改變一個條件的情況下。

總之,正確掌握化學平衡基本理論,能在處理化學平衡難題時節省時間,這在高考中可以爭取到一定的優勢。學生若能自由運用化學平衡原理,那么日常學習中的很多難題就可以迎刃而解了。并且假設學生的解題思路清晰,那么就可以更好的提升學習效率,并且還能夠增加學生的自信心,如此一來,化學學習中的許多難題將會變得簡單化,達到觸類旁通的效果。

參考文獻:

1.張成賢.等效化學平衡教學研究[J].福建基礎教育分析,2010,(8).

化學平衡常數范文4

一、教材相關內容比較

(一)編排體系不同

首先是題目的設計,人教版對這部分內容的命名是“化學平衡”,魯教版將這部分內容命名為“化學反應限度”。其次是課程內容編排,人教版的第一個問題是可逆反應與不可逆反應,第二個問題是化學平衡狀態,第三個問題是化學平衡常數。而魯教版的第一部分是化學平衡常數,第二個部分是平衡轉化率,第三個部分是反應條件對化學平衡的影響。

(二)課程內容開展和知識點的講解角度不同

人教版先從溶解平衡引入可逆反應和不可逆反應,讓學生從已有的知識類比了解化學反應的可逆性。然后從學生已熟悉的溶解平衡特征和資料卡片引入化學平衡狀態和化學反應限度。講解了構成化學平衡體系的基本要求和化學平衡狀態的特征。人教版這樣設計有利于學生接受新知識,充分調動學生的學習興趣。然后從學生認知角度引入外界條件對化學平衡的影響,該知識點是本節課的教學重點和難點,也是頻繁考點,內容抽象;人教版在設置這部分內容時采用以下安排方式:從實驗[2-5]、[2-6]引入濃度對化學平衡的影響,通過做實驗讓學生從感知上認識物質濃度的改變對化學平衡移動的影響。并通過“思考與交流”、“學與問”環節讓學生進一步深入思考濃度的改變對化學平衡移動的影響,最后引導學生得出結論。該點符合學生對抽象知識的認知需求。關于溫度這個外界條件對化學平衡移動的影響,教材也是從實驗入手,讓學生從實驗現象中歸納出相關結論。人教版在課本上沒有詳細探討壓強和催化劑對化學平衡移動的影響,這需要教師在講課時通過“思考與交流”及時補充進去,很多教師在講課時只讓學生記結論而不探究為什么,因此很多學生對這塊內容感到困惑。筆者個人覺得人教版沒有設置好這兩個因素,使老師在設置教學情境時無綱可循。接下來課本以H2和I2的反應為例,研究化學平衡的性質,引入化學平衡常數這個重要內容,通過兩個例題演示平衡常數與轉化率、反應進行程度的關系。但在這部分內容中沒有提到濃度商,需要教師進行必要的補充,因為濃度商Q和平衡常數K之間的關系常用于判斷平衡移動的方向,關于這個知識點考試中經??疾椋P者個人覺得這是人教版知識設置的不足之處。

魯教版在《化學反應的限度》這一節中,以“聯想、質疑”合成氨反應了解平衡狀態,引入化學平衡常數,講述化學平衡常數的性質和作用。在課本中重點指出化學平衡常數的注意事項,通過濃度商Q與平衡常數K的比較,判斷反應是否達到平衡狀態和反應方向判斷。在平衡轉化率的知識設置中,指出平衡轉化率可以直觀的表示反應限度;以例題的形式講解了轉化率的計算方法;以“交流、研討”分析表格,歸納總結出轉化率與平衡常數的關系,并指出通過改變原料氣的比例,可改變平衡轉化率,進而為反應條件對化學平衡的影響打下基礎。在反應條件對化學平衡的影響這部分內容里既有活動探究又有結論指導。比如在溫度對化學平衡移動的影響的知識設置中,以活動探究的形式通過觀察雙氮球試驗,讓學生記錄試驗現象,得出相應結論,再以討論的形式讓學生思考。通過一系列研討活動讓學生從認知上了解溫度對化學平衡的影響,從理論上明白溫度對化學平衡的影響是通過改變平衡常數K實現的。以活動探究FeCl3溶液與KSCN溶液反應的實驗引入濃度對化學平衡的影響,在實驗之后給出了兩個問題討論,進一步加深物質濃度的改變對化學平衡的影響。最后從Q和K的相對大小及柱狀圖的形式理論分析濃度對平衡的本質影響。關于壓強對平衡移動的影響教材是這樣設置的:首先在“交流研討”中讓學生補全表格,根據表中信息進行研討。通過研討分析讓學生嘗試歸納出壓強對平衡移動的影響。并從Q和K的關系進一步分析壓強改變對化學平衡的影響及平衡移動的方向。在知識設置的過程中充分調動學生的學習興趣,培養學生的邏輯分析能力及科學嚴謹的態度,激發學生對科學的愛好;魯教版這種既有實驗又有理論教材設置,符合學生的感性認識和理性認識,從邏輯思維分析角度設置知識。筆者認為這是魯教版知識設置的獨到之處。

二、教學建議

兩個版本在編排體系、相關欄目設置、習題設計等方面都不盡相同,側重點也不一樣,為了使教材在教學中達到預期的教學效果,筆者提出幾點相應的教學建議:

1.人教版在講述壓強對化學平衡的影響時教師要充分設置教學情境,引導學生從濃度的改變認識壓強的改變,通過學生積極思考導出壓強改變對平衡的影響結論,充分發揮教學的雙主題作用。

化學平衡常數范文5

關鍵詞:教材;等效平衡;教學;技能;建構

文章編號:1008-0546(2013)09-0055-03 中圖分類號:G632.41 文獻標識碼:B

一、問題的提出

1. 對比與思考

等效平衡不僅是化學平衡中的一個概念,更是比較轉化率大小或平衡體系中物理量大小常用的一種思維分析方式。它對促進學生抽象建模能力和理解化學平衡體系涵義極其重要,但人教版新舊教材對該內容的處理各不相同。

從上表看出,新舊教材均無明確的等效平衡概念,但舊教材以信息形式給出了其“模型”,指出了其“核心”是“組成相同”,還用“實驗證明”表明了此為經驗規律。新教材對此無任何提及,是新教材暗指要舍棄掉該內容嗎?如果不是,如何實施教學呢?

2. 問題與認識

課程標準在認識化學科學主題中指出:“認識模型、比較等科學方法對化學研究的作用”;在化學平衡主題中指出:“認識化學平衡的調控在STSE中的重要作用”。而等效平衡觀念建立過程是將化學平衡移動原理建模、比較等科學方法相融合的過程,在此基礎上形成的一種行之有效的定量比較的思維分析方法,是不應舍棄的。它依舊是當前各級測試的重要內容,事實上,一線教師一直也沒有放棄等效平衡教學。

二、現行教法的缺陷

當前教學基本是沿用舊教材信息呈現的方式引出話題,然后告知等效平衡三種類型后進行演練鞏固。此法看似短平快,但學生只會僵硬地依葫蘆畫瓢,缺乏理性認同,故對“效”的含義自我感知不足,容易受其他物理量的干擾,解決起問題來也缺少靈活性,很多構造等同模型解題的文章也是對此種教學效果的反饋。

事實上,新教材引入化學平衡常數后,等效平衡的教學完全可以借助化學平衡常數的意義,將邏輯思維和建模思維相結合,推動學生以自己的認知方式深入理解等效平衡的含義,在感悟基礎上將問題解決的思維方式和建模手段靈活應用于實際問題解決中。

三、等效平衡教學主要環節

1. 用化學平衡常數確立數量關系

請問:(1)甲和乙達平衡時混合物中各物質的物質的量、濃度及其體積分數,達到平衡的時間,熱量變化有何關系?導學輔助:溫度不變,則化學平衡常數不變,可利用“三步法”尋求突破。

(3)丁和甲平衡時為等效平衡,則c為何值?學生可自行解答。

從上述教學設計可感受到,新教材其實將等效平衡的法則隱含在了化學平衡常數意義之中,而化學平衡常數作為平衡體系的重要性質的功能,可能是受舊教材體例的影響,在當前教學中重視還是不夠,依舊沿襲舊教材體例設計等效平衡的教學,學生缺乏對數量關系的感悟,更缺少對構筑中間狀態的體驗,對概念和方法都自然頗感突兀和抽象。

也不可否認,為了計算方便,在上述計算中所用數據都比較特殊,如果完全把等效平衡問題轉化為計算解決,顯然是不明智的。

2. 借助平衡移動培養建模思維能力

上圖側重于展示過渡態的作用,即將甲和乙的平衡狀態串聯成連續變化過程,應用過渡態解題并非學生思維的困惑點,教學難點在于如何解決上圖中兩個“?”。

學生經過計算感受和思維建模,能夠認可并自我建構問題解決的途徑和方法,便促進了學生知識技能結構化過程。勒夏特列原理是定性的,其概括性比較強,綜合應用起來比較抽象。用平衡常數定量手段進行過渡,通過數據感悟概念核心,借助數據分析從猜想到歸納概括,符合學生的認知心理。

四、結束語

概念原理的教學,本質在于促進學生認知發展,包括認知角度的豐富和認知水平的提高。上述教學過程通過計算促使學生體會等效平衡的這種數量關系特點,突出了如何運用新教材定量研究特點習得這種技能,較好地解決了學生“已知”、“能知”和“怎么知”的關系,相比直接告知成熟的方法來解決問題,多了點引導,便少了份困惑,更挖掘出了新教材變更的合理性?;瘜W反應與原理是學生學習倍感困難的內容,如何破局,需要走進新教材站在學的立場實踐實踐再實踐。

參考文獻

[1] 宋心琦主編.普通高中課程標準實驗教科書:化學(選修4)[M].北京:人民教育出版社,2011:28~30

[2] 人民教育出版社化學室編著.全日制普通高級中學教科書(試驗修訂本·必修):化學(第二冊)[M].北京:人民教育出版社,2000:40

化學平衡常數范文6

一、計量概念概述

中學化學階段,涉及的計量概念眾多,初中階段、高中階段均有,如表1所示。

二、計量概念教學策略與運用

1.強化概念在學科體系中的功用

在“物質的量”內容的學習中,教材僅以“為了將一定數目的微觀粒子與可稱量的宏觀物質之間聯系起來,在化學上特引入物質的量”、“物質的量是國際單位制中的基本物理量之一,符號為n,單位為摩爾”等概括性的信息。學生通過一階段的教學活動會知道物質的量的定義以及運用幾個相關公式進行簡單的計算(如圖1)。這也基本達到了課標的教學要求。但是,很少去思考為什么要學習這個概念,這個概念的學習對學生發展會有怎樣的幫助?這是概念的功用問題。盡管大家都知道物質的量是聯系宏觀與微觀的橋梁,但要做到不斷深化并說明其重要性,還值得教師不斷提醒自己在教學中時時滲透,尤其在高一,學生剛剛由初三定性學習化學到定量學習的轉變的重要階段。例如在物質的量相關的教學中,隨著教學的逐步遞進,應該告訴學生物質的量不僅是將宏觀可稱量的物質的質量與肉眼看不到的微觀粒子聯系起來。比如稱量了56.0 g的鐵,實際上相當于稱量了約6.02×1023個鐵原子;還可以將宏觀可以量取的液體或氣體的體積與微觀粒子聯系起來,比如喝下18.0 mL水,就相當于喝下了6.02×1023個水分子;標準狀況下,收集到22.4 L的氧氣,就相當于捕捉到了6.02×1023個氧分子……類似觀念的滲透,就將宏觀與微觀的聯系變得具體,物質的量的橋梁作用一目了然,學生感受更加深刻。

在“化學平衡常數”教材內容的學習中,學生通過教學活動能收獲:從定量角度描述化學平衡狀態,利用化學平衡常數進行定量表征和比較不同的化學反應的限度,化學平衡常數跟溫度有關,并能運用化學平衡常數表達式進行一些簡單的計算。教學設計越好,學生在課堂的的收獲會更多且具體

。但實際上,為什么要學習化學平衡常數遠非一節課的內容學習就能滲透的。隨著學習的深入,應該讓學生明白通過學習化學平衡常數,可以把定性描述化學平衡、化學平衡移動原理(勒夏特列原理)從定量角度進行解釋,從而為調控化學平衡形成思路。這點特別是在后續的弱電解質的電離平衡、鹽類水解、沉淀溶解平衡等的學習、理解與應用中,可以充分體現化學平衡常數(幾類平衡常數)的價值與功能。這樣的做法使得學生對化學平衡常數的認識由孤立發展為系統。同時,結合日常生產生活實踐,多舉一些與平衡常數知識相關的應用,如工業合成氨、沉淀轉化法在工業酸性廢水中的應用等,學生對平衡常數的認識會更加立體、豐富。

2.重視概念的建構過程

(1)關注學生前概念

以物質的量為例,以學生前概念(相對原子質量、相對分子質量等)為基礎的建構值得借鑒。例如,C+O2CO2,學生理解此方程式表示的意義是沒問題的。

C+O2

CO2

微觀:一個碳原子,一個氧分子,一個二氧化碳分子

宏觀:12 g碳32 g氧氣,44g二氧化碳

同一個化學方程式表示的意義相同,因此,微觀粒子和宏觀質量之間存在著聯系。到底有什么聯系呢?教師提供一組數據,一個碳原子的質量為m(C)=1.993×10-23g,一個氧分子的質量

m(O2)=5.316×10-23g。通過計算12 g碳、32 g氧氣中含有的微粒數發現,二者含有的微粒數相同,該數值大約為6.02×1023。是不是其他物質也含有相同的微粒數呢?接著給出一組不同微粒數的質量,來計算其所含有的微粒數目,如表2所示。

(1)按要求填表

培養學生基本計算能力

(2)第1、2組數據說明了什么?

反應物的濃度與平衡常數的關系

(3)第3、4組數據說明了什么?

生成物的濃度與平衡常數的關系

(4)你能從上面4組數據得到什么結論?平衡常數與濃度無關

學生不難發現,各組數據平衡濃度按照關系式計算所得結果幾乎一致。4組數據得到的結論是:對一個確定的化學方程式平衡濃度間各物質間存在某種定量關系的的規律;不同起始濃度,不同起始物質不影響平衡濃度間的這種定量關系的規律。到此,化學平衡常數概念基本建立。當然,也可以利用其他表格進行補充并挖掘其數據的

化學習題的解答,常常采用教師或學生講解評析的方式進行。在教學中筆者發現對于那些與實驗有關的習題,如果習題涉及的實驗器材、藥品易于準備,操作比較簡單方便,在進行習題解析時不妨借助實驗來加以強化說明,這樣往往能達到解題思路更清晰,認識化學原理更充分,理解概念更透徹,課堂教學更有趣,學生更容易掌握的良好效果。

一、運用實驗解析有關化學實驗類習題

1.人教版上冊第42頁第4題(1)題“把二氧化錳加入裝有過氧化氫溶液的試管中”與“把過氧化氫溶液緩緩的加入盛有少量二氧化錳的試管中”的實驗現象是否相同?哪種方法可以得到平穩的氧氣流?在習題講解時,對于答案有部分同學難理解,特別是說不清楚原因,于是筆者準備好藥品和儀器,請一位學生分別按題中要求進行操作,讓其他學生觀察,結果現象十分明顯,并且看到現象后又追問“為什么”,結合實驗很快就理解并解決問題。

2.用加熱高錳酸鉀或氯酸鉀并用排水法收集氧氣時,實驗操作中一個很關鍵的步驟“先撤導管后熄滅酒精燈”,筆者按照錯誤的步驟演示給學生,當水回流到導管又即將到達試管口時,再迅速地補上點燃的酒精燈,明顯地觀察到導管中的水柱被“趕”了出來。這時“如果先熄滅酒精燈,水槽中的水可能會倒吸入試管,使試管因驟冷而炸裂”的描述就容易理解了,從而避免了學生純機械記憶此知識。

功能,得到更為全面認識的化學平衡常數。

3.變式練習,提高認知水平

一般來說,關于計量概念的考查通常是圍繞某個關系式(或等式)展開,知道了兩個相關量,就可以求未知量。學生在做此類題目時的難點通常表現在關系式(或等式)找不到或相關量找不到。有些相關量涉及這些核心概念的理解,如例1。

例11 g N2中含有n個N2分子,則阿伏加德羅常數NA可以表示為()。

A.14n/molB.28n/mol

C.n/14molD.n/28mol

學生必須想到宏觀(1 g)與微觀(n個)的聯系要以物質的量作為橋梁,并以此建立關系式(見圖1),就不難選出正確答案。

有些題目中相關量線索明顯,但相關量被隱藏,如例2。

例2工業生產中有時采用陽離子交換樹脂法來測定沉淀后溶液中Cr3+的含量,其原理是Mn++nNaRnNa++MRn,其中NaR為陽離子交換樹脂,Mn+為要測定的離子。某次測定過程中,將pH=5的廢水經過陽離子交換樹脂后,測得溶液中Na+比交換前增加了4.6×10-2 g?L-1,則該條件下Cr(OH)3的Ksp的值為。

學生很快就能知道要求Cr(OH)3的Ksp當然要知道c(Cr3+)和c(OH-)。問題在于,這兩個相關量不好找。c(OH-)的相關量是c(H+),通過pH、Kw可以求解;而c(Cr3+)通過分析則只能通過題目條件中的方程式來求解。當然,學生還得知道n=3,g?L-1還得轉化為mol?L-1,才可以準確求解。

要說明的是,教學過程中沒有必要實行題海戰或是為了尋求難度而出難題。把握學生在學習過程中的障礙點,有針對性地選擇習題進行鞏固與突破,訓練學生的基本知識與基本技能,同時訓練學生的思維能力,起到事半功倍的效果。

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