关于化学平衡原理应用难点的教学处理,本文主要内容关键词为:化学平衡论文,难点论文,原理论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
化学平衡原理在应用中,经常会遇到多重因素、多重角度的问题。遇到这类问题时,关键是要根据系统中各平衡、反应的特点和平衡移动的基本原理,分清主次,正确处理各物质间的浓度或其他数量关系,才能得出合理的反应方向或结果。
难点一:化学平衡的等效假设——充分比较化学平衡中的各种影响因素,建立等效模型思想,处理好单一平衡中的复杂问题
化学平衡的移动是根据勒夏特列原理来判断的,但对于一些较为复杂的、抽象的过程却很难得出结论,如果将过程拆解为若干个简单的、具体的过程,问题就会变得简单明了,这种思想我们称之为“建立等效模型”思想。
例1 在一恒温、容积固定的密闭容器中,加入1mol的,发生以下反应:
,达到平衡后,再加入1mol的
,平衡向____方向移动,重新达到平衡时,
的体积分数____(填增大、不变或减少)。
此题涉及影响化学平衡移动方向的因素有两个:浓度和压强(这一因素比较隐蔽,一般学生不能够想到)若为单纯的浓度增大,即:加入一定量的因浓度增加,平衡向减少其浓度的方向移动-(向右),重新达到平衡时,
的体积分数减少。这样考虑问题片面,没有考虑到反应程度大小的变化。
启发学生考虑问题一:气体反应物为一种,增大其浓度与气体反应物为两种,增大其中一种反应物浓度的效果是否完全相同?
分析问题二:恒温、容积固定的密闭容器,增大反应物气体的浓度,容器内的压强变化如何?对可逆反应是否有影响?有怎样的影响?
分析问题一,有联系也有区别。气体反应物为一种,增大其浓度的瞬间,根据化学平衡移动原理分析,平衡向右移动。这点是一致的。但是,最终达到平衡时,反应物转化的程度有很大不同。因为前者要考虑容器内的压强这一变化因素。
问题二,最终反应物的转化程度,只从浓度很难得出——比前面的大还是小的结论。这时,教师给出压强这个研究方向是必然的,但学生用学过的方法还是难以解决这个问题,还需要教师帮助学生建立等效模型来得到最终的结论。建立模型的方法如下:
对照模型,相当于把过程拆解为两步:
1.再加入1mol的,先体积加倍,相当于恒压容器,平衡不移动;
2.在前者的基础上再增大压强(即缩小容器体积为V,本题为恒容容器)。
按以上分析,学生运用移动原理就能很容易地判断出:平衡应向生成的方向进行,即转化的程度小于前面的平衡,最终
应大于原平衡的两倍,所以
的体积分数增大。
教学中,应当对学生适当说明建立等效模型的方法,还可以拓展条件范围:在一恒温、容积固定的密闭容器中,反应物为两种或更多,同等程度增大或减少反应物的浓度的情况下(可参考2003年高考题11题)如何处理,让学生在感悟和体验中归纳总结,进一步提升解决较为复杂问题的能力。
难点二:电离平衡中的加水稀释问题——充分比较电解质溶液中的浓度相对变化程度的大小,突出联想类比的分析方法
电离平衡主要受浓度和温度两种因素影响,浓度中的加水释放又是一个过程较为复杂的问题。解决这类问题也需要分解为两步:第一步:平衡中的各种分、离子浓度都减小;第二步:着重分析浓度相对变化程度的大小。
例2 用水稀释0.1mol·的氨水时,溶液中随着水量的增加而减少的是()
本题的难点在于:氨水被稀释时,电离平衡向右移动,应如何理解?
我们可以给学生提供系列问题:
1.加水后,电离平衡中,浓度减小的有哪些?刚开始时稀释的程度是否相同?
2.平衡移动的方向——即浓度相对减小程度是否相同?
3.电离平衡中的加水稀释问题类似于化学平衡中的什么因素问题?
通过类比浓度相对变化程度的大小来决定反应物的转化程度,让学生体会电离平衡与化学平衡的压强影响有什么类似之处,并形成以下的认识:
教学中应及时抓住新旧知识之间的联系进行对比,引发学生主动思维,让学生研究过程中学会发现问题、深入问题,联系问题,质疑解难。
难点三:平衡与平衡、平衡与化学反应——把握好浓度大小这一主要因素,强化等量关系
多重平衡中首先要注意找出隐含的平衡或化学反应,然后把握浓度这一主要因素。浓度大小直接影响电解质溶液中存在的四大平衡——电离平衡、溶解平衡、化学平衡、水解平衡的主次关系,并最终决定移动方向。
判断离子浓度大小的重要方法就是要掌握电解质溶液中的等量关系,如电荷守恒、元素(物料)守恒、质子守恒等等。
4.电解质溶液中又有哪些守恒关系?由此可得到什么结论?
5.解决这类问题的思维规律是什么?
教学中,鼓励学生层层分析,步步深入,准确书写守恒关系式,自主分析,由学生自主讨论研究,并形成共识:
解题规律:准确找出各种守恒关系式,结合题目所给信息和水的离子积常数,综合确定结论。
标签:化学平衡论文;