化学平衡常数范文
时间:2023-03-29 10:18:57
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篇1
化学平衡是中学化学最重要的平衡之一,对化学平衡进行定量研究最重要的参数就是化学平衡常数。《2013年普通高等学校招生全国统一考试大纲》(理科・课程实验标准版)对化学平衡常数提出了明确的要求,即“理解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算”,可见高考对于“化学平衡常数”的考察是必然的。而在现行人教版选修4(化学反应原理)中,关于化学平衡常数的表述不多,教材只是强调了“化学平衡常数”的定义,“化学平衡常数”只受温度影响,与反应物和生成物的浓度变化无关,第一个例题求化学平常数,第二个例题用化学平衡常数。
新课改以来,全国各省高考试题表明,关于化学平常数的考察,除教材难度的考点外,还存在教材没有明确强调的考点,现对“化学平衡常数”进行全面的介绍。
对于一般的可逆反应:aA+bB?葑gG+hH,在一定温度下,达到平衡时,体系中物质的浓度间有如下关系:
[G]■[H]■/[A]■[B]■=K(K称为该反应的化学平衡常数)
平衡常数能表明化学反应进行的程度。一般来说,K>10■,可视为正向反应进行完全,而K
1.平衡常数的书写规则
①如果有固体和纯液体参加反应,它们的浓度不写在平衡常数表达式中,因为它们的浓度是固定不变的,平衡常数的表达式中只包括气态物质和溶液中各溶质的浓度。
如:CaCO■(s)?葑CaO(s)+CO■(g) Kc=[CO■]
CO■(g)+H2(g)?葑H■O(1)+CO(g) Kc=[CO]/[CO■][H■]
②稀溶液中进行的反应,如有水参加,水的浓度不写在平衡关系式中。
如:Cr■O■■+H■O=2Cr■O■■+2H■ Kc=[CrO■■]■[H■]2/[Cr■O■■]
但是,非水溶液中的反应,如果反应式中有水(即:有水参加或有水生成),此时水的浓度不可视为常数,必须写入平衡关系式中。如:C■H■OH+CH■COOH?葑CH■COOC■H■+H■O,有:
Kc=[CH■COOC■H■][H■O]/[C■H■OH][CH■COOH]
③同一化学反应,可以用不同的化学方程式表示,每个化学方程式都有自己的平衡常数关系式及相应的平衡常数。如:373K时,N■O■和NO■的平衡体系:
N■O■(g)?葑2NO■(g) K■=[NO■]■/[N■O■]=0.36
1/2N■O■(g)?葑NO■(g) K■=[NO■]/[N■O■]■=0.60
2NO■(g)?葑N■O■(g) K■=N■O■/[NO■]■=2.78
④对于气体反应,写平衡常数关系式时,除可以用平衡时的物质的量浓度表示外,也可用平衡时各气体的分压表示。如:
N■(g)+3H■(g)?葑2NH■(g)
可以写出两个平衡常数关系式:Kc=[NH■]■/[N■]・[H■]■ Kp=P■■/P■・P■■
Kc是以物质的量的浓度表示的平衡常数,其关系式中的[NH■][N■][H■]是各物质的平衡浓度。Kp是以各物质的分压表示的平衡常数,关系式中的P■、P■、P■是各物质的平衡分压。
2.平衡常数的意义
平衡常数的大小能表示可逆反应进行的程度。各个化学反应的平衡常数的大小相差很大,平衡常数越大,表示生成物平衡浓度越大,反应物平衡浓度越小,也就是反应进行得越彻底。例如:27℃时,反应N■+O■?葑2NO的K=3.84×10■,反应2SO■+O■?葑2SO■的K=3.10×10■。这说明上述两个反应达到平衡后,前者反应的程度甚小,几乎可以认为没有发生反应;后者基本上趋于完全反应,转化率特别高。
利用平衡常数还可以判断可逆反应进行的方向。
对于可逆反应:aA+bB?葑pC+qD,若给定A、B、C和D的浓度,则可利用平衡常数K判断反应进行的方向。其方法为:把这些物质的浓度代入平衡常数表达式中进行计算,把计算结果与平衡常数进行比较:
当[C]■[D]■/[A]■[B]■=K时,此反应处于平衡状态;
当[C]■[D]■/[A]■[B]■
当[C]■[D]■/[A]■[B]■>K时,此反应就向逆反应方向进行。
3.平衡常数的单位
平衡常数有单位,由于意义不大,通常不写。有的反应平衡常数单位是1,有的不是1。如:
H■+I■?葑2HI平衡常数单位是1
N■O■(g)?葑2NO■(g)平衡常数单位是mol/L
N■(g)+3H■(g)?葑2NH■(g)平衡常数单位是L■/mol■
[例1]有一密闭抽成真空的容器内,放有无水FeSO■与0.095 mol硫黄,通入纯氧,把体系加热,使它们发生化学反应。在恒定101325Pa及927K下长时间保持平衡,经分析该条件下平衡气相含氧0.005mol,残渣中并未发现残存的硫,试通过计算说明该条件下残渣是什么。
已知此条件下:
2FeSO■(s)?葑Fe■O■(s)+SO■(g)+SO■(g) K■=1.63×1O9Pa
2SO■(g)?葑2SO■(g)+O■(g) K■=5066.25Pa
[分析]通入纯氧反应后,无残存硫,说明全部被氧化为SO■和SO■,若假定第一个反应不发生,则SO■、SO■和O■的分压必须满足第二个平衡。因为NO2已知,故可由K■值求出Pso■和Pso■,然后求出第一个反应的Qp,并与K■比较,从而判断假设是否正确,分析如下:
若生成SO■为xmol,则SO■为:(0.095-x)mol。有:
n■=(0.095-x)+x+0.005=0.1
2SO■(g)?葑2SO■(g)+O■(g)
K■=■=■=5066.25mol/L
所以,x=0.0475mol。
对于反应(1)Q■=Pso■・Pso■=(■×101325)■=2.3×10■(Pa■)>Kp。
所以,此时FeSO■不可能发生分解,残渣为无水FeSO■。
[练习]平衡常数Kc的数值大小,是衡量化学反应进行程度的标志。在25℃时,下列反应的平衡常数如下:
N■(g)+O■(g)?葑2NO(g) K■=1×10-30
2H■(g)+O■(g)?葑2H■O(g) K■=2×1081
2CO■(g)?葑2CO(g)+O■(g) K■=4×10-92
(1)常温下,NO分解产生O■反应的平衡常数的表达式为K=?摇 ?摇。
(2)常温下,水分解产生O■,此时平衡常数值约为K=?摇 ?摇。
(3)常温下,NO、H■O、CO■三种化合物分解放出氧气的倾向大小顺序为?摇 ?摇。
(4)北京市政府要求全市对所有尾气处理装置完成改装,以求基本上除去氮氧化物、一氧化碳污染气体的排放,而改装后的尾气处理装置主要是加入有效催化剂,请你根据以上有关数据分析仅使用催化剂除污染气体的可能性。
参考答案:
(1)K=CN■CO■/C■NO
(2)5×10■
(3)NO>H■O>CO■
(4)NO、CO与O■反应进行的程度很大,使用合适的催化剂加快反应速率,在水蒸气存在下生成HNO■和CO■,则基本上可以除去污染气体。
参考文献:
[1]教育部考试中心编.2013年普通高等学校招生全国统一考试大纲(理科・课程实验标准版).高等教育出版社.
篇2
一、 平衡常数的计算
化学平衡状态是可逆反应发生后的必然结果,逆反应的存在使反应物不能完全转化为生成物.从微观的角度分析,这一点也是很容易理解的,化学反应的微观本质是分子不断运动导致相互碰撞,其中能量较高的活化分子发生有效碰撞,转变为生成物分子,生成物的分子也在不断运动,也存在能量超出逆反应活化能的活化分子,所以部分生成物又重新转变为反应物.因此,可逆反应发生后正、逆反应最终都只能进行到一定程度达到化学平衡状态,此时正逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度不再改变,其浓度(连同化学计量数的方次)乘积的比值也就是一个常数.以反应mA+nBpC+qD为例,K=c(C)pc(D)qc(A)mc(B)n.K值的大小是反应进行程度的量度,K越大,生成物浓度越大,剩余反应物浓度越小,即反应物的转化率越高,反应进行的程度越高.在一定条件下,不同反应的K值不同,其大小取决于反应物的本性.同一反应的K值随温度的改变而变化,但不受浓度变化的影响.
1.由平衡浓度计算平衡常数
已知平衡浓度计算平衡常数,将平衡浓度代入平衡常数表达式即可求出K值.但试题往往不直接给出平衡浓度,而是以图像的形式呈现,此时对图像的识别与分析就成了解题的关键.
3.由溶度积计算平衡常数
在有难溶物参加或生成的可逆反应达到平衡状态后,既存在着该反应的化学平衡(用K量度),又存在着难溶物的沉淀溶解平衡(用KSP量度),在这一多重平衡体系中,相关离子的浓度为一定值,既满足化学平衡,又满足沉淀溶解平衡,由此可根据溶度积求反应的平衡常数.
篇3
平衡常数指在特定条件下(如温度、压力、溶剂性质、离子强度等),可逆化学反应达到平衡状态时生成物与反应物的浓度(方程式系数幂次方)乘积比或反应产物与反应底物的浓度(方程式系数幂次方)乘积比。用符号“K”表示。从热力学理论上来说,所有的反应都存在逆反应,也就是说所有的反应都存在着热力学平衡,都有平衡常数。平衡常数越大,反应越彻底。
对某一可逆反应,在一定温度下,无论反应物的起始浓度如何,反应达到平衡状态后,反应物与生成物浓度系数次方的比是一个常数,称为化学平衡常数,用K表示。
(来源:文章屋网 )
篇4
一、帮助学生深入理解化学平衡常数定义
在高考一轮复习中,需要让学生对化学平衡常数的定义进行深入的理解,这才可以使得其在后面各个阶段的复习以及高考的过程中更好的处理相关的问题,打下坚实的基础。
平衡常数就是当可逆反应达到平衡的时候,每一个产物的浓度系数次幂的连乘积和每一个反应物浓度系数次幂的连乘积之间成正比的关系,而这个比值则为平衡常数。
对于任何一个可逆反应:mA+nBpC+qD,其平衡之后的浓度的比值总是能够满足下列的关系:
这个Kc为一个定值,被称之为浓度化学平衡常数。
如果反应进行的越完全,那么平衡常数就会越大。当可逆反应达到了平衡的时候,生成物浓度之幂或者是分压力的乘积和反应物浓度的幂或者是分压力的乘积之间的比值是一定的。使用浓度所计算的平衡常数是用Kc来表示的。此外还有KW、Ka、Kb、Kh等等。
二、从守恒来整体把握化学平衡常数
在化学学科中“守恒”是化学中相当重要的思想,可以说是贯穿于整个化学教学的。在一轮复习中也需要继续对这一思想进行贯穿,这将有助于帮助学生对化学进行更加深入的理解,有助于帮助学生从整体入手对问题进行考虑,对计算步骤进行优化,减少计算的时间,形成清晰的思路,对化学计算进行整体上的把握,有利于提高学生对于化学平衡的认识。守恒包括了能量守恒与质量守恒,从能量守恒中的能量的转化形式,可以从多个角度对化学反应进行理解。在化学平衡常数复习的过程中,也应该注意守恒思想的应用。从能量守恒的角度来看,可逆反应中正逆反应焓变数值相等,符号相反。例如碳酸的电离与碳酸钠的水解:
碳酸的电离方程式:
三、从基础出发,掌握基本内容
从当前的情况来看,很多教师都更加倾向于向学生传授各种化学计算的巧解方法,
如十字交叉法、差量法等等,通过这些巧解方法可以帮助学生缩短答题的时间,但却会浪费掉大量的教学时间,如果过于注重巧解方法,有可能会导致学生对于基础的掌握不牢固。解题中不使用巧解的方法也能够得出正确的答案,但是需要注重解题时的规范化。在复习化学平衡的时候需要注重基本方法与基本解题思路的指导,对教材中的基本内容进行深入的剖析,灵活的运用各种基础知识解决问题。特别是在化学平衡常数的计算中,基本的解题模式就是“三段式”,列出初始量、变化量以及平衡量。但是需要注意以下的两个问题:(1)所带入的量最好是物质的量浓度,虽然“物质的量”或者是“物质的量浓度”都可以,但是在与化学反应速率以及化学平衡阐述的计算之中,基本都是使用浓度,因此采用浓度可以有助于减少出现错误的可能性。(2)在非水溶液之中,需要加强对解题模式的指导。平衡常数K是通过系统的平衡浓度计算得到,浓度商Q是根据系统任意浓度之下的(包括平衡浓度)所计算出来的。两者虽然表达式一样,但是Q是在一定的温度的任意时刻,产物的浓度幂之积和反应物浓度幂之积比
,但是K是平衡状态下的平衡常数。通过Q和K的相对大小可以用来判断化学反应是否是达到了平衡状态,当K=Q时,处于平衡状态,当Q大于K时平衡会向逆反应方向进行移动;当Q小于K时向正反应方向移动。
四、关于化学平衡常数的综合题
例1氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:
SiO2+C+N2高温Si3N4+CO
(1)配平上述反应的化学方程式(将化学计量数填在方框内);
(2)该反应的氧化剂是,其还原产物是;
(3)该反应的平衡常数表达式为K=;
(4)若知上述反应为放热反应,则其反应热ΔH零(填“大于”、“小于”、或“等于”);升高温度,其平衡常数有(填“增大”、“减小”或“不变”);
(5)若使压强增大,则上述平衡向反应方向移动(填“正”或“逆”);
(6)若CO生成速率为v(CO)=18 mol/(L・min),则N2的消耗速率为v(N2)=mol/(L・min)。
解析(1)分析反应可得,变价元素有Si、C、N,根据化合价升降守恒可配平;(2)分析化合价变化,N2化合价降低,故N2为氧化剂,Si3N4为还原产物;(3)根据配平后的反应不难写出平衡常数表达式;(4)若上述反应为放热反应,则其反应热ΔH
答案:(1)3 6 2 1 6(2)N2Si3N4(3)c6(CO)c2(N2)(4)小于减小(5)逆(6)6
图1例2二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前需要研究的内容之一。
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化成SO3:2SO2(g)+O2(g)催化剂加热2SO3(g)。某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图1所示。根据图1回答下列问题:①将2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于10 L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数等于。②平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)K(B)(填“>”、“
解析本题考查了平衡常数的计算。(1)①由图1知当体系总压强为0.10 MPa时,SO2的平衡转化率(α)为0.80,故达平衡后SO2浓度为:2.0 mol×(1-0.80)10 L=0.04 mol/L, O2的浓度为:
0.02 mol/L,SO3的浓度为:0.16 mol/L。所以该反应的平衡常数K=(0.16 mol/L)2(0.04 mol/L)2×0.02 mol/L=800 L/mol。②平衡状态由A到B时,SO2的平衡转化率(α)增大,但反应温度不变,所以平衡常数K不变。
篇5
本章主要学习的是有关化学反应的快慢(速率)、化学反应的限度(化学平衡)和化学反应进行的方向(推动力)三方面内容,是化学反应原理的重要组成部分,也是在学习了元素周期律、化学反应与能量等知识的基础上学习的中学化学的重要理论之一。内容上有助于加深理解以前所学的元素化合物知识及化学反应,同时也是解释电离平衡、水解平衡等一些平衡现象的基础,起着中介和桥梁的作用,为第三章的学习奠定了理论基础。
选修4中又是以化学反应速率为第二章的开篇,重点是化学反应速率的定量表示方法,难点是通过实验测定某些化学反应速率。通过学习过程使学生初步学会运用化学视角,去观察生活、生产和社会中有关化学反应速率的问题。这部分内容是后面学习影响化学反应速率的因素、化学平衡、化学反应进行的方向的基础,对学生的后续学习有着深远的影响。
(一)做好与必修教材的衔接,促使学生学习能力螺旋式上升。
学生的学习起点是影响他们学习新知识的重要因素,因此教学中首先要关注学生已有知识基础,做好与必修教材的衔接。在处理好教材衔接的同时,另一方面,针对必修、选修都有的内容,教学中要做到源于必修、又高于必修,促使学生学习能力螺旋式上升。分析选修四与必修教材的相关内容设置,不难发现做好化学反应速率的计算是本节的重点。
(二)创设问题情境,引导学生对实验现象进行分析。
本章主要以复习化学反应速率的基础知识为主,但是化学反应速率的表示方法在这里是一个难点。为了增加学生的感性认识,建议在教学中通过实验2-1来引导学生,使学生通过生动直观的实验现象来学习,并留下深刻的印象。同时,及时创设问题情景,引导学生对实验现象进行分析。创设的问题有:
1.怎样判断化学反应的快慢?
2.通过对实验现象的观察你能否判断出一个反应比另一个反应快多少吗?
3.如果在相同时间内测量溶液中氢离子浓度的变化,或测量锌粒质量的变化是否能定量比较反应进行的快慢?
通过这些富于启发性的问题,活跃学生思维,增强学生分析总结问题的能力。使学生清楚的认识到表示反应速率的方法是,单位时间内反应物或生成物的浓度的变化来表示的。
(三)增设例题,提高学生解题能力。
为了进一步提高学生对这部分知识的应用,可以在教学过程中设计三道例题:
1.利用反应速率的表达式进行简单的计算;
2.引用三段式,计算反应中各物质的反应速率,目的在于为化学平衡的学习打下基础;
3.反应速率大小的比较。
(四)利用已有知识,实现类比迁移。
化学平衡概念的建立是“化学平衡”一节的重点与难点,对这一概念的正确理解直接影响平衡常数及化学平衡移动的学习。为突破这一教学难点,根据学生的认知发展水平和接受能力,从其熟悉的内容出发,帮助他们实现类比迁移,从而降低概念的学习难度。例如通过设计如下问题创设情境,导入新课。
问题1:一定温度下,在饱和的蔗糖溶液中加入一块蔗糖晶体,晶体的质量是否改变?
问题2:一定温度下,在饱和的蔗糖溶液中垂吊一块缺角的蔗糖晶体,一段时间后,蔗糖晶体又趋于完美了,而且晶体质量不变。晶体的形状发生变化说明什么?质量不变说明什么?这样从学生已有熟悉的关于溶解的知识出发,从溶解平衡导入化学平衡,通过对溶解平衡的理解和迁移,帮助学生建立起化学平衡是个动态平衡的概念。
(五)运用模型建构,降低思维难度。
化学平衡知识内容较为抽象,比较、假设、模型建构是学习该部分内容的主要方法,教学中要注意学科方法的渗透,加强假设、模型建构等学习方法的指导,使化学原理具体化、形象化、直观化,以便有利于启发学生思维,完成由感性认识向理性认识的飞跃。如在分析压强对平衡移动的影响时,引导学生在头脑中建立这样一个模型,想象一个带有可滑动活塞的密闭容器 ,若将活塞推进,容器体积减小,反应气体浓度增大,即增大压强;若将活塞拉出,容器体积增大,反应气体浓度减小,即减小压强。用上述模型再分析恒容下充入惰性气体或与反应无关的气体,以及恒压下充入惰性气体或与反应无关的气体,使抽象的内容具体化,大大降低了思维难度,有利于学生接受。
(六)优化教学内容,扩大教学效益。
化学平衡常数是选修4第二章中新增设的内容,该内容在课标中的描述如下:“知道化学平衡常数的涵义,能利用化学平衡常数计算反应物的转化率”。化学平衡常数的引入有利于学生从定量角度加深对化
篇6
关键词:化学人教版;化学反应限度;角度分析
随着教育的不断发展,人教版也成为教师和学生选择的重要版本之一,尤其是在高中化学中,高中化学人教版是国内较为常见的版本,下文是笔者以化学反应限度的角度,对高中化学人教版特色的分析。
一、对教材内容实施对比
1.编排上的分析
第一点是构建题目,因各教材版本的不同有所差异,在人教中叫做“化学平衡”;第二点是教学内容上,人教版比较突出一些,其中相关问题人教版反应是可逆的与不可逆的,化学平衡的状态,还有就是化学平衡的常数。
2.课程的相关内容以及侧重点的角度分析
人教主要以溶解平衡过渡到可逆以及不可逆反应,这样可以使学生从掌握的知识对比了解化学反应的可逆性。再从学生已了解的溶解平衡以及资料卡片过渡到化学平衡状态以及化学反应程度上。分析了组成化学平衡模式的根本需要以及化学平衡状态的内容特质。而人教类似的设计可以辅助学生吸收新内容,全面挖掘学生对学习的积极性。再从学生的掌握层面过渡到外界环境对化学平衡的作用,此相关知识是此章节的教学核心以及教学难点,同样是考试中的一大考点;人教版在构建此内容的时候实施了下述方式:从实验[2―5][2―6]过渡到浓度对化学平衡的作用,利用实验让学生了解物质浓度的变化对化学平衡移动的作用。
在课本里主要给出化学平衡常数的相关注意内容,利用浓度商Q和平衡常数K的对比,分析反应有没有达到平衡状态。在平衡转化率的内容构建中,给出平衡转化率能够直观地显示反应程度;举例讲解转化率的计算模式;以沟通、分析表格,整合出转化率和平衡常数之间的联系,且提出利用改变原料气的比率,能够转变平衡转化率,因此,为反应环境对化学平衡的作用奠定路基。在反应环境对化学平衡作用的内容中,有活动分析以及结论导向。在温度对化学平衡的作用内容设置里,实施活动分析的形式利用观察双氮球试验,让他们分析试验现象,最后总结出结论,以分析的模式让学生进行讨论。利用相关的研究活动让学生从理解上掌握温度对化学平衡的作用,让学生切实掌握温度对化学平衡的作用是利用平衡常数K去完成的。活动分析FeCl3溶液和KSCN溶液反应的实验过渡到浓度对化学平衡的作用,通过实验,提出了相关的问题讨论,深入地加强物质浓度的变化对化学平衡的作用。再从Q的大小与柱状图的模式理论判断浓度对平衡的深层次作用。有关压强对平衡移动的作用教材中的构建为:(1)在沟通分析环节让学生充实表格,按照表中内容实施分析。(2)探究分析。让学生试着总结出压强对平衡移动的作用,且从p的联系深入地研究压强变化对化学平衡的作用与平衡移动的情况。在知识构建的环节全面挖掘学生的学习积极性,深化学生的逻辑思维,还
有科学认真的学习习惯,提升学生对科学的爱好。
二、相关建议
综上所述,不同版本在编排模式、系列栏目构建、习题安排等方面均有较大的差异,而知识点也有所不同,为让教材在教学过程中起到最为理想的效果,本人总结了一些教学建议:
在人教版中,压强对化学平衡的作用这一节课的时候,教师要全面构建教学情境,让学生从浓度的变化理解压强的变化,利用学生主动思考过渡到压强变化对平衡的作用结论,全面深化教学的多元化主题。
化学反应限度教学构建环节,教师要全面利用教材构建优势,让学生在对平衡常数、平衡转化率以及环境对化学平衡的作用掌握过程中深入总结出化学平衡状态的特点及作用,且和必修版里的化学平衡状态的知识进行对比,深化学生对平衡状态的
掌握。
不同版本教材均按照教材内容需要,多元化的构建相应的栏目,利用实践活动培养学生的思维、观察、分析以及沟通能力。特别重视方法促进类栏目的构建,在此望相关教师按照新课程改革原则,全面发挥学生的学作用以及教师的引导作用。
伴随教育的不断发展,人教版也成为教师和学生选择重要版本之一,尤其是在高中化学当中,高中化学人教版是国内较为常见的版本,教师在教学过程中,只有发挥其优势及特性,才能够更好地结合教材,进行教学。
参考文献:
[1]郑毓信.数学教育的误区与盲点[J].人民教育,2011,33(11):102-105.
篇7
Abstract: This passage describes the usage of the exam instructions during the review of Grade 3 senior high school. By analyzing the exam instructions and the entrance college examinations, master the trend of college entrance examination
关键词: 高三复习;三轮一冲刺;考试说明;高考题;复习方向;建议
Key words: review of grade 3 in senior high school;three rounds and one clash exam instructions;entrance college exam problems;review trend;suggestions
中图分类号:G638.3 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)28-0207-02
0引言
《2010年普通高等学校招生全国统一考试山东卷考试说明》是化学教学的依据,更是高考命题的依据。纵观近几年的高考题,一个明显的特征是考题不偏、不怪、不超纲。所以认真研究考试说明是非常重要的,可以使复习更有针对性、有效性,可以使复习少走很多的弯路。
1高三化学复习过程
高三化学总复习是中学化学学习非常重要的时期,也是巩固基础、优化思维、提高能力的重要阶段,高三化学总复习的效果将直接影响高考成绩。高三复习的过程是“三轮一冲刺”即:第一轮――分章复习;第二轮――分块复习;第三轮及冲刺阶段――综合训练、模拟高考、回扣课本。无论那一个过程,都要紧紧围绕山东省考试说明,在此基础上来制定复习计划和复习方针策略。下面就分段简述一下复习过程中对考试说明的应用。
1.1 第一轮――分章复习可以按元素化合物---化学基本概念、基本理论――化学实验(其实在整个过程中始终穿插实验教学)--选修来复习。先研究2010年山东省考试说明以及做山东省07、08、09、10四年的高考题。结合这些将每章的考点一一列出来,然后给学生指明应重点掌握的知识点、考点及高考的热点。学生只需花少量的时间就可以掌握本章的重要内容。例如第一章非金属及其化合物,考试说明上的要求是:
常见非金属元素(H、C、N、O、Si、S、Cl等)
①了解常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。②了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
因为其说法太笼统,可以将其分解成具体的考点。如碳元素可分成:考点一、多种多样的碳单质;考点二、碳的氧化物---氧化钠、过氧化钠;考点三、碳酸钠和碳酸氢钠的性质;考点四、碳及其化合物的转化然后将每一知识点逐一展开讲解,再将山东07、08、09、10年有关碳元素的高考题找出来,分析对应的考点及对策。如:
2007年第9题D选项:在空气质量日报中CO2含量属于空气污染指数;
2008年第10题C选项:C60是英国和美国化学家共同发现的,体现了国际科技合作的重要性;
2009年第13题B选项:金刚石是自然界中硬度最大的物质,不可能与氧气发生反应;
2010年第13题B选项:Na2O、Na2O2组成元素相同,与 CO2反应产物也相同;
对应考点:①多种多样的碳单质、碳的氧化物――氧化钠、过氧化钠②常见非金属元素单质及其重要化合物对环境质量的影响。
2011高考对策及预测:在复习中对环境问题引起重视如酸雨、光化学烟雾、温室效应、赤潮等等;对碳的同素异形体的性质及、三、四中的考点多加复习。
通过这样,让学生充分重视考试说明,重视老师所列考点,增加了复习的针对性和有效性,大大提高了学生的学习兴趣及复习效果。其余考试说明中所列考点可以一一给学生这样复习。
1.2 第二轮――分块复习在对课本知识吃透以后,就要着力构建知识网络和体系。这时就不能限于某章某节内容,而应将中学阶段的化学知识进行分类,分成不同的版块进行“块块复习”,使块与块能融会贯通从而建立知识网络。形成网后每一块再进行重点讲解和分析。如对化学平衡复习时,可以将化学平衡常数作为一个重点专题来复习。因为在考试说明中关于平衡常数的要求是:理解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算。由此可见,高考对化学平衡常数的要求还是很高的。可以将化学平衡常数、电离平衡常数、沉淀溶解平衡常数放在一起复习。
先分析近三年高考中其出现的题型及分值
2011高考对策及预测:将题目分别详解及分析、变式训练;总结预测2011年平衡常数考察的具体知识点如:平衡常数表达式的书写、影响因素、与平衡移动的关系以及计算等。
1.3 第三轮及冲刺阶段――综合训练、模拟高考、回扣课本这时的训练题不可随便做,一定做好选题工作。如何选题?可以先将考试说明中的考点分为几大块,然后计划好做几套题,命题时每一套题都有不同的侧重点,几乎将考试说明上所有的知识点都要涉及到。如:考试说明上对催化剂的要求是:了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
在某套综合题时针对催化剂可以出以下题目:
催化剂能够()A、改变反应的速率;B、使正反应速率高于逆反应速率;C、增大反应的化学平衡常数;D、反应过程中不发生化学反应。
还有每次训练都模拟高考,限时完成,讲评时抓重点,讲学生出错多的、问得多的题目以及问题存在较多的知识点。再有教材一直都是高考命题的蓝本,考试前几天大家一定要对课本的知识体系做一个系统的回顾和归纳,理解每个知识点的内涵、外延和联系。
2展望2011高考
现在2010年高考已经过去了,展望2011年高考还需注意以下几点:第一、研究考纲、考题,注重主干知识的复习。山东省2010年的考试说明化学部分与2009年没有任何变化。自2007年以来,连续四年的高考都非常重视对化学基本理论的考察。如化学反应速率、化学平衡、电化学及电解质溶液,还有像氧化还原反应、物质结构和元素周期律等仍将是2011年高考命题的重点。第二、重视化学实验基本操作、强化课本实验。实验考查既是高考命题的重点,又是高考试题的难点。实验问题的设计是以课本基本实验为基础,通过挖掘和创新,强调实验过程、注重实验细节,要求考生能独立完成化学学科的相关实验,理解实验的原理与方法,掌握实验的操作技能,实验条件的控制,观察实验现象,记录实验数据,分析综合得出结论,并对相关结论进行解释与评价。第三、加强集体备课。深化集体备课,整合群体优势,努力提高学科整体教学水平。集体备课的主要依据是:考纲、考题、学情和每一轮复习所存在的问题等。集体备课主要内容是:解决复习策略和计划安排问题,即解决“从学生角度看目前还存在什么问题,什么原因导致仍然存在这些问题,应该怎样解决这些问题;从学科能力考查看需要练什么、怎么练、练到什么程度;从教师功能发挥看需要讲什么、怎么讲、讲到什么程度;分几个专题,各专题的能力指向是什么,每个专题用多少时间”等四大问题。集体备课人人都必须提出不同的见解或提供不同的资料,切实做到智慧的整合。
3结语
综上所述,高三化学总复习时间紧,任务重,要认真分析、研究考试说明以及近年相关的高考试题,增强复习的针对性,摸清高考试题涉及的考点、知识点、特点以及变化趋势,突出高考题的示范作用,从而提高复习效率。
参考文献:
[1]山东省招生委员会.2010年普通高等学校招生全国统一考试山东卷考试说明.山东人民出版社,2010,(2):186-188.
篇8
关键词:化学平衡;计算方法;三段式
化学平衡内容繁琐而复杂,不仅考察的知识点多,而且对学生综合应用能力的要求也比较高。为了提高学生化学平衡的解答能力,作为一线化学教师,我们要把有关化学平衡的计算方法向学生传授,有意识地让学生将理论和实践结合在一起,强化学生对相关知识的认识,让学生更好地利用相关计算方法进行习题的解答,逐步提高学生的计算能力和考试能力。本文以几种计算方法为例对如何提高化学平衡的计算进行论述,以提高学生的考试
能力。
一、三段式计算法
三段式计算法是计算化学平衡最基本的一种解题方法,也是教材中重点讲授的一种计算方法。该计算方法首先要明白平衡常数的计算,起始时各物质浓度之间的关系,以及平衡时各物质浓度的关系,这样不仅能帮助学生计算一些求反应平衡常数的问题,而且还能求某一反应物在此反应条件下的转化率问题等,有助于提高解题效率,提高学生学习化学的能力。
例如:已知一氧化碳与水蒸气的反应为:
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
在427℃时的平衡常数是9.4,如果反应开始时,一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01 mol/L,计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。
分析:该题是教材后的一道练习题,也是应用三段式计算法的典型例题之一。计算该题时,我们先对题干进行分析,首先根据已知k=9.4的计算公式进行计算,之后,引导学生按照三段式计算法进行解答。
通过整个解答过程我们可以看出,三段式计算法的有效应用相对比较简单,而且,有效的计算对提高学生的知识应用能力与计算能力起着非常重要的作用。在教学时,教师要通过对相关练习题的分析来提高学生的应用能力,进而提高学生的化学平衡计算能力。
二、差量计算法
差量计算法在化学平衡计算时,可以是体积差量、压强差量、物质的量差量等等,是计算化学平衡的有效方法之一。在研究化学平衡计算方法的过程中,我们要重点对该方法进行讨论,不是所有的题目都像三段式例题一样,已知条件和未知的关系都那么明确,只要熟练应用平衡常数的公式就可以。事实上,很多试题给出的条件并没有那么直接,需要我们进行转化。因此,我们还要教会学生运用差量计算法,以期提高学生化学平衡的计算能力。
例如:某温度下,在密闭容器中发生如下反应:
2A(g) 2B(g)+C(g)
若开始时只充入2 mol A气体,达到平衡时,混合气体的压强比起始时增大了20%,求平衡时A的体积分数是多少?
分析:要想正确解出该题,首先,先要明确体积分数的概念,即:体积分数=物质的量/总物质的量。接着,再通过求达到平衡时物质A的物质的量和平衡时的总物质的量来对该题进行解答。但是,从分析过程可以看出,我们并不能直接运用三段式计算法,因为给出的已知量只有达到平衡时的增大量,此时我们可以应用差量计算法解题。
平衡时,物质A的物质的量是:2-0.8 mol=1.2 mol
平衡时总物质的量是:2+0.4 mol=2.4 mol
所以,物质A的体积分数=1.2 mol/2.4 mol×100%=50%
可见,差量计算法的应用范围主要是针对题干中只给出增大量或减少量。从上例的分析过程来看,差量计算法的应用针对的是一些基础性试题,这对高效课堂的顺利实现起着非常重要的作用。因此,在化学平衡计算中,学生要熟练掌握差量法的计算过程,为学生解题能力的提高作出相应贡献。
篇9
化学选修4知识点总结
第1章、化学反应与能量转化
化学反应的实质是反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成,化学反应过程中伴随着能量的释放或吸收.
一、化学反应的热效应
1、化学反应的反应热
(1)反应热的概念:
当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热.用符号Q表示.
(2)反应热与吸热反应、放热反应的关系.
Q>0时,反应为吸热反应;Q<0时,反应为放热反应.
(3)反应热的测定
测定反应热的仪器为量热计,可测出反应前后溶液温度的变化,根据体系的热容可计算出反应热,计算公式如下:
Q=-C(T2-T1)
式中C表示体系的热容,T1、T2分别表示反应前和反应后体系的温度.实验室经常测定中和反应的反应热.
2、化学反应的焓变
(1)反应焓变
物质所具有的能量是物质固有的性质,可以用称为“焓”的物理量来描述,符号为H,单位为kJ·mol-1.
反应产物的总焓与反应物的总焓之差称为反应焓变,用ΔH表示.
(2)反应焓变ΔH与反应热Q的关系.
对于等压条件下进行的化学反应,若反应中物质的能量变化全部转化为热能,则该反应的反应热等于反应焓变,其数学表达式为:Qp=ΔH=H(反应产物)-H(反应物).
(3)反应焓变与吸热反应,放热反应的关系:
ΔH>0,反应吸收能量,为吸热反应.
ΔH<0,反应释放能量,为放热反应.
(4)反应焓变与热化学方程式:
把一个化学反应中物质的变化和反应焓变同时表示出来的化学方程式称为热化学方程式,如:H2(g)+O2(g)=H2O(l);ΔH(298K)=-285.8kJ·mol-1
书写热化学方程式应注意以下几点:
①化学式后面要注明物质的聚集状态:固态(s)、液态(l)、气态(g)、溶液(aq).
②化学方程式后面写上反应焓变ΔH,ΔH的单位是J·mol-1或 kJ·mol-1,且ΔH后注明反应温度.
③热化学方程式中物质的系数加倍,ΔH的数值也相应加倍.
3、反应焓变的计算
(1)盖斯定律
对于一个化学反应,无论是一步完成,还是分几步完成,其反应焓变一样,这一规律称为盖斯定律.
(2)利用盖斯定律进行反应焓变的计算.
常见题型是给出几个热化学方程式,合并出题目所求的热化学方程式,根据盖斯定律可知,该方程式的ΔH为上述各热化学方程式的ΔH的代数和.
(3)根据标准摩尔生成焓,ΔfHmθ计算反应焓变ΔH.
对任意反应:aA+bB=cC+dD
ΔH=[cΔfHmθ(C)+dΔfHmθ(D)]-[aΔfHmθ(A)+bΔfHmθ(B)]
二、电能转化为化学能——电解
1、电解的原理
(1)电解的概念:
在直流电作用下,电解质在两上电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫做电解.电能转化为化学能的装置叫做电解池.
(2)电极反应:以电解熔融的NaCl为例:
阳极:与电源正极相连的电极称为阳极,阳极发生氧化反应:2Cl-Cl2+2e-.
阴极:与电源负极相连的电极称为阴极,阴极发生还原反应:Na++e-Na.
总方程式:2NaCl(熔)2Na+Cl2
2、电解原理的应用
(1)电解食盐水制备烧碱、氯气和氢气.
阳极:2Cl-Cl2+2e-
阴极:2H++e-H2
总反应:2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2
(2)铜的电解精炼.
粗铜(含Zn、Ni、Fe、Ag、Au、Pt)为阳极,精铜为阴极,CuSO4溶液为电解质溶液.
阳极反应:CuCu2++2e-,还发生几个副反应
ZnZn2++2e-;NiNi2++2e-
FeFe2++2e-
Au、Ag、Pt等不反应,沉积在电解池底部形成阳极泥.
阴极反应:Cu2++2e-Cu
(3)电镀:以铁表面镀铜为例
待镀金属Fe为阴极,镀层金属Cu为阳极,CuSO4溶液为电解质溶液.
阳极反应:CuCu2++2e-
阴极反应: Cu2++2e-Cu
三、化学能转化为电能——电池
1、原电池的工作原理
(1)原电池的概念:
把化学能转变为电能的装置称为原电池.
(2)Cu-Zn原电池的工作原理:
如图为Cu-Zn原电池,其中Zn为负极,Cu为正极,构成闭合回路后的现象是:Zn片逐渐溶解,Cu片上有气泡产生,电流计指针发生偏转.该原电池反应原理为:Zn失电子,负极反应为:ZnZn2++2e-;Cu得电子,正极反应为:2H++2e-H2.电子定向移动形成电流.总反应为:Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu.
(3)原电池的电能
若两种金属做电极,活泼金属为负极,不活泼金属为正极;若一种金属和一种非金属做电极,金属为负极,非金属为正极.
2、化学电源
(1)锌锰干电池
负极反应:ZnZn2++2e-;
正极反应:2NH4++2e-2NH3+H2;
(2)铅蓄电池
负极反应:Pb+SO42-PbSO4+2e-
正极反应:PbO2+4H++SO42-+2e-PbSO4+2H2O
放电时总反应:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O.
充电时总反应:2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4.
(3)氢氧燃料电池
负极反应:2H2+4OH-4H2O+4e-
正极反应:O2+2H2O+4e-4OH-
电池总反应:2H2+O2=2H2O
3、金属的腐蚀与防护
(1)金属腐蚀
金属表面与周围物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏的过程称为金属腐蚀.
(2)金属腐蚀的电化学原理.
生铁中含有碳,遇有雨水可形成原电池,铁为负极,电极反应为:FeFe2++2e-.水膜中溶解的氧气被还原,正极反应为:O2+2H2O+4e-4OH-,该腐蚀为“吸氧腐蚀”,总反应为:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,Fe(OH)2又立即被氧化:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,Fe(OH)3分解转化为铁锈.若水膜在酸度较高的环境下,正极反应为:2H++2e-H2,该腐蚀称为“析氢腐蚀”.
(3)金属的防护
金属处于干燥的环境下,或在金属表面刷油漆、陶瓷、沥青、塑料及电镀一层耐腐蚀性强的金属防护层,破坏原电池形成的条件.从而达到对金属的防护;也可以利用原电池原理,采用牺牲阳极保护法.也可以利用电解原理,采用外加电流阴极保护法.
第2章、化学反应的方向、限度与速率(1、2节)
原电池的反应都是自发进行的反应,电解池的反应很多不是自发进行的,如何判定反应是否自发进行呢?
一、化学反应的方向
1、反应焓变与反应方向
放热反应多数能自发进行,即ΔH<0的反应大多能自发进行.有些吸热反应也能自发进行.如NH4HCO3与CH3COOH的反应.有些吸热反应室温下不能进行,但在较高温度下能自发进行,如CaCO3高温下分解生成CaO、CO2.
2、反应熵变与反应方向
熵是描述体系混乱度的概念,熵值越大,体系混乱度越大.反应的熵变ΔS为反应产物总熵与反应物总熵之差.产生气体的反应为熵增加反应,熵增加有利于反应的自发进行.
3、焓变与熵变对反应方向的共同影响
ΔH-TΔS<0反应能自发进行.
ΔH-TΔS=0反应达到平衡状态.
ΔH-TΔS>0反应不能自发进行.
在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向ΔH-TΔS<0的方向进行,直至平衡状态.
二、化学反应的限度
1、化学平衡常数
(1)对达到平衡的可逆反应,生成物浓度的系数次方的乘积与反应物浓度的系数次方的乘积之比为一常数,该常数称为化学平衡常数,用符号K表示 .
(2)平衡常数K的大小反映了化学反应可能进行的程度(即反应限度),平衡常数越大,说明反应可以进行得越完全.
(3)平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关.对于给定的可逆反应,正逆反应的平衡常数互为倒数.
(4)借助平衡常数,可以判断反应是否到平衡状态:当反应的浓度商Qc与平衡常数Kc相等时,说明反应达到平衡状态.
2、反应的平衡转化率
(1)平衡转化率是用转化的反应物的浓度与该反应物初始浓度的比值来表示.如反应物A的平衡转化率的表达式为:
α(A)=
(2)平衡正向移动不一定使反应物的平衡转化率提高.提高一种反应物的浓度,可使另一反应物的平衡转化率提高.
(3)平衡常数与反应物的平衡转化率之间可以相互计算.
3、反应条件对化学平衡的影响
(1)温度的影响
升高温度使化学平衡向吸热方向移动;降低温度使化学平衡向放热方向移动.温度对化学平衡的影响是通过改变平衡常数实现的.
(2)浓度的影响
增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动;增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动.
温度一定时,改变浓度能引起平衡移动,但平衡常数不变.化工生产中,常通过增加某一价廉易得的反应物浓度,来提高另一昂贵的反应物的转化率.
(3)压强的影响
ΔVg=0的反应,改变压强,化学平衡状态不变.
ΔVg≠0的反应,增大压强,化学平衡向气态物质体积减小的方向移动.
(4)勒夏特列原理
由温度、浓度、压强对平衡移动的影响可得出勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(浓度、压强、温度等)平衡向能够减弱这种改变的方向移动.
【例题分析】
例1、已知下列热化学方程式:
(1)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-25kJ/mol
(2)3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) ΔH=-47kJ/mol
(3)Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+19kJ/mol
写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式 .
解析:依据盖斯定律:化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热是相同的.我们可从题目中所给的有关方程式进行分析:从方程式(3)与方程式(1)可以看出有我们需要的有关物质,但方程式(3)必须通过方程式(2)有关物质才能和方程式(1)结合在一起.
将方程式(3)×2+方程式(2);可表示为(3)×2+(2)
得:2Fe3O4(s)+2CO(g)+3Fe2O3(s)+CO(g)=6FeO(s)+2CO2(g)+2Fe3O4(s)+CO2(g);ΔH=+19kJ/mol×2+(-47kJ/mol)
整理得方程式(4):Fe2O3(s)+CO(g)=2FeO(s)+CO2(g);ΔH=-3kJ/mol
将(1)-(4)得2CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)-2FeO(s)-CO2(g);ΔH=-25kJ/mol-(-3kJ/mol)
整理得:FeO(s)+CO(s)=Fe(s)+CO2(g);ΔH=-11kJ/mol
答案:FeO(s)+CO(s)=Fe(s)+CO2(g);ΔH=-11kJ/mol
例2、熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而得到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作用电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气体为阴极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:
阳极反应式:2CO+2CO32-4CO2+4e-
阴极反应式: ;
总电池反应式: .
解析: 作为燃料电池,总的效果就是把燃料进行燃烧.本题中CO为还原剂,空气中O2为氧化剂,电池总反应式为:2CO+O2=2CO2.用总反应式减去电池负极(即题目指的阳极)反应式,就可得到电池正极(即题目指的阴极)反应式:O2+2CO2+4e-=2CO32- .
答案:O2+2CO2+4e-=2CO32-;2CO+O2=2CO2
例3、下列有关反应的方向说法中正确的是( )
A、放热的自发过程都是熵值减小的过程.
B、吸热的自发过程常常是熵值增加的过程.
C、水自发地从高处流向低处,是趋向能量最低状态的倾向.
D、只根据焓变来判断化学反应的方向是可以的.
解析:放热的自发过程可能使熵值减小、增加或无明显变化,故A错误.只根据焓变来判断反应进行的方向是片面的,要用能量判据、熵判据组成的复合判据来判断,D错误.水自发地从高处流向低处,是趋向能量最低状态的倾向是正确的.有些吸热反应也可以自发进行.如在25℃和1.01×105Pa时,2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g);ΔH=56.7kJ/mol,(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);ΔH=74.9kJ/mol,上述两个反应都是吸热反应,又都是熵增的反应,所以B也正确.
答案:BC.
化学反应原理复习(二)
【知识讲解】
第2章、第3、4节
一、化学反应的速率
1、化学反应是怎样进行的
(1)基元反应:能够一步完成的反应称为基元反应,大多数化学反应都是分几步完成的.
(2)反应历程:平时写的化学方程式是由几个基元反应组成的总反应.总反应中用基元反应构成的反应序列称为反应历程,又称反应机理.
(3)不同反应的反应历程不同.同一反应在不同条件下的反应历程也可能不同,反应历程的差别又造成了反应速率的不同.
2、化学反应速率
(1)概念:
单位时间内反应物的减小量或生成物的增加量可以表示反应的快慢,即反应的速率,用符号v表示.
(2)表达式:
(3)特点
对某一具体反应,用不同物质表示化学反应速率时所得的数值可能不同,但各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的系数之比.
3、浓度对反应速率的影响
(1)反应速率常数(K)
反应速率常数(K)表示单位浓度下的化学反应速率,通常,反应速率常数越大,反应进行得越快.反应速率常数与浓度无关,受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响.
(2)浓度对反应速率的影响
增大反应物浓度,正反应速率增大,减小反应物浓度,正反应速率减小.
增大生成物浓度,逆反应速率增大,减小生成物浓度,逆反应速率减小.
(3)压强对反应速率的影响
压强只影响气体,对只涉及固体、液体的反应,压强的改变对反应速率几乎无影响.
压强对反应速率的影响,实际上是浓度对反应速率的影响,因为压强的改变是通过改变容器容积引起的.压缩容器容积,气体压强增大,气体物质的浓度都增大,正、逆反应速率都增加;增大容器容积,气体压强减小;气体物质的浓度都减小,正、逆反应速率都减小.
4、温度对化学反应速率的影响
(1)经验公式
阿伦尼乌斯总结出了反应速率常数与温度之间关系的经验公式:
式中A为比例系数,e为自然对数的底,R为摩尔气体常数量,Ea为活化能.
由公式知,当Ea>0时,升高温度,反应速率常数增大,化学反应速率也随之增大.可知,温度对化学反应速率的影响与活化能有关.
(2)活化能Ea.
活化能Ea是活化分子的平均能量与反应物分子平均能量之差.不同反应的活化能不同,有的相差很大.活化能 Ea值越大,改变温度对反应速率的影响越大.
5、催化剂对化学反应速率的影响
(1)催化剂对化学反应速率影响的规律:
催化剂大多能加快反应速率,原因是催化剂能通过参加反应,改变反应历程,降低反应的活化能来有效提高反应速率.
(2)催化剂的特点:
催化剂能加快反应速率而在反应前后本身的质量和化学性质不变.
催化剂具有选择性.
催化剂不能改变化学反应的平衡常数,不引起化学平衡的移动,不能改变平衡转化率.
二、化学反应条件的优化——工业合成氨
1、合成氨反应的限度
合成氨反应是一个放热反应,同时也是气体物质的量减小的熵减反应,故降低温度、增大压强将有利于化学平衡向生成氨的方向移动.
2、合成氨反应的速率
(1)高压既有利于平衡向生成氨的方向移动,又使反应速率加快,但高压对设备的要求也高,故压强不能特别大.
(2)反应过程中将氨从混合气中分离出去,能保持较高的反应速率.
(3)温度越高,反应速率进行得越快,但温度过高,平衡向氨分解的方向移动,不利于氨的合成.
(4)加入催化剂能大幅度加快反应速率.
3、合成氨的适宜条件
在合成氨生产中,达到高转化率与高反应速率所需要的条件有时是矛盾的,故应该寻找以较高反应速率并获得适当平衡转化率的反应条件:一般用铁做催化剂 ,制反应温度在700K左右,压强范围大致在1×107Pa~1×108Pa 之间,并采用N2与H2分压为1∶2.8的投料比.
第3章、物质在水溶液中的行为
一、水溶液
1、水的电离
H2OH++OH-
水的离子积常数KW=[H+][OH-],25℃时,KW=1.0×10-14mol2·L-2.温度升高,有利于水的电离, KW增大.
2、溶液的酸碱度
室温下,中性溶液:[H+]=[OH-]=1.0×10-7mol·L-1,pH=7
酸性溶液:[H+]>[OH-],[ H+]>1.0×10-7mol·L-1,pH<7
碱性溶液:[H+]<[OH-],[OH-]>1.0×10-7mol·L-1,pH>7
3、电解质在水溶液中的存在形态
(1)强电解质
强电解质是在稀的水溶液中完全电离的电解质,强电解质在溶液中以离子形式存在,主要包括强酸、强碱和绝大多数盐,书写电离方程式时用“=”表示.
(2)弱电解质
在水溶液中部分电离的电解质,在水溶液中主要以分子形态存在,少部分以离子形态存在,存在电离平衡,主要包括弱酸、弱碱、水及极少数盐,书写电离方程式时用“ ”表示.
二、弱电解质的电离及盐类水解
1、弱电解质的电离平衡.
(1)电离平衡常数
在一定条件下达到电离平衡时,弱电解质电离形成的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的分子浓度之比为一常数,叫电离平衡常数.
弱酸的电离平衡常数越大,达到电离平衡时,电离出的H+越多.多元弱酸分步电离,且每步电离都有各自的电离平衡常数,以第一步电离为主.
(2)影响电离平衡的因素,以CH3COOHCH3COO-+H+为例.
加水、加冰醋酸,加碱、升温,使CH3COOH的电离平衡正向移动,加入CH3COONa固体,加入浓盐酸,降温使CH3COOH电离平衡逆向移动.
2、盐类水解
(1)水解实质
盐溶于水后电离出的离子与水电离的H+或OH-结合生成弱酸或弱碱,从而打破水的电离平衡,使水继续电离,称为盐类水解.
(2)水解类型及规律
①强酸弱碱盐水解显酸性.
NH4Cl+H2ONH3·H2O+HCl
②强碱弱酸盐水解显碱性.
CH3COONa+H2OCH3COOH+NaOH
③强酸强碱盐不水解.
④弱酸弱碱盐双水解.
Al2S3+6H2O=2Al(OH)3+3H2S
(3)水解平衡的移动
加热、加水可以促进盐的水解,加入酸或碱能抑止盐的水解,另外,弱酸根阴离子与弱碱阳离子相混合时相互促进水解.
三、沉淀溶解平衡
1、沉淀溶解平衡与溶度积
(1)概念
当固体溶于水时,固体溶于水的速率和离子结合为固体的速率相等时,固体的溶解与沉淀的生成达到平衡状态,称为沉淀溶解平衡.其平衡常数叫做溶度积常数,简称溶度积,用Ksp表示.
PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)
Ksp=[Pb2+][I-]2=7.1×10-9mol3·L-3
(2)溶度积Ksp的特点
Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀的量无关,且溶液中离子浓度的变化能引起平衡移动,但并不改变溶度积.
Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解能力.
2、沉淀溶解平衡的应用
(1)沉淀的溶解与生成
根据浓度商Qc与溶度积Ksp的大小比较,规则如下:
Qc=Ksp时,处于沉淀溶解平衡状态.
Qc>Ksp时,溶液中的离子结合为沉淀至平衡.
Qc<Ksp时,体系中若有足量固体,固体溶解至平衡.
(2)沉淀的转化
根据溶度积的大小,可以将溶度积大的沉淀可转化为溶度积更小的沉淀,这叫做沉淀的转化.沉淀转化实质为沉淀溶解平衡的移动.
四、离子反应
1、离子反应发生的条件
(1)生成沉淀
既有溶液中的离子直接结合为沉淀,又有沉淀的转化.
(2)生成弱电解质
主要是H+与弱酸根生成弱酸,或OH-与弱碱阳离子生成弱碱,或H+与OH-生成H2O.
(3)生成气体
生成弱酸时,很多弱酸能分解生成气体.
(4)发生氧化还原反应
强氧化性的离子与强还原性离子易发生氧化还原反应,且大多在酸性条件下发生.
2、离子反应能否进行的理论判据
(1)根据焓变与熵变判据
对ΔH-TΔS<0的离子反应,室温下都能自发进行.
(2)根据平衡常数判据
离子反应的平衡常数很大时,表明反应的趋势很大.
3、离子反应的应用
(1)判断溶液中离子能否大量共存
相互间能发生反应的离子不能大量共存,注意题目中的隐含条件.
(2)用于物质的定性检验
根据离子的特性反应,主要是沉淀的颜色或气体的生成,定性检验特征性离子.
(3)用于离子的定量计算
常见的有酸碱中和滴定法、氧化还原滴定法.
(4)生活中常见的离子反应.
硬水的形成及软化涉及到的离子反应较多,主要有:
Ca2+、Mg2+的形成.
CaCO3+CO2+H2O=Ca2++2HCO3-
MgCO3+CO2+H2O=Mg2++2HCO3-
加热煮沸法降低水的硬度:
Ca2++2HCO3-CaCO3+CO2+H2O
Mg2++2HCO3-MgCO3+CO2+H2O
篇10
作为原理教学的一部分内容,它的形成是由一般到特殊、由具体到抽象、由现象到本质的认识过程,教师要在教学过程中注意培养学生由感性认识到理性认识的不断循环进行归纳、演绎等逻辑推理的能力。下面是小编为大家收集的化学平衡教学反思范文,望大家喜欢。
化学平衡教学反思范文一长郡中学教学开放周,我上了一节题为“化学平衡”的高三复习公开课。课后,感慨良多。化学平衡是一个重要的化学概念。化学平衡概念比较抽象,化学平衡观点的建立也具有一定难度。“化学平衡”是高中化学教材必修块的内容,它是中学化学的重要理论之一,是学习电离平衡、盐类的水解、卤化烃的水解、酯的水解的基础,对很多知识的学习起着重要的指导作用。让学生能达到浅显易懂的教学效果就是课堂的最大收获,使之建立起清晰的化学平衡的观点是本节教学成功的关键。
本节课我的教学主线是:1.首先向学生灌输一种化学的思想,也就是化学究竟要解决的问题是什么。我举了工业上合成氨的例子,即如何来正确认识一个化学反应,提出了四个字“质”—质变,反应物可以生成生成物;“量”质量、物质的量;“能”能量的变化,即吸热和放热;“效”—效率、效果,即化学反应速率和化学平衡问题。以此来引入新课。2.回顾化学平衡知识点,提出可逆反应的定义,以及可逆反应的特征。3.从可逆反应入手,结合几个高考里面经常出现的图像,提出化学平衡的概念。并有学生归纳总结化学平衡的特征。4.突破本节课的重难点,即化学平衡的判据。5.课堂练习题目巩固知识点。
进入高三复习已经两个多月时间,感觉自己还是总结出了一套自己的复习方法。归结起来也就是:“诊断练习”----“知识点回顾”-----“走进高考,高考真题赏析”-----“重难点突破”------“课堂练习”。两个多月下来,感觉效果不错,但是也暴露了一些问题,就是课堂上学生活跃力不够。到了高三全是复习课,学生已经有了对知识的认知,以前总感觉这样很正常,但是听了师傅的课才发现,原来不是这样的。师傅的课堂,充满了所谓的“人文关怀”,师生配合非常好,学生的主体地位非常突出,而且有很多学生主动举手回答问题,这在我的课堂上是没有的。这段时间我也在反思这个问题,也请教了备课组很多专 家和老师。主要原因是,自己讲得还是太多了,生怕学生不会,生怕学生遗漏一些知识点。但是忽略了这是复习课,学生对于一些简单的、基础的知识点,已经通过自主预习、复习,早已经掌握,因此提不起兴趣也是很正常的。
其实从上次上完组内“硫及其化合物”公开课后,结合了很多老师给我的意见我也在进行自我调整,反思课堂教学。在课堂上多让学生讲,自己在旁边只是提醒、引导、点评。明显能感觉到学生的兴趣提上来了,而且非常高涨。当有的学生回答问题时,别的同学都能比较认真地听着,然后进行补充。学生的兴趣起来了,因此成绩的提高也就是顺理成章的事情。
中国有句古话叫“授人以鱼不如授人以渔”,我个人认为一个真正优秀的教师传给学生的是方法、兴趣、解决问题的态度和审视问题的穿透力。让学生感到这门课学起来简单就是你的本事,这应是我们教师在教学教研上最该投入精力的一面,更是真正站在学生立场为他们着想,而且这样更能提高教学质量。
化学平衡教学反思范文二作为原理教学的一部分内容,它的形成是由一般到特殊、由具体到抽象、由现象到本质的认识过程,教师要在教学过程中注意培养学生由感性认识到理性认识的不断循环进行归纳、演绎等逻辑推理的能力。
就我本人的这节课,由于学生已经掌握平衡常数的概念、意义,在此基础之上我的设计思路是让学生通过感性认识获知温度对化学平衡的影响,引导学生从平衡常数角度分析温度为什么能影响化学平衡,归纳总结温度对平衡的影响;然后让学生理性分析预测浓度对化学平衡的影响----根据所提供的试剂设计实验,提出实验方案-----讨论评价实验方案------实施实验方案------获得信息-----验证预测,从而使学生亲身体验完整的探究性学习过程,提高学生的科学学习方法与能力。最后本节课教师给学生点出外界条件改变引起的化学平衡的移动有两种情况,新的平衡状态一种是平衡常数改变,另一种是平衡常数不变的,这样为部分学生将来在研究有些题目中提到的等效平衡建立基础。最后通过学生解决问题来学生进一步提高学生的认识。
就这节课在实施过程中,对于知识与技能的培养是通过教师为主导,学生自主学习完成的,本节课更加注重了过程与方法,使学生通过预测、设计实验、实施实验方案、获得感性认识,与理性分析相结合,加深对新学知识的理解,同时也提高了学生的科学实验探究能力。
在课的结束时通过合理设计习题,既巩固知识,又对学生进行了情感态度及价值观方面的教育,让学生知道利用所学化学知识可以解决生产生活中的许多问题,体验学习化学的价值。
化学平衡教学反思范文三化学平衡移动的影响因素的这节内容也是抽象的理论知识和实验的探究相结合的,鉴于对化学反应速率的影响因素的教学经验。
一、在教学方法上,同样采取通过提出问题----实验探究-----分析原因-----得出结论,引导学生进行探究式学习,充分运用交流、提问等手段,在这里为了理解和巩固知识,结合图像教学,让学生将抽象的理论转换成图像。强化运用规律和理论解决实际问题等能力。
二、在内容的处理上。
1、鉴于对化学反应速率的影响因素的教学不足的地方,如过高地估计了学生的实验能力和理论分析的能力,在这节内容处理上,先以一个实验作案例分析指导,在放手让学生独自探究,效果比上次好多了。
2、学生在化学平衡移动的影响因素和化学反应速率的影响因素这两个知识点上容易混淆。
在这两个知识点上,既有联系性又有独立性,在教学处理上,既要分开又要有机结合。例如升高温度,平衡向吸热反应方向移动,速率都会加快,但学生会错误理解为放热反应方向的速率减小。