化學(xué)平衡常數(shù)的妙用

化學(xué)平衡常數(shù)的妙用化學(xué)平衡常數(shù)統(tǒng)領(lǐng)化學(xué)平衡移動的結(jié)果分析，堪稱化學(xué)平衡的精靈，是高考試題的寵兒?？v觀各地高考試題，放在一起，經(jīng)過排序之后，發(fā)現(xiàn)很美妙的一件事情，平衡常數(shù)的不同層面像一首美妙的歌曲呈現(xiàn)在考試題中。教學(xué)目標(biāo)：1、知識與技能：化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算和運(yùn)用2、過程與方法：（1）學(xué)生存在的問題就是我們教學(xué)的優(yōu)質(zhì)資源，展示思維過程，在同學(xué)挑錯(cuò)中體驗(yàn)思維的邏輯。（2）錯(cuò)誤思維過程展示與正確思維過程展示，通過學(xué)生對比，提高思維能力。3、情感態(tài)度價(jià)值觀：（1）展示錯(cuò)誤，大家挑錯(cuò)，驚醒自己，共同提高。陳述困惑，請求幫助，解惑思錯(cuò)。（2）“傷其十指不如斷其一指"，將同一內(nèi)容中的信息放在一節(jié)課中，由淺入深，組織學(xué)生積極參與，利用“兵教兵”的方法將“糾錯(cuò)”和“究錯(cuò)”落實(shí)到每一個(gè)學(xué)生身上。這樣在糾正其他學(xué)生的錯(cuò)誤時(shí)，能站在一定的高度審視命題的意圖，及時(shí)發(fā)現(xiàn)命題的陷阱，同時(shí)克服一個(gè)教師輔導(dǎo)面較窄的問題。教學(xué)過程：教師活動學(xué)生活動目的教師提前將習(xí)題印刷出來。一、序曲----化學(xué)平衡常數(shù)的常規(guī)考查1、全體學(xué)生解題，學(xué)生的錯(cuò)誤讓學(xué)生展示在黑板上。2、面對正確和錯(cuò)謾的展示，讓錯(cuò)誤的學(xué)生講述解法，其他學(xué)生挑錯(cuò)和點(diǎn)評。學(xué)情分析：此題是一道基礎(chǔ)試題，60%的學(xué)生可以順利解出，一部分學(xué)困生做題速度較慢，面對陌

1、前奏--化學(xué)平衡常數(shù)的常規(guī)計(jì)算教室巡視，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤解法，讓學(xué)生將錯(cuò)誤解法展示到黑板上。同時(shí)找一名書寫規(guī)范的學(xué)生展示到前面黑板。例1.(2014?重慶理綜化學(xué)卷，T11節(jié)選)氫能是最重要的新能源。儲氫作為氫能利用的關(guān)鍵技術(shù)，是當(dāng)前關(guān)注的熱點(diǎn)之一。儲氫可借助有機(jī)物，如利用環(huán)已烷和苯之間的可逆反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)脫氫和加氫。O FeSO4/Al2O3一◎(g)- (g)+3%(g)高■溫在某溫度下向恒容容器中加人環(huán)己烷，其起始濃度為amol?L-i,平衡時(shí)本的濃度為bmo「L—i,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= 解析：利用三段式解題O FeSO4/Al2O3?0(g)',汨 (g)+3H2(g)高溫 2起始(mol/L) a 0 0轉(zhuǎn)化(mol/L) b b 3b平衡(mol/L) a-b b 3b(3b)3,t1化學(xué)平衡常數(shù)K= ab =*bmol3/L3；,砧，h 3b*K-}- 學(xué)生錯(cuò)謾 忽略了h2前的化學(xué)計(jì)量數(shù)是3生信息不知如何下手？操作目的：1、鞏固復(fù)習(xí)平衡常數(shù)的表達(dá)式。2、在黑板上充分展示錯(cuò)誤解法，給中等學(xué)生挑錯(cuò)和點(diǎn)評的機(jī)會。教室巡視，尋找錯(cuò)謾解法，將錯(cuò)誤展示到黑板上，同時(shí)找一名書寫規(guī)范的學(xué)生將思維過程展示到前面黑板。2、小插曲一-固體物質(zhì)在平衡常數(shù)表達(dá)式中處理的技巧例2.(2014?福建理綜化學(xué)卷，T24節(jié)選)鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活關(guān)系密切。全體學(xué)生解題，教師巡視時(shí)，將學(xué)生的錯(cuò)誤讓學(xué)生展示在黑板上。正確解析：根據(jù)反應(yīng)FeO(s)+CO(g)，，F(xiàn)e(s)+CO2(g),平衡常數(shù)K為0.25,因?yàn)楣腆w的濃度為1,則k=c(C02)/c(C0)=0.25,體積相同，所以反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)n(C0):口《02)=4：1,若在11密閉容器中加入。.。？!^]FeO(s),并通入乂川。葭。，/。時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡。此時(shí)FeO(s)轉(zhuǎn)化率為率為50%,學(xué)情分析：此題涉及到平衡常數(shù)表達(dá)式中固體物質(zhì)的處理技巧，難度增加，50%的學(xué)生會出現(xiàn)錯(cuò)誤解法。操作目的：

已知t℃時(shí)，反應(yīng)FeO(s)+CO(g)，7?於)+(：029)的平衡常數(shù)K—0.25。①t℃時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)n(CO)：n(C02)= 。②若在1L密閉容器中加入0.02molFeO(s),并通入*田。1。0,1℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡。此時(shí)FeO(s)轉(zhuǎn)化率為50%，則x= 。FeO(s)+CO(g)， Fe(s)+CO2(g)起始 0.02x 0 0變化 0.01 0.01 0.01 0.01平衡時(shí)0.01 x-0.01 0.01 0.01因?yàn)闇囟炔蛔?，所以平衡常?shù)K=0.25得：0.01/(x—0.01)=0.25解得x=0.05學(xué)生錯(cuò)謾：k=c(CO2)c(Fe)/c(CO)c(FeO)=0.25,因c(Fe)與c(FeO)不知如何處理，導(dǎo)致此題不會解。1、考查當(dāng)物質(zhì)為固體或純液體時(shí)，平衡常數(shù)如何表達(dá)。2、此題的第二問，利用逆向思維給平衡常數(shù)，求物質(zhì)的量。3、一般情況卜，平衡常數(shù)的表達(dá)式中將固體或純液體看做1,而此問恰恰給出FeO(s)轉(zhuǎn)化率為50%,給學(xué)生解題造成困惑。二、深入考查——化學(xué)平衡常數(shù)與平衡移動因素的辯證思維教室內(nèi)巡視，傾聽發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀小組的解法，準(zhǔn)備讓優(yōu)秀小組點(diǎn)評。1、平衡移動因素與化學(xué)平衡常數(shù)的辯證關(guān)系例3.(2014?上海單科化學(xué)卷，T14)只改變一個(gè)影響因素，平衡常數(shù)K與化學(xué)平衡移動的關(guān)系敘述錯(cuò)誤的是A.K值不變，平衡可能移動 B.K值變化，平衡一定移動。平衡移動，K值可能不變 0.平衡移動，K值一定變化自己思考，小組討論，將兩個(gè)小組討論的思維過程展示在前后黑板上。優(yōu)秀小組準(zhǔn)備點(diǎn)評。正確解析:A、K值代表化學(xué)平衡常數(shù)，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系，K值不變只能說明溫度不改變，但是其他條件也可能發(fā)生改變，平衡也可能發(fā)生移動，A正確；B、K值變化，說明反應(yīng)的溫度一定發(fā)生了變化，因此平衡一定移動，B正確；C、平衡移動，溫度可能不變，因此K值可能不變，C正確；D、平衡移動，溫度可能不變，因此K值不一定變化，D錯(cuò)誤。所以，答案為D。學(xué)情分析：此題難度較大，30%的學(xué)生可以思路清晰解答，大部分學(xué)生思路混亂。操作目的：1、學(xué)生經(jīng)常將平衡移動結(jié)果與平衡常數(shù)掛鉤，導(dǎo)致思維混亂，此類題只有學(xué)生進(jìn)行辯論，將自己的思路清晰展示出來，才能融會貫通。

2、再次強(qiáng)化，當(dāng)方程式確定后，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系。3、再強(qiáng)調(diào)----溫度與化學(xué)平衡常數(shù)的關(guān)系教室巡視，傾聽發(fā)現(xiàn)學(xué)生清晰的思維過程，準(zhǔn)備讓思路清晰的學(xué)生展示。例4.(2014?北京理綜化學(xué)卷，T26節(jié)選)NH3經(jīng)一系列反應(yīng)可以得到HNO3,2NO(g)+O2=2NO2(g)。在其他條件相同時(shí)，分別測得NO的平衡轉(zhuǎn)化率在不同壓強(qiáng)(P「P2)下溫度變化的曲線(如圖)?！?0 p14n §20。 200400600 80c1、比較hP2的大小關(guān)系： 。2、隨溫度升高，該反應(yīng)平衡常數(shù)變化的趨勢是 。自己思考、小組討論，小組代表展示思維過程。解析：1、控制單一變量，可以選取600℃,看縱坐標(biāo)，P2對應(yīng)的縱坐標(biāo)大于P1對應(yīng)的縱坐標(biāo)，縱坐標(biāo)為NO的平衡轉(zhuǎn)化率，即P2時(shí)NO的平衡轉(zhuǎn)化率大于P1時(shí)NO的平衡轉(zhuǎn)化率。分析反應(yīng)的特點(diǎn)由2NO(g)+O2(g)12NO2(g)可知該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，溫度相同，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，NO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，所以，p1<p2O2、再看同一壓強(qiáng)線，溫度升高，NO的平衡轉(zhuǎn)化率降低，平衡向逆反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡常數(shù)減小。學(xué)情分析：此題根據(jù)圖像變化判斷平衡常數(shù)的變化，50%學(xué)生可以解答。操作目的：1、從語言表述題到圖像題，考查學(xué)生對圖像的分析能力。2、檢驗(yàn)學(xué)生單一變量法掌握情況。3、考查溫度與平衡常數(shù)的關(guān)系。

4、當(dāng)用平衡移動原理解釋相互矛盾時(shí)，平衡常數(shù)的妙用教室巡視，尋找正確、清晰的思維過程，準(zhǔn)備讓思路清晰的學(xué)生展示。例5(2014?海南單科化學(xué)卷，T12)將8@。2放入密閉真空容器中，反應(yīng)2BaO2(s)=2BaO(s)+O2(g)達(dá)到平衡，保持溫度不變，縮小容器容積，體系重新達(dá)到平衡，下列說法正確的是()A、平衡常數(shù)減小 B、BaO量不變C、氧氣壓強(qiáng)不變 D、BaO2量增加自己思考、優(yōu)秀代表展示思維過程。解析：A、化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不改變，A錯(cuò)誤；B、由于該反應(yīng)2BaO2(s)=二2BaO(s)+O2(g)的正反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，當(dāng)溫度保持不變時(shí)，縮小容器體積(相當(dāng)于加壓)，平衡會向體積減小的方向即逆方向移動，所以BaO量減小，B錯(cuò)誤；。、溫度不變，則化學(xué)平衡常數(shù)(k-c(Oj)不變，所以c(O2)不變，所以氧氣壓強(qiáng)不變，C正確；D、由于該反應(yīng)2BaO2(s)2BaO(s)+O2(g)的正反應(yīng)是體積增大的反應(yīng)，當(dāng)溫度保持不變時(shí)，縮小容器體積(相當(dāng)于加壓)，平衡會向體積減小的方向即逆方向移動，所以BaO?量增加，D正確?！敬鸢浮緾D學(xué)情分析：此題是一種特殊情況，5%的學(xué)生可以順利解答。操作目的：1、縮小容器的體積，氧氣的壓強(qiáng)增大；平衡逆向移動，氧氣的壓強(qiáng)減小，一般情況下，我們多次強(qiáng)調(diào)“體積變化影響大，移動平衡影響小”一般學(xué)生會回答氧氣的壓強(qiáng)增大。此題是體系中只有一種氣體的特殊情況。二、平衡常數(shù)在蓋斯定律運(yùn)用中的華麗變形教室巡視，尋找正確的思維過程和錯(cuò)誤的解題過程各一個(gè)，展示在黑板上。例6.(2014?山東理綜化學(xué)卷，T29節(jié)選)研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時(shí)，涉及如下反應(yīng)：2NO2(g)+NaCl(s)^^NaNO3(s)+C1NO(g) K1 AH<0①2NO(g)+C12(g)U2C1NO(g) K2 AH<0②自己思考，將思維過程展示在筆記本上，大家看黑板上兩組思維過程，小組討論分析哪一組正確？解析：(1)①X2-②即可得到4NO2(g)+2NaC1(s)^^2NaNO32 3(s)+