魏靜
摘 要:化學(xué)平衡是中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的難點(diǎn),而化學(xué)平衡的相關(guān)計算題也是高考中出現(xiàn)頻率較高的一部分內(nèi)容。為了提高學(xué)生的考試能力,提升學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng),教師要做好化學(xué)平衡計算方法的教學(xué),通過相關(guān)例題的結(jié)合來提高學(xué)生的化學(xué)解題能力,進(jìn)而,在提高學(xué)生化學(xué)解題能力的同時,為學(xué)生考試能力的大幅度提高做出相應(yīng)的貢獻(xiàn)。
關(guān)鍵詞:化學(xué)平衡;計算方法;三段式
化學(xué)平衡內(nèi)容繁瑣而復(fù)雜,不僅考察的知識點(diǎn)多,而且對學(xué)生綜合應(yīng)用能力的要求也比較高。為了提高學(xué)生化學(xué)平衡的解答能力,作為一線化學(xué)教師,我們要把有關(guān)化學(xué)平衡的計算方法向?qū)W生傳授,有意識地讓學(xué)生將理論和實(shí)踐結(jié)合在一起,強(qiáng)化學(xué)生對相關(guān)知識的認(rèn)識,讓學(xué)生更好地利用相關(guān)計算方法進(jìn)行習(xí)題的解答,逐步提高學(xué)生的計算能力和考試能力。本文以幾種計算方法為例對如何提高化學(xué)平衡的計算進(jìn)行論述,以提高學(xué)生的考試
能力。
一、三段式計算法
三段式計算法是計算化學(xué)平衡最基本的一種解題方法,也是教材中重點(diǎn)講授的一種計算方法。該計算方法首先要明白平衡常數(shù)的計算,起始時各物質(zhì)濃度之間的關(guān)系,以及平衡時各物質(zhì)濃度的關(guān)系,這樣不僅能幫助學(xué)生計算一些求反應(yīng)平衡常數(shù)的問題,而且還能求某一反應(yīng)物在此反應(yīng)條件下的轉(zhuǎn)化率問題等,有助于提高解題效率,提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的能力。
例如:已知一氧化碳與水蒸氣的反應(yīng)為:
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
在427℃時的平衡常數(shù)是9.4,如果反應(yīng)開始時,一氧化碳和水蒸氣的濃度都是0.01 mol/L,計算一氧化碳在此反應(yīng)條件下的轉(zhuǎn)化率。
分析:該題是教材后的一道練習(xí)題,也是應(yīng)用三段式計算法的典型例題之一。計算該題時,我們先對題干進(jìn)行分析,首先根據(jù)已知k=9.4的計算公式進(jìn)行計算,之后,引導(dǎo)學(xué)生按照三段式計算法進(jìn)行解答。
通過整個解答過程我們可以看出,三段式計算法的有效應(yīng)用相對比較簡單,而且,有效的計算對提高學(xué)生的知識應(yīng)用能力與計算能力起著非常重要的作用。在教學(xué)時,教師要通過對相關(guān)練習(xí)題的分析來提高學(xué)生的應(yīng)用能力,進(jìn)而提高學(xué)生的化學(xué)平衡計算能力。
二、差量計算法
差量計算法在化學(xué)平衡計算時,可以是體積差量、壓強(qiáng)差量、物質(zhì)的量差量等等,是計算化學(xué)平衡的有效方法之一。在研究化學(xué)平衡計算方法的過程中,我們要重點(diǎn)對該方法進(jìn)行討論,不是所有的題目都像三段式例題一樣,已知條件和未知的關(guān)系都那么明確,只要熟練應(yīng)用平衡常數(shù)的公式就可以。事實(shí)上,很多試題給出的條件并沒有那么直接,需要我們進(jìn)行轉(zhuǎn)化。因此,我們還要教會學(xué)生運(yùn)用差量計算法,以期提高學(xué)生化學(xué)平衡的計算能力。
例如:某溫度下,在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):
2A(g) 2B(g)+C(g)
若開始時只充入2 mol A氣體,達(dá)到平衡時,混合氣體的壓強(qiáng)比起始時增大了20%,求平衡時A的體積分?jǐn)?shù)是多少?
分析:要想正確解出該題,首先,先要明確體積分?jǐn)?shù)的概念,即:體積分?jǐn)?shù)=物質(zhì)的量/總物質(zhì)的量。接著,再通過求達(dá)到平衡時物質(zhì)A的物質(zhì)的量和平衡時的總物質(zhì)的量來對該題進(jìn)行解答。但是,從分析過程可以看出,我們并不能直接運(yùn)用三段式計算法,因?yàn)榻o出的已知量只有達(dá)到平衡時的增大量,此時我們可以應(yīng)用差量計算法解題。
平衡時,物質(zhì)A的物質(zhì)的量是:2-0.8 mol=1.2 mol
平衡時總物質(zhì)的量是:2+0.4 mol=2.4 mol
所以,物質(zhì)A的體積分?jǐn)?shù)=1.2 mol/2.4 mol×100%=50%
可見,差量計算法的應(yīng)用范圍主要是針對題干中只給出增大量或減少量。從上例的分析過程來看,差量計算法的應(yīng)用針對的是一些基礎(chǔ)性試題,這對高效課堂的順利實(shí)現(xiàn)起著非常重要的作用。因此,在化學(xué)平衡計算中,學(xué)生要熟練掌握差量法的計算過程,為學(xué)生解題能力的提高作出相應(yīng)貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
姚維燕.化學(xué)平衡計算中的一些解題技巧探析[J].數(shù)理化解題研究(高中版),2015(5).