高中化学论文

高 中 化 学 论 文 1.1 认识化学平衡 1.1.1  深度学习化学平衡的本质 化学平衡态是在一定条件下的可逆反应，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态[2]。细化则其中关键点有“三”。 此反应在一定条件下，并是可逆反应 例如: 正反应速率和逆反应速率相等，即反应物分解和生成分解速率相等 例如： 在一定条件下，有如下反应： 将1.6mol 和0.8mol 混合后放入一定容积不变的密闭容器中，测得容器的容积为10L；经过40s后， 的量减少到0.4mol，则要使可逆反应达到平衡， 的反应速率为        解析:  欲的 速率，则先求算出的 反应速率、并根据 ，反应达到平衡 2          2 V= /t 【参考】 0.003mol 反应进行到最大程度，反应物和生成物的浓度不再发生变化即反应物和生成物的混合物中各组分得浓度保持不变。 小结：此三个关键点是判断可逆反应达到平衡态的依据，有了对可逆反应达到平衡的基本认识及掌握其根本要领，则为后续学习奠定身厚的基础。 1.1.2 掌握平衡状态的特征[3] 平衡状H态的特征是在其定义之上总结得出的，归纳起来总有四点 （1）化学平衡是针对可逆反应而言的，即是可逆反应的平衡态，简称“逆” （2）化学平衡是一个动态平衡，反应进行不因反应物消耗而停止，而是当反应物消耗时，同样也有反应物生成，简称“动” 例如:    将0.01mol 和0.01mol 通入容积为1L的密闭容器里，在催化剂存在的条件下加热到800℃，结果生成了0.005mol 和0.005mol 而反应物 和 各剩余0.005mol，如果条件不变，达到平衡后，反应不会因此停止，而是仍然在进行，因此平衡是动态平衡。 （3）反应达到平衡后，正反应速率与逆反应速率相等，简称“等” 这个过程可以用图形来说明，如下图： 反应达到平衡后，条件不改变反应混合物中各组分浓度保持不变，简称“定” 根据（2）中所述，达到平衡，如果温度不变，反应无论进行多长时间，容器里混合物中各种气体的浓度不再发生变化。 小结：化学平衡的本质与特征是基础，牢牢地抓住和充分理解这部分，才会让学生学好。 2.通过上述内容的阐述，可以发现这部分知识是基础，而只有打好这基础，才能更好地把握本章的难点：“影响化学平衡移动的因素”，且这部分内容也比较抽象，如何突破这一难点，应注意以下几点： 2.1分析浓度、温度、压强、催化剂对化学平衡影响的本质[4]。 2.1.1浓度对化学平衡的影响 如：根据选修四实验KSCN溶液与 溶液反应，随着加入量的变化，现象也发生变化。 当向KSCN溶液中滴加 ；立即生成 血红色溶液，再继续滴加时，试管中溶液的颜色变深了，这说明增大任何一种反应物的浓度都促进平衡正反应方向进行，同理增加生成物浓度反应则向逆反应进行，分析其原因： 当增加反应物或减少生成物浓度，都会使 从而使反应向正反应进行； 当增加生成物或减少反应物浓度，都会是 使反应向逆反应进行； 2.1.2温度对化学平衡的影响 如:根据选修四关于温度对化学平衡影响的实验，对于该实验 2 (正反应为放热反应) （红棕色）（无色） 根据上述的实验，当两者放入不同温度的水中时，水温高的一边颜色变深而水温低的一边颜色变浅，说明温度对两者有影响。 由此可见，在其他条件不变的情况下，温度升高时，会使化学平衡向 方向移动，即吸热反应方向移动，温度降低时会使化学平衡向 方向移动即放热方向进行，总结其原因是与反应速率有关； （1）当升高温度 、 都增加，对于正反应是吸热发应 ，使反应向吸热方向进行； （2）当降低温度 、 都减小，对于正反应吸热反应， ,向放热方向进行； 2.1.3压强对化学平衡的影响 对于有气体参加，且反应前后有体积差的可逆反应有意义，而对没有气体参加或前后体积差为零时压强对其没有影响。 如 根据选修四表2-1  450℃时 与 反应生成的实验数据 压强/MPa 1 5 10 30 60 100 NH3/％ 2.0 9.2 16.4 35.5 53.6 69.4               可以得出，压强增大 的量增大，反应向正反应进行即向体积减少方向移动； 分析原因： （1）（1）当增大压强都 、 增加，对于正反应是体积极缩小， ，使反应向正向进行及向体积缩小方向移动； （2）当减小压强 、 都减小，对于正反应体积极缩小， ,向逆方向进行及向体积缩小方向移动； 2.1.4催化剂对平衡的影响 （1）当加入正催化剂时， 、 都增加且 ，平衡不移动只是缩短达到平衡的时间； （2）加入负催化剂（阻碍反应）， 、 都减小且 ，平衡不移动只是延长达到平衡的时间； 小结：改变外界条件即影响 、 ， 和 的相对大小决定平衡移动的方向，必须掌握其根本原因，上述就是对影响化学平衡的因素进行归纳与总结。 2.2明白化学平衡移动和转化率的关系 转化率是化学反应的结果，它与平衡移动的方向没有因果关系，当没有外加物质时，平衡移动则转化率改变，当有外加物质是平衡的移动可以使转化率增大、减少、不变。平衡的移动只受 、 的影响，谁大就向谁代表的方向移动，而转化率的变化要从反应的结果考虑，分析其原因，可归纳为以下两点[5]： （1）平衡正移反应物转化率减小或增大 对于一般反应： 当向其中加入A时,B的转化率增大，而A的转化率一般减少，而对于分解反应如 增大氨气的浓度，如果增大氨气的浓度使V正>V逆，平衡正向移动，分析其原因则相当于给原平衡体系压缩体积而压缩体积促使A的转化率见笑，因此不能简单地得出平衡正向一动转化率增大或减小。 （2）平衡正向移动转化率也可不变 平衡发生移动，转化率不一定改变，对于不同的反应，有不同的结果。 例： 一定温度下恒容容器中 达到平衡后充入CO，问平衡移动的方向和CO的转化率变化情况？ 分析：由于反应物浓度增大使 ，所以平衡正向移动，如果“结果”分析，向恒容容器中投入CO等于给气体加压，来判断平衡移动方向，则会得出加压平衡不移动的结论，而CO的转化率要通过给体系压缩体积来分析，而压缩体积对CO的转化率没有影响，因而转化率不变。 2.3完全理解勒夏特列原理 勒夏特列原理是总结浓度、压强、温度对化学平衡的影响，但不仅仅如此，它还指出化学平衡移动是为了减弱外界条件的改变即当外界使体系温度升高，则平衡向吸热方向移动，当外界加压时，平衡向体积减小方向移动，这里是减弱，而不是抵消。 3对化学平衡的基础知识的分析，难点的突破但，这还不够，解决化学平衡问题时还必须掌握一些思维方法。 3．1在化学平衡中，总的平衡分为相似平衡和全等等效平衡[6]，这两种方法对学习化学平衡及解决平衡的问题非常有用。 3．2面对化学平衡问题可采用极端思维来考虑[7]，从而加深理解和提高准确度和速度。 例如：可逆反应 500℃时，在容积为10L的容器中进行，开始时和加入2mol 和2mol 则达到平衡时， 的浓度不可能达到。 【解析】根据 设 完全反应，但 过量，将 完全反应生成 ，得 =0.4mol/L而上述反应是可逆反应, 不可能完全消失，所以平衡时 的浓度应小于0.4mol/L 3.3 采用逻辑思考方法[7] 科学知识的逻辑关系是非常严谨的，按照一定的步骤才能解，完成解题的过程，逻辑思维化学平衡中也有重要的地位。 例9 反应X(g)+2Y(g) Z(g)(正反应为放热) 在不同温度 、 和压强 、 下，产物Z的物质的量n与反应时间关系如图所示，下列判断正确的是（  ） A. > ， < B. > ， > C. < ， >     D. < ， < 解析：选B。物质质量、物质的量、浓度和转化率随时间变化的图像遵循“先拐先平，温度（压强）高（大）”的原则，即 > ，当 变到 时温度降低平衡向放热方向移动，Z的物质的量增加； > ， 变到 ，压强减小，平衡向体积增大的方向移动,Z的物质的量增大。符合题意。 4. 深度把握基础，突破难点，并学会化学平衡思维方法。在理解和解决其它平衡问题就会轻松许多，下面将介绍化学平衡的应用。 4.1 固体溶解平衡 在一定温度下的饱和溶液中都存在溶解平衡，即溶解的速度等于结晶速度[8]。 此时达到平衡，向其中加入固体后，会在溶液中观察到有晶体出现，溶解和结晶同时进行，对于溶液的浓度并没有改变、也就印证了平衡动、定、变的基本特征，而对一些难溶物放入水中应也存在溶解平衡： 如  当加酸的时候会破坏溶解平衡。 从而使难溶物全部溶解要破坏难溶物的溶解平衡，则需要加入另一种物质，同时此物质必须与平衡时生成的物质反应生成弱电解质或气体，最终使难溶物的平衡发生移动，促进溶解。 4.2 电离平衡 弱电解质在水中的电离平衡属于化学平衡中的一种。应用化学平衡的知识来理解，很多问题就迎刃而解了。 当溶解在溶剂中的分子电离的速率等于离子结合成分子的速率，就形成电离平衡，而外界条件改变时，电离平衡也会发生改变。 例 达到平衡时，要使 的浓度增大，可加入 当加入 时， , 平衡正向移动， 的浓度增大 当加入 ，增加了 的浓度，使 、 增大且 ，平衡向正反应方向移动，使 的浓度增大应用化学平衡知识来学习电离平衡，会达到非常好的效果。 4.3 盐类的水解 中学化学中我们学习很多盐，而这些盐之外有强酸弱碱盐、弱酸强碱盐、弱酸弱碱盐。它们的酸碱性如何判断，就需要应用化学平衡知识。 4.3.1强酸弱碱盐水解溶液呈酸性 例如： + 消耗了 打破了 的电离平衡，使 的浓度增加而 显酸性