化学平衡课后题引发的思考

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  课后习题作为化学教材的有机组成部分,具有很强的典型性与示范性。因此同学们要重视对课后习题的解答,努力做到“做好一题,带活一片”。以下是笔者对一道课后习题解答的思考与拓展。
  例:2.0molPCl3和1.0molCl2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下发生下述反应:PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g);反应达到平衡时,PCl5为0.4mol;如果此时移走1.0molPCl3和0.5molCl2,在相同的温度下再达到平衡时,PCl5的物质的量为( )
  A. 0.4mol B. 0.2mol
  C. 小于0.2mol D. 大于0.2mol,小于0.4mol
  此题摘自《选修四化学反应原理》课本32页第8题,属于本书第二章第三节《化学平衡》的课后练习题,有些学生不太重视课后习题,他们认为课后习题简单没必要仔细揣摩用心动笔。只是一味的做教辅资料中的所谓高、难、杂的问题。事实上课后习题的设计是循序渐进的,有巩固本节基础知识的习题,有整体总结本节内容的题,有深度思考综合考点的题,也有课外拓展延伸的题。因此必须重视,精讲精练。
  【师】此题应该用什么方法解决?正确答案是什么?
  【生甲】化学平衡移动原理。因为此题后来取走了原物质物质的量的一半,所以平衡时PCl5的物质的量也应为原题的一半。选B。
  【师】他的答案对吗?在思考这个问题之前,请回忆等效平衡。
  【讨论小结】
  【小结】1、等温等容,由极端假设法,确定出两初始态有完全相同的物质关系,则达平衡后,两平衡等效。
  2、对所有反应,在等温等压条件下,由极端假设法确定出两初始状态的物质的量比相同,则达平衡后两平衡等效。
  【师】很好,完全抓住了问题的关键。接下来根据等效平衡的思路考虑此题。看看第一位同学说法是否正确。
  【生乙】我觉得不对。因为此题为恒温恒容的条件,他说的前提是恒温恒压条件,所以不能直接将平衡时PCl5的物质的量减半。
  【生丙】初始2.0molPCl3和1.0molCl2充入体积不变的密闭容器中,移走1摩尔PCl3和0.5摩尔Cl2相当于一开始加入1摩尔PCl3和0.5摩尔的Cl2,利用恒压时等效平衡的建立情况,设2.0molPCl3和1.0molCl2充入密闭容器a中建立平衡,1摩尔PCl3和0.5摩尔的Cl2充入密闭容器b中建立平衡,可知此时由于a、b等效,PCl5就有0.2摩尔,再将b容器拉大为a的大小,相当于减压,于是b中平衡逆移,使PCl5的物质的量小于0.2摩尔。这样,移走前后的反应就相当于恒容状态。选C。
  【师】回答的想当好。教学建模实例:
  【质疑】老师这道题是否可以用平衡常数进行计算?
  【点评】这个问题问得很及时,即使学生不问,老师也会讲到,但由学生提出,更易受到学生重视,达到事半功倍的效果。这是教学过程中宝贵的生成资源,是学生思维的火花,是形成探究气氛的切入点,老师一定要敏锐地捕捉到,才能促进教学。
  【小结】
  PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g)
  初始 2mol 1mol 0 0.6 mol 0.1mol 0.4mol
  变化 0.4mol 0.4mol 0.4mol +x +x -x
  平衡 1.6mol 0.6mol 0.4mol 0.6 +x 0.1 +x 0.4 -x
  =
  x=0.267mol
  则平衡时PCl5的物质的量=0.4-0.267=0.133mol <0.2mol
  【点评】老师在讲评过程中,除了对知识点作必要的归纳小结外,还要将鼓励学生的探究热情,强化学生思维的严密性贯穿于教学活动的始终,这既是教学目标的要求,更是维持课堂探究气氛的兴奋剂。
  【学生课后反思】做题时哪些情况选择等效平衡思路,哪些情况选择平衡常数去解决?
  化学平衡及其移动,是高考中永恒的话题,只有让学生探究出其本质的规律和联系,才有可能立于不败之地。一道课后题引出了等效平衡和平衡常数两大版块的知识复习,对学生化学知识的梳理和反思起到了重要作用。做为高中教师合理利用教材、利用习题,才能带领学生轻松的攻克学习的各个难关。
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