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化学平衡教案精选7篇(化学平衡移动规律总结)

作为一名教学工作者,时常需要编写教案,教案是教材及大纲与课堂教学的纽带和桥梁。教案应该怎么写才好呢?为了加深您对于化学平衡教案的写作认知,下面快回答给大家整理了7篇化学平衡教案,欢迎您的阅读与参考。

化学平衡教案 篇一

容县是广西典型的山区县,辖区内中小学校259所,其中教学点就有207个,城乡间、校际间教学质量差距大。几年来,容县坚持“面向全体,均衡发展,全面提高”的教研思路,软件管理层面系列举措初见成效:县域小学教学质量逐年提升,中考成绩跃居玉林市前列,高考成绩也进入广西前茅。

一、加强培训,实现师资水平的全面提升

教育的均衡发展,与各校师资水平的大致相当密不可分。一个县域内,受地理位置、交通条件、经济社会发展程度等各方面制约,区域之间、城乡之间师资差异在所难免。教研均衡,教师的因素非常重要。必须通过培训,提高教师队伍的整体水平。容县教研室坚持“培训先行,不培训不上岗”的原则,努力转变校长和教师的教学观念和行为。

一是培训校长。结合校长任职资格培训、提高培训,举办各级校长培训班;组织骨干校长参加市级以上课改培训;选送部分优秀校长到北京、上海等先进地区挂职锻炼。这些措施使先进的教学理念首先在校长中扎根,为课改的顺利推进提供了保障。

二是引领骨干。通过送培、压担子、给任务、名优教师培养工程等途径,提升教研员、乡镇业务辅导员、学校教导主任和骨干教师这批中坚力量的业务水平,使他们的核心作用得到发挥。

三是强化校本培训。这是提高一线教师素质的“基础工程”。县教研室首先努力加强乡镇中心学校建设,充分发挥他们在校本培训中的示范、辐射作用。其次抓好教师个体的自我反思,教师群体的同伴互助,以及学习型组织的创建活动。以学科中心组的建设为契机;以课程标准、教材教法以及信息技术的研训为重点;以“青蓝结对”为主要方式,“抓两头,促中间”,使新教师尽快入门,促骨干教师走向成熟;以学区为单位,对校本培训效果进行“捆绑评价”,促使学区内的培训水平均衡发展。

二、务实教研,实现课程改革的深入实施

务实、高效的教研活动是教研均衡发展的有效载体。要坚持教、研相长的原则,把教研这项常规的业务学习活动,打造成教师交流、总结、提升的高位平台。

一是课题带动。通过课题研究活动,强化“教师即研究者,教室即研究室,问题即课题”的理念,促进教师的专业成长。我们不仅围绕部级课题《薄弱学校建设与县域教育均衡发展的研究》开展“抓教研均衡发展,促教学质量提高”研究活动,而且积极引导教师把教学中出现的实际问题转化为科研课题,自主开展结合本校实际的课题研究活动。

二是构建网络。(1)抓学区教研活动的创建。为了弥补校本教研活动范围窄、人员少、力量单的缺点,我们将每个乡镇划分为若干个学区,每个学区由3~5所学校组成,学区教研活动由学区中心校牵头组织,主要抓好集体备课、专题研讨、教学观摩、质量抽检等活动。(2)抓联镇教研区的创建。容县把全县15个乡镇划分为5个联镇教研区,让地处本县经济文化中心的五所小学分别领航一个联镇教研区,形成了县级教研引领教研航向、城区名校带动联镇教研区、联镇教研区辐射乡镇中心学校、乡镇中心学校扶持村级小学的校本教研-学区教研-镇级教研-联镇教研-县级教研的自下而上的五级教研网络,从而出现了“区域推进、校际联动、人人参与、优势互补、整体提高”的喜人局面;培养了一批学科带头人;打造了一批特色品牌学校。

三是搭建平台。要积极搭建教师展示的平台,促使教师们在拼搏中成长,在锤炼中发展。一是“以考促学”,即对教师必读的学科专业知识、课程标准以及信息技术等基本功,定期组织教师进行考试。二是“以评促教”,即组织论文、课件评比活动以及评课、评教活动,提高教师的理论素养和专业水平。三是“以赛促练”,即定期组织教师开展各项教学竞赛活动,以赛促学,以赛促研,以赛促练。

三、优化举措,实现教学管理的科学规范

学校之间的教学质量的差距从某种意义上讲就是学校管理水平的差距。只有用科学的、规范的长效管理才能为教研均衡发展、教学质量的提高提供有力的保障。

一是细定方案,向规范管理要质量。我们先后出台了《容县名优教师培养方案》、《容县中小学教学常规管理专项检查评比方案》、《容县中小学教科研工作考评方案》、《容县中小学校本教研制度建设方案》、《容县小学教学质量抽检方案》、《容县小学校本培训示范学区评比方案》等融教学、科研、评价于一体的指导性文件。这些文件明确了学校工作的重点,指明了学校努力的方向,具有很强的指导意义,使学校的教育教学管理迈向了规范化、科学化、制度化,有力地推动了教育教学稳步向前发展。

二是严抓常规,向细节管理要质量。加强对教学过程和教学细节的管理,把改革渗透到每个管理环节之中。聚焦课堂,规范对“四课”——备课、上课、听课、评课的管理,严格监控“批改、辅导、考试、评讲”等环节。

三是实抓考评,向考核评价要质量。每个学期对各乡镇的教学质量进行抽检;每个年度从课堂教学水平、学生综合素质、教科研成果三大块对各乡镇中心学校和定点中学进行综合考评,考评结果作为考核乡镇中心学校校长、乡镇业务辅导员以及定点中学校长的重要依据。

四、帮扶薄弱。实现区域学《www.kuaihuida.com》校的整体提高

教研要均衡发展,应强化对薄弱学校的帮扶手段。容县教研室采取了“城乡互动、以强带弱、以点带面、全面提升”的策略,开展了帮扶薄弱促进教研均衡活动。

一是跟班学习,以点带面。有目的、有计划地分批从农村薄弱学校、薄弱学科中选送思想素质好、业务能力强的中青年骨干教师到城区学校进行为期一年的跟班学习,通过参与城区学校的备课、上课、评课等研训活动,促进农村骨干教师尽快成长。

二是对口支援,全面支援。组织城区中小学校与乡镇同类学校结成“手拉手”联谊学校;组织城区优秀教研组与乡村教研组结成联谊教研组;组织城区骨干教师与乡村优秀中青年教师结对子;还选派了城区优秀教师到农村学校支援。

三是送教下乡,服务到家。积极组织教研员和学科骨干教师到农村薄弱学校送教,以专题报告、观摩教学、说课评课、交流互动等多种形式,指导农村小学进行教学改革。

化学平衡教案 篇二

【关键词】 平衡计分卡 高校 绩效评价

一、中国高校引入平衡计分卡的必要性

随着教育体制改革的深入,国家给高等学校充分的办学自,鼓励高校财政独立,参与竞争,主动适应社会、经济的发展变化,高校希望能有一个完善的绩效评价系统帮助他们改善管理,构建品牌,获得核心竞争力。在“985工程”中,国家对高等教育投入了巨额经费。高校连年扩招,规模不断扩大,这引发了政府部门和社会公众高度关注高校的投入――产出效益,关心规模的扩大是否能保证教育质量。因此,高校已经不满足于传统的教育评价,它们开始探索一条科学合理的绩效评价之路。

长期以来,我国高校只关注教师个人的绩效考核,忽略了组织整体绩效的提高。组织绩效评价更加突出组织目标的主导地位,关注组织创造价值的各个活动,优化教育资源配置,使学校像企业一样用很高的经济效率来获得竞争优势,存在的突出问题有:

(1)传统的绩效评价注重结果,忽视过程,也就是忽略了个人及部门正在做出的努力和发展潜力,不利于长期科研工作的开展,也不利于长期战略目标的执行。

(2)绩效评价多是一年一次的例行程序,像走过场一样,没有把学校的短期目标与长远发展战略联系起来,往往是多个执行方案同时进行,互相争夺资源,不利于学校整体目标的实现。

(3)缺少对特色项目的评价指标。传统评价过分强调“标准”,却忽视了高校的“特色”和优势,几乎没有专门的特色评价指标,即使出现这样的指标,也是作为辅助指标,无足轻重。但是,特色是高校办学的灵魂,特色也就是创新,只有办出特色,才符合教育改革的目的,才能有持久的生命。高校绩效指标中要强化对办学特色的导向功能,保护高校特色办学的积极性。

(4)评价内容只集中在教学和科研上,没有评价资金等资源的使用是否高效,也没有监督高校是否为经济发展负起责任。指标体系重产出、轻投入和过程,没有反映出高校办学效率情况,不利于高校增强竞争力。

(5)评价目的是奖惩性的,大多用来发放薪酬和津贴,没有进行信息反馈。达不到改进教育工作、提高教育质量的目的。

然而,现有的绩效评价理论没有形成一个分析框架,评价内容不全面,没有覆盖到高校活动的各个方面。指标体系也是以产出指标为主,缺少投入指标和过程指标,不能衡量教育资源的使用是否有效率。评价的着眼点是高校过去的情况,不能反映学校创造未来价值的能力。

二、平衡计分卡原理

平衡计分卡是美国著名管理会计学家卡普兰(Kaplan)和复兴方案公司总裁诺顿(Norton)于1990年在研究“未来的组织绩效测量方法”之后提出的。它是一种企业绩效评价和战略管理系统,在企业中得到了广泛的应用并且取得了巨大的成功。哈佛商学院把平衡计分卡称为七十五年来最具影响力的战略管理工具。平衡计分卡的核心思想是通过企业的财务(Financial)、顾客(Customers)、内部流程(Internal Business Process)、学习与成长(Learning and Growth)四个方面指标的测量,综合反映企业的绩效(它的结构如图1所示)。

如图所示,对于企业来说,最终目的是为了获得利润,因而反映获利水平的财务性绩效指标是企业的重要方面。而顾客对产品或服务的满意,可以巩固和增强企业的市场竞争优势,确保企业长远的财务业绩。内部流程是企业向顾客提品或服务的过程,对于企业财务方面以及顾客方面目标的实现往往起关键作用,它的内容是企业应在哪些流程上具有优势。企业的学习与成长层面反映了企业是否具有能继续改进和创造未来价值的能力,从而成为实现上述三个方面指标的基础。

可见,平衡计分卡是一种新的绩效评价工具,它从服务对象、内部流程、学习与成长、资源四个方面对整个学校进行管理,促进学校长期发展战略的实现,避免过分重视某一方面而忽视其他方面的不足;平衡计分卡更加突出组织目标的主导地位,以实现战略目标为核心,把战略目标分解为一系列可测量的指标,给出了指标之间的因果关系图,为我们提供了一个完整的分析框架,使学校能够层层挖掘问题产生的原因,改变了过去“头痛医头,脚痛医脚”的片面管理。此外,在实施中它还能通过信息反馈帮助教职工改进工作,关注个人发展,为他们提供合适的培训机会,充分调动职工的积极性和主动性,激发职工创造新绩效的潜在动力。

三、平衡计分卡促进高校构建新的评价体系

平衡计分卡的核心就是几方面的平衡,分别是财务与非财务方面的平衡、结果与动因方面的平衡、长期目标与短期行动方案的平衡,这几方面的平衡能够很好地解决高校现存的问题。首先,平衡计分卡平衡了长期目标与短期行动方案。平衡计分卡实际上是一种战略性的绩效评价工具,它通过引入四个环节把高校的长期目标与短期行动方案联系起来,使得高校能在多个方案中选出对实现长期战略最有价值的方案,避免在一些偏离了高校发展战略的计划上浪费资源,特别是高层管理者的时间,从而有利于长期目标的实现。其次,平衡计分卡利用结果与动因指标,可以解决高校中只重结果忽视过程的弊病。平衡计分卡的动因指标多是过程性指标,它们了反映教职工在各自岗位上如何为学校发展做出贡献,一方面,可以激励教职工为了目标努力工作;另一方面,可以对教职工的工作以及各院系的行动方案进行实时监控,把评价嵌入到日常工作中,随时纠正工作中的偏差,使学校所有工作朝着目标迈进。最后,平衡计分卡利用财务与非财务方面的指标,使高校管理者更加有效地利用教育资源,减少浪费,顺应教育体制改革鼓励高校财政独立的趋势,提高学校的经济效率,从而获得竞争优势。

因此,这些特点使得平衡计分卡是一种战略性、全面性的绩效评价工具,它的应用会给高校绩效评价带来光明的前景。

参考文献:

[1]罗伯特•卡普兰,大卫•诺顿•平衡计分卡――化战略为行动[M].广州:广东经济出版社,2004.

[2]保罗•R•尼文。政府及非营利组织平衡计分卡[M].北京:中国财政经济出版社,2004.

[3]张敏强。我国高等教育评估面临的问题与改革对策[J].高等教育研究,1998.

[4]俞利军。高等学校管理体制改革初探[J].管理现代化,2000.

[5]谢合明。高校院(系)绩效考评的综合评价[J].西南民族学院学报,2001.

化学平衡教案 篇三

【关键词】高中化学教学;支架式教学模式

化学是一门自然学科,传统的高中化学教学中,对于物质之间的规律和联系都是直接呈现给学生,这样造成学生的认识和理解过于抽象化和简单化,对于一些实际问题不能够发挥知识的迁移作用,利用化学概念的构建支架,促使学生提高理解力,更好的掌握化学知识。支架式教学模式可以通过搭建框架来调动学生学习的热情,让学生更容易的接受新知识,这样也就降低了学生学习的难度,从而可以有效的提高化学的教学效果。

1.高中化学教学中支架教学模式的应用

文章通过分析影响化学平衡的条件,进而探讨高中化学教学中支架教学模式的运用。通过支架教学让学生掌握浓度是影响化学平衡的重要因素,理解化学平移的实质,教师希望学生通过对课题的分析,提高学生的课题设计能力,还要掌握浓度对化学平衡的意义。

1.1搭建脚手架

搭建脚手架的含义通常是指围绕化学教学的主题,建立适应学生理解的概念框架。支架式的教学模式可以提高高中学生的对知识的认知能力以及挖掘学生的潜在能力,化学教师要依据学生的理解能力,设置适当的概念的框架,框架可以高于学生的知识水平,这样可以调动学生的学习的积极性以及求知欲。掌握化学移动原理是理解化学平衡的知识的基础,教师应该引导学生把复杂的过程基础分解,分析化学平衡和移动的实质,在此基础上搭建化学平移条件的支架。教师要带领学生复习化学平衡的基本概念以及平衡的建立过程,化学反映达到平衡状态必须满足v正=v逆。让学生思考如果平衡被破坏,那么根本的条件足v正=v逆是否存在,教师可以利用图像分析的方法,让学生了解到反映速率和时间变化的情况,建立化学平衡的概念,让学生理解化学的移动是可逆反映中建立新平衡的过程。教师进行归纳总结得出:化学平衡移动的根本原因是足v正≠v逆以及化学平移是向正方向移动即足v正v逆。

1.2进入情景

为了探究浓度对化学平衡的影响,引入FeCl3溶液和KSCN溶液的反应的例子。教师需要让学生设计研究方案,并且需要分小组进行讨论。这样教师可以让学生成为学习主角,提高学生学习的热情。

FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCI

(红色)

Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3

(红色)

1.3探索认知

每个小组可以分别采用下列的方案对实验进行讨论。设计思路如下:方案一将1mol/LFeCl3溶液和1mol/L的KSCN溶液进行混合观察其颜色;将方案一将0.01mol/LFeCl3溶液和0.01mol/L的KSCN溶液进行混合,观察溶液的颜色; 方案二是将0.01mol/L的FeCl3溶液和0.01mol/L的KSCN溶液混合之后分成三等份,在其中一份中加入1mol/L的的溶液,在第二份中加入1mol/L溶液,最后将两份溶液和第三份的颜色进行对比。高中化学教师应该对于各个小组的分析和讨论进行评价,并且对学生的方案进行总结,在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或者减少生成物的浓度,平衡向正反应方向移动,反之,向逆反应反向移动。通过学生们之间的探讨,让学生敢于表达自己的想法,这样可以调动学生学习的积极性,培养学生的合作以及探索的精神。

1.4效果评价

学习效果的评价包括学生自我评价、小组之间相互的评价以及构建的知识的评价。对于学生的自我评价,主要是学生让学生了解到化学物质之间的转化以及影响化学平衡的条件以及掌握化学反应的方程式。对于小组的评价是指小组成员之间是否密切的讨论和交流,小组是否对成员的意见和想法进行深入的探讨。对于构建的知识的评价,利用练习来检测学生对于所学知识的掌握程度。

2.结语

高中化学的教学中采用支架教学模式能够充分调动高中学生学习的积极性和主动性,提高教学质量。教师在化学的教学中,需要依据教材的特点,训着合适的教学方法和教学策略,灵活的运用的支架模式教学,从而达到优化学生学习效果的目的。在高中化学的教学中采用支架教学模式对于提高化学教学的课堂质量具有重要的意义,它能够提高学生的学习效率,激发学生学习的兴趣,能够培养学生的实践能力和创新精神。支架式教学模式改变了传统的以教师为主的教学模式,让学生成为学习的主角,提高自主学习的能力,进而促进高中学生综合能力的提高。

【参考文献]

[1]唐李铭。化学支架式教学设计的原则[J].中学生数理化。(教与学),2011,23(12):8-9.

[2]亓永英,许嘉驰。化学支架式探究性实验教学模式研究[J].教学与管理(理论版),2006,13(4):12-13.

[3]蔡万玲。新课程背景下高中化学课程“支架式”教学模式构建[J].重庆教育学院学报。2010,23,15(03):123-124.

[4]胡凤姣。简析支架式教学在化学教学中的实施策略[J].化学教与学,2012,26(5):145-147.

化学平衡教案 篇四

探索性实验作为物理实验的一种形式,它既有别于测定性实验,又有别于一般的验证性实验。探索性实验的目的在于使学生获得物理实验研究的方法训练,让学生体验探索、发现的过程。在探索发现的过程中,发展学生理性的、批判的思想方法,体验探索发现的愉悦,培养他们发现和探究的能力。

一、探索性实验指导思想的剖析

探索性实验之所以有别于一般的实验,就在于实验指导思想的不同。如何理解探索性实验的的指导思想,瑞士心理学家皮亚杰的发生认识论理论可以给出很好的启示。

皮亚杰认为,人的行为具有一种定向性平衡。本来处于平衡状态的图式,由于人与事物的相互作用而破坏了彼此之间的平衡状态,出现了不平衡。为此,人会再进行一系列的反应,使人与周围事物再度恢复平衡,人的这种重新达到平衡状态的心理反应过程,称为平衡化。

平衡化又可分为同化和顺应两种形式。同化是主体面临新的情境时,总是将新的知觉要素或刺激整合到原有的图式中,引起主体原有认知结构量的变化,以加强和丰富主体的动作。而当主体的图式不能同化客体时,主体只有改变原有图式或建立新的图式,引起主体认知结构发生质变才能适应或容纳新的刺激,这叫顺应。正是在同化和顺应的交替转换过程中,新的认识不断整合为更高级复杂的认知结构。

学生的心理发展,就是这种认知结构从平衡到不平衡再到新的平衡的过程。皮亚杰认为,引起儿童认知上的冲突,引起最佳或最大限度的不平衡,才能激发儿童的求知欲和好奇心。按照他的平衡学说,冲突是认知结构重新组织和随后发展的基础。所以,探索性实验的指导思想就是使学生的认知心理不断被打破,随之产生探索的欲望。

二、探索性实验设计首先要“新颖”

探索性物理实验作为学生的一种积极主动的认识建构手段,其目的和作用不仅仅只是作为一般的建构手段,而是要作为学生建构逻辑结构的手段。要达到这种目的,就要使学生在进行探索性实验时发生认知冲突,这要求探索性实验设计首先要足够“新颖”。正是这种“新颖”的刺激,才会激发学生对探索的兴趣,才能引起学生探索的欲望,才使得它与主体原有的定势相矛盾、相对立,才能产生认识上的不协调和冲突。比如,设计“测定没有系统误差存在时干电池的电动势和内电阻”的实验,要求学生自己设计电路得出数据,并求出没有系统误差存在时电池的电动势与内电阻,这样的实验设计就比高中教材上的实验要新颖。

那么,设计的“新颖”要达到什么程度?这涉及到一个“度”的问题,太弱的刺激由于不能引起认知上的不平衡,因而也就不能引起同化和顺应。相反,如果外部刺激超过主体认知结构同化的范围,那么同化和顺应也都无法进行,主体的反应就无从谈起。这正如皮亚杰所说的那样:“一个人既不注意太熟悉的东西,因为已经司空见惯了,他也不注意太不熟悉的东西,因为和他图式中的任何东西都没有联系。”

三、探索性实验设计要遵循“适度”原则

为了引起学生认知上的冲突,引起最佳或最大限度的不平衡,探索性实验的设计还要遵循“适度”原则。

“适度”是指设计既要与学生已有的知识经验有一定联系,同时又要有一定的难度。这样的设计如同树上的果子一样,学生必须“跳一跳”才能摘下来,这样就最大限度地激发了学生的求知欲和好奇心。当他们依靠已有的知识解决了一个新问题时,往往在紧张的智力劳动之后会带来精神上的满足。这种求知欲满足又会产生新的刺激,激励他们进一步去探索新的课题,从而转化为学习上的一种内驱力。

四、探索性实验实例——重力加速度的测定

1.课题的提出

重力加速度是物理学中最重要的常数之一,它在高中物理学习的各章节里频繁出现。其数值的测定方法很多,有些方法在物理学发展史乃至在科学发展史上都有重要的价值。让学生根据所学知识以及了解的知识设计一种可行的实验方案。

涉及到重力加速度的知识点很多,例如,静力学中的重力、运动学中的匀变速直线运动、自由落体运动、平抛运动,动力学中的牛顿运动定律、超重、失重、力的平衡、匀速圆周运动、万有引力定律、机械能守恒定律,以及电学、原子物理学中带动粒子的受力等诸多知识点,都涉及到重力加速度。

2.探索实验的要求

(1)学生分为若干实验小组,以所学知识作为实验原理可以找到多种测量方法,但至少要选择一种以上切实可行的方法进行具体详尽的方案设计。

(2)实验设计包含确定实验原理、选配实验器材、拟定实验步骤、提示重要操作事项、正确调节和使用仪器、观察现象、测量数据等若干环节。

(3)提交实验结果,并对所设计方案在实验中出现偏差或误差的原因进行分析。注意实验的可行性和实验价值的分析与评估。

3.探索实验的互动

(1)从方案设计到实验总结,均以学生自主完成为主。当存在疑惑较大时,师生间可以讨论,教师可给予适当指导。

(2)开放实验室,提供学生较熟悉的一些仪器,如秒表、光电计时装置、打点计时器、电火花计时器、单摆装置等。

4.探索性实验的反思

(1)对各小组的设计方案及实验结果进行对比分析,从实验的新颖性、可行性、实用性、先进性、设计方法价值等方面作出评价。

(2)查阅资料,了解一种比较精确的测定重力的加速度方法——凯特摆测量法,思考其设计思想在科学史上有何重要价值。

5.探索性实验的设计说明

(1)本课题极富开放性和挑战性。设计方案时,要求学生提出尽可能多的设想,再根据时间和条件,实践一两种方案。有的实验无条件进行,也可以提出各种新的设想,这是创新思维训练的有效模式。由于课题较熟悉,要设计一个方案并不难,但是难就难在如何设计一个好方案。一个好的方案,好在测量方法新颖、准确可行等方面。

(2)在课题研究中,学生利用所学知识设计方案,如自由落体知识、物体在斜面上由静止滑下的测量等。仅仅是自由落体的实验就有多种不同的方案,如通过光电门装置来测物体下落时间,或者通过打点计时器所打的纸带来计算g。同一方案为了更准确测量,可以采用不同的测量方法。

(2)设计中的反思促使创新意识转化为创新能力。书面知识和实际操作之间存在巨大差异,想到一套好的方案并不等于有了实际操作的可行性。因此,应鼓励学生在探索实验中不断对比、反思、借鉴,通过对测量手段的优化创新来提高实验的可行性。如有不少学生在方案中采用多次测量或图表的方法来减少偏差和误差,正确使用精密仪器,如光电计时装置、电火花计时器等来保证测量的准确度。

化学平衡教案范文 篇五

使学生建立化学平衡的观点;理解化学平衡的特征;理解浓度、压强和温度等条件对化学平衡的影响;理解平衡移动的原理。

能力目标

培养学生对知识的理解能力,通过对变化规律本质的认识,培养学生分析、推理、归纳、总结的能力。

情感目标

培养学生实事求是的科学态度及从微观到宏观,从现象到本质的科学的研究方法。

教学建议

化学平衡教材分析

本节教材分为两部分。第一部分为化学平衡的建立,这是本章教学的重点。第二部分为化学平衡常数,在最新的高中化学教学大纲(2002年版)中,该部分没有要求。

化学平衡观点的建立是很重要的,也具有一定的难度。教材注意精心设置知识台阶,采用图画和联想等方法,帮助学生建立化学平衡的观点。

教材以合成氨工业为例,指出在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应速率是不够的,还需要考虑化学反应进行的程度,即化学平衡。建立化学平衡观点的关键,是帮助学生理解在一定条件下的可逆反应中,正、逆反应速率会趋于相等。教材以蔗糖溶解为例指出在饱和溶液中,当蔗糖溶解的速率与结晶速率相等时,处于溶解平衡状态,并进而以的可逆反应为例,说明在上述可逆反应中,当正反应速率与逆反应速率相等时,就处于化学平衡状态。这样层层引导,通过图画等帮助学生联想,借以

在一定程度上突破化学平衡状态建立的教学难点。

教材接着通过对19世纪后期,在英国曾出现的用建造高大高炉的方法来减少高炉气中含量的错误做法展开讨论。通过对该史实的讨论,使学生对化学平衡的建立和特征有更深刻的理解,培养学生分析实际问题的能力,并训练学生的科学方法。

化学平衡教法建议

教学中应注意精心设置知识台阶,充分利用教材的章图、本节内的图画等启发学生联想,借以建立化学平衡的观点。

教学可采取以下步骤:

1.以合成氨工业为例,引入新课,明确化学平衡研究的课题。

(1)复习提问,工业上合成氨的化学方程式

(2)明确合成氨的反应是一个可逆反应,并提问可逆反应的定义,强调“二同”——即正反应、逆反应在同一条件下,同时进行;强调可逆反应不能进行到底,所以对任一可逆反应来讲,都有一个化学反应进行的程度问题。

(3)由以上得出合成氨工业中要考虑的两个问题,一是化学反应速率问题,即如何在单位时间里提高合成氨的产量;一是如何使和尽可能多地转变为,即可逆反应进行的程度以及各种条件对反应进行程度的影响——化学平衡研究的问题。

2.从具体的化学反应入手,层层引导,建立化学平衡的观点。

如蔗糖饱和溶液中,蔗糖溶解的速率与结晶的速率相等时,处于溶解平衡状态。

又如,说明一定温度下,正、逆反应速率相等时,可逆反应就处于化学平衡状态,反应无论进行多长时间,反应混合物中各气体的浓度都不再发生变化。

通过向学生提出问题:达到化学平衡状态时有何特征?让学生讨论。最后得出:化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里,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(此时化学反应进行到最大限度)。并指出某一化学平衡状态是在一定条件下建立的。

3.为进一步深刻理解化学平衡的建立和特征,可以书中的史实为例引导学生讨论分析。得出在一定条件下当达到化学平衡状态时,增加高炉高度只是增加了CO和铁矿石的接触时间,并没有改变化学平衡建立时的条件,所以平衡状态不变,即CO的浓度是相同的。关于CO浓度的变化是一个化学平衡移动的问题,将在下一节教学中主要讨论。从而使学生明白本节的讨论题的涵义。

“影响化学平衡的条件”教材分析

本节教材在本章中起承上启下的作用。在影响化学反应速率的条件和化学平衡等知识的基础上进行本节的教学,系统性较好,有利于启发学生思考,便于学生接受。

本节重点:浓度、压强和温度对化学平衡的影响。难点:平衡移动原理的应用。

因浓度、温度等外界条件对化学反应速率的影响等内容,不仅在知识上为本节的教学奠定了基础,而且其探讨问题的思路和方法,也可迁移用来指导学生进行本书的学习。所以本节教材在前言中就明确指出,当浓度、温度等外界条件改变时,化学平衡就会发生移动。同时指出,研究化学平衡的目的,并不是为了保持平衡状态不变,而是为了利用外界条件的改变,使化学平衡向有利的方向移动,如向提高反应物转化率的方向移动,由此说明学习本节的实际意义。

教材重视由实验引入教学,通过对实验现象的观察和分析,引导学生得出增大反应物的浓度或减小生成物的浓度都可以使化学平衡向正反应方向移动的结论。反之,则化学平衡向逆反应方向移动。并在温度对化学平衡影响后通过对实验现象的分析,归纳出平衡移动原理。

压强对化学平衡的影响,教材中采用对合成氨反应实验数据的分析,引导学生得出压强对化学平衡移动的影响。

教材在充分肯定平衡移动原理的同时,也指出该原理的局限性,以教育学生在应用原理

时,应注意原理的适用范围,对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练。

“影响化学平衡的条件”教学建议

本节教学可从演示实验入手,采用边演示实验边讲解的方法,引导学生认真观察实验现象,启发学生充分讨论,由师生共同归纳出平衡移动原理。

新课的引入:

①复习上一节讲过的“化学平衡状态”的概念,强调化学平衡状态是建立在一定条件基础上的,当浓度、压强、温度等反应条件改变时,原平衡的反应混合物里各组分的浓度也会随着改变,从而达到新的平衡状态。

②给出“化学平衡的移动”概念,强调化学平衡的移动是可逆反应中旧平衡的破坏、新平衡的建立的过程,在这个过程中,反应混合物中各组分的浓度一直在变化着。

③指出学习和研究化学平衡的实际意义正是利用外界条件的改变,使旧的化学平衡破坏并建立新的较理想的化学平衡。

具体的教学建议如下:

1.重点讲解浓度对化学平衡的影响

(1)观察上一节教材中的表3-l,对比第1和第4组数据,让学生思考:可从中得出什么结论?

(2)从演示实验或学生实验入手,通过对实验现象的观察和分析,引导学生得出结论。这里应明确,溶液颜色的深浅变化,实质是浓度的增大与减小而造成的。

(3)引导学生运用浓度对化学反应速率的影响展开讨论,说明浓度的改变为什么会使化学平衡发生移动。讨论时,应研究一个具体的可逆反应。讨论后,应明确浓度的改变使正、逆反应速率不再相等,使化学平衡发生移动;增加某一反应物的浓度,会使反应混合物中各组分的浓度进行调整;新平衡建立时,生成物的浓度要较原平衡时增加,该反应物的浓度较刚增加时减小,但较原平衡时增加。

2.压强和温度对化学平衡的影响:应引导学生分析实验数据,并从中得出正确的结论。温度对化学平衡影响也是从实验入手。要引导学生通过观察实验现象,归纳出压强和温度的改变对化学平衡的影响。

3.勒夏特列原理的教学:在明确了浓度、压强、温度的改变对化学平衡的影响以后,可采用归纳法,突破对勒夏特列原理表述中“减弱这种改变”含义理解上的困难:

其他几个问题:

1.关于催化剂问题,应明确:①由于催化剂能同等程度增加正、逆反应速率,因此它对化学平衡的移动没有影响;②使用催化剂,能改变达到平衡所需要的时间。

2.关于化学平衡移动原理的应用范围和局限性,应明确:①平衡移动原理对所有的动态平衡都适用,为后面将要学习的电离平衡、水解平衡作铺垫;②平衡移动原理能用来判断平衡移动的方向,但不能用来判断建立新平衡所需要的时间。教育学生在应用原理时应注意原理的适用范围,对学生进行科学态度的熏陶和

科学方法的训练。

3.对本节设置的讨论题,可在学生思考的基础上,提问学生回答,这是对本节教学内容较全面的复习和巩固。

4.对于本节编入的资料,可结合勒夏特列原理的教学,让学生当堂阅读,以了解勒夏特列的研究成果和对人类的贡献;可回顾第二节“工程师的设想”的讨论,明确:欲减少炼铁高炉气中CO的含量,这属于化学平衡的移动问题,而利用增加高炉高度以增加CO和铁矿石的接触时间的做法并未改变可逆反应的条件,因而是徒劳的。教学设计示例

第一课时化学平衡的概念与计算

教学目标

知识目标:掌握化学平衡的概念极其特点;掌握化学平衡的有关计算。

能力目标:培养学生分析、归纳,语言表达与综合计算能力。

情感目标:结合化学平衡是相对的、有条件的、动态的等特点对学生进行辩证唯物主义教育;培养学生严谨的学习态度和思维习惯。

教学过程设计

【复习提问】什么是可逆反应?在一定条件下2molSO2与1molO2反应能否得到2molSO3?

【引入】得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是说反应到底进行到什么程度?这就是化学平衡所研究的问题。

思考并作答:在相同条件下既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。SO2与O2的反应为可逆反应不能进行完全,因此得不到2molSO3。

提出反应程度的问题,引入化学平衡的概念。

结合所学过的速率、浓度知识有助于理解抽象的化学平衡的概念的实质。

【分析】在一定条件下,2molSO2与1molO2反应体系中各组分速率与浓度的变化并画图。

回忆,思考并作答。

【板书】一、化学平衡状态

1.定义:见课本P38页

【分析】引导学生从化学平衡研究的范围,达到平衡的原因与结果进行分析、归纳。

研究对象:可逆反应

平衡前提:温度、压强、浓度一定

原因:v正=v逆(同一种物质)

结果:各组成成分的质量分数保持不变。

准确掌握化学平衡的概念,弄清概念的内涵和外延。

【提问】化学平衡有什么特点?

【引导】引导学生讨论并和学生一起小结。

讨论并小结。

平衡特点:

等(正逆反应速率相等)

定(浓度与质量分数恒定)

动(动态平衡)

变(条件改变,平衡发生变化)

培养学生分析问题与解决问题的能力,并进行辩证唯物主义观点的教育。加深对平衡概念的理解。

讨论题:在一定温度下,反应达平衡的标志是()。

(A)混合气颜色不随时间的变化

(B)数值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)

(C)单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数

(D)压强不随时间的变化而变化

(E)混合气的平均分子量不变

讨论结果:因为该反应如果达平衡,混合物体系中各组分的浓度与总物质的量均保持不变,即颜色不变,压强、平均分子量也不变。因此可作为达平衡的标志(A)、(D)、(E)。

加深对平衡概念的理解,培养学生分析问题和解决问题的能力。

【过渡】化学平衡状态代表了化学反应进行达到了最大程度,如何定量的表示化学反应进行的程度呢?

2.转化率:在一定条件下,可逆反应达化学平衡状态时,某一反应物消耗量占该反应物起始量的质量分数,叫该反应物的转化率。

公式:a=c/c始×100%

通过讨论明确由于反应可逆,达平衡时反应物的转化率小于100%。

通过掌握转化率的概念,公式进一步理解化学平衡的意义。

3.平衡的有关计算

(1)起始浓度,变化浓度,平衡浓度。

例1445℃时,将0.1molI2与0.02molH2通入2L密闭容器中,达平衡后有0.03molHI生成。求:①各物质的起始浓度与平衡浓度。

②平衡混合气中氢气的体积分数。

引导学生分析:

c始/mol/L0.010.050

c变/mol/Lxx2x

c平/mol/L0.015

0+2x=0.015mol/L

x=0.0075mol/L

平衡浓度:

c(I2)平=C(I2)始-C(I2)

=0.05mol/L-0.0075mol/L

=0.0425mol/L

c(H2)平=0.01-0.0075=0.0025mol/L

c(HI)平=c(HI)始+c(HI)

=0.015mol/L

w(H2)=0.0025/(0.05+0.01)

通过具体计算弄清起始浓度、变化浓度、平衡浓度三者之间的关系,掌握有关化学平衡的计算。

【小结】①起始浓度、变化浓度、平衡浓度三者的关系,只有变化浓度才与方程式前面的系数成比例。

②可逆反应中任一组分的平衡浓度不可能为0。

(2)转化率的有关计算

例202molCO与0.02×100%=4.2%mol水蒸气在2L密闭容器里加热至1200℃经2min达平衡,生成CO2和H2,已知V(CO)=0.003mol/(L·min),求平衡时各物质的浓度及CO的转化率。

c(CO)=V(CO)·t

=0.003mol/(L·min)×2min

=0.006mol/L

a=c/c(始)×100%

=0.006/0.01×100%

=60%

【小结】变化浓度是联系化学方程式,平衡浓度与起始浓度,转化率,化学反应速率的桥梁。因此,抓变化浓度是解题的关键。

(3)综合计算

例3一定条件下,在密闭容器内将N2和H2以体积比为1∶3混合,当反应达平衡时,混合气中氨占25%(体积比),若混合前有100molN2,求平衡后N2、H2、NH3的物质的量及N2的转化率。

思考分析:

方法一:

设反应消耗xmolN2

n(始)1003000

nx3x2x

n(平)100-x300-3x2x

(mol)

x=40mol

n(N2)平=100mol-xmol=100mol-40mol

=60mol

n(N2)平=300mol-3xmol=180mol

a=40/100×100%=40%

方法二:设有xmolN2反应

n

122

x2x2x

【小结】方法一是结合新学的起始量与平衡量之间的关系从每种物质入手来考虑,方法二是根据以前学过的差量从总效应列式,方法二有时更简单。

巩固转化率的概念并弄清转化率与变化浓度,速率化学方程式之间的关系。

通过一题多解将不同过程的差量计算与平衡计算联系起来加深对平衡的理解,加强对所学知识(如差量的计算,阿伏加德罗定律的计算)的运用,培养学生综合思维能力和计算能力。

强调重点,加强学法指导。

【课堂小结】今天我们重点学习了化学平衡的概念及有关计算,比较抽象,希望大家加强练习,以便熟练地掌握平衡的概念。

【随堂检测】1.对于一定温度下的密闭容器中,可逆反应达平衡的标志是()。

(A)压强不随时间的变化而变化

(B)混合气的平均分子量一定

(C)生成nmolH2同时生成2nmolHI

(D)v(H2)=v(I2)

2.合成氨生产中,进入塔内的氮气和氢气体积比为1∶3,p=1.52×107Pa(150atm),从合成塔出来的氨占平衡混合气体积的16%,求合成塔出来的气体的压强。

平衡时NH3的体积分数为:

n(平NH3)/n(平总)×100%

=n(平NH3)/(n始-n)

=2x/(400-2x)×100%

=25%

x=40mol

(以下计算与上面相同)

巩固课堂所学内容。

附:随堂检测答案1.(C)2.1.31×107Pa(129.4atm)

探究活动

探究活动(一)

温度对化学平衡的影响

硫酸铜溶液中加入溴化钾,发生下列反应:

蓝色绿色

将上述平衡体系加热,使溶液温度升高,颜色怎样变化?冷却后,颜色又怎样改变?做实验检验你的答案。

在试管中加入0.1M的溶液5毫升,再加1M溶液2毫升,观察所得溶液的颜色。倒出3毫升于另一试管,然后在酒精灯上加热,观察颜色变化(与没加热的溶液对比)。等加热的试管稍稍冷却后,把试管浸入冷水中,观察颜色变化。

平衡体系温度升高,溶液的绿色加深;冷却后,颜色又变浅。

[仪器和药品]

1.学生用:烧杯(50毫升)、滴定管2支、量筒(10毫升)、搅拌棒、试管、石棉网、铁架台(附铁杯)、保温瓶(贮开水)、酒精灯、火柴。

3M氢氧化钠溶液、3M硫酸溶液、0.5M氯化铁溶液、0.1M硫酸铜、1M溴化钾溶液。

2.讲台上公用:1M铬酸钾溶液0.5升、1M重铬酸钾溶液0.1升。

探究活动(二)

浓度对化学平衡的影响

让同学复述勒沙特里原理,然后提出并演示,铬酸根呈黄色,重铬酸根呈橙色。在水溶液中,铬酸根离子和重铬酸根离子存在下列平衡:

提问:

(1)若往铬酸钾溶液里加入硫酸,溶液颜色有什么变化?

(2)再加氢氧化钠溶液,颜色又有什么变化?

(3)若又加酸溶液,颜色将怎样变化?

(1)含溶液中加入硫酸,由于浓度增加,上述平衡向生成的方向移动,浓度增加,溶液颜色由黄色变橙色。此时溶液颜色与溶液的颜色相同。

(2)再加入溶液,由于中和溶液中的,使溶液中浓度降低,上述平衡向生成的方向移动,浓度减少、浓度增加,溶液颜色由橙色变成黄色。

化学平衡教案范文 篇六

相平衡

一.基本要求

1.掌握相平衡的一些基本概念,会熟练运用相律来判断系统的组分数、相数和自由度数。

2.能看懂单组分系统的相图,理解相图中的点、线和面的含义及自由度,知道相图中两相平衡线的斜率是如何用Clapeyron方程和Clausius-Clapeyron方程确定的,了解三相点与凝固点的区别。

3.能看懂二组分液态混合物的相图,会在两相区使用杠杆规则,了解蒸馏与精馏的原理,知道最低和最高恒沸混合物产生的原因。

4.了解部分互溶双液系和完全不互溶双液系相图的特点,掌握水蒸汽蒸馏的原理。

5.掌握如何用热分析法绘制相图,会分析低共熔相图上的相区、平衡线和特殊点所包含的相数、相的状态和自由度,会从相图上的任意点绘制冷却时的步冷曲线。了解二组分低共熔相图和水盐相图在湿法冶金、分离和提纯等方面的应用。

6.了解生成稳定化合物、不稳定化合物和形成固溶体相图的特点,知道如何利用相图来提纯物质。

二.把握学习要点的建议

相律是本章的重要内容之一,不一定要详细了解相律的推导,而必须理解相律中各个物理量的意义以及如何求算组分数,并能熟练地运用相律。

水的相图是最简单也是最基本的相图,要把图中的点、线、面的含义搞清楚,知道确定两相平衡线的斜率,学会进行自由度的分析,了解三相点与凝固点的区别,为以后看懂相图和分析相图打好基础。

超临界流体目前是分离和反应领域中的一个研究热点,了解一些二氧化碳超临界流体在萃取方面的应用例子,可以扩展自己的知识面,提高学习兴趣。

二组分理想液态混合物的相图是二组分系统中最基本的相图,要根据纵坐标是压力还是温度来确定气相区和液相区的位置,理解气相和液相组成为什么会随着压力或温度的改变而改变,了解各区的条件自由度(在二组分相图上都是条件自由度),为以后看懂复杂的二组分相图打下基础。

最高(或最低)恒沸混合物不是化合物,是混合物,这混合物与化合物的最根本的区别在于,恒沸混合物含有两种化合物的分子,恒沸点的温度会随着外压的改变而改变,而且两种分子在气相和液相中的比例也会随之而改变,即恒沸混合物的组成也会随着外压的改变而改变,这与化合物有本质的区别。

杠杆规则可以在任何两相区使用,但也只能在两相区使用,在三相区和在三相平衡线上是不能使用杠杆规则的。

从具有最高会溶温度的相图,要认清帽形区的特点,是两液相的平衡共存区,这对今后理解两个固溶体也会形成帽形区很有帮助。

在学习用热分析法绘制二组分低共熔相图时,首先要理解在步冷曲线上为什么会出现转折点和水平线段,这一方面要从散热与释放出的凝固热进行补偿的角度理解,另一方面要从自由度的变化来理解。理解了步冷曲线上自由度的变化情况,对相图中的自由度就容易理解。

要花较多的精力掌握简单的二组分低共熔相图,要进行相区、两相平衡线、三相平衡线和特殊点的自由度分析,这样今后就容易看懂和理解复杂相图,因为复杂相图一般是简单相图的组合。

低共熔混合物到底有几个相?这个问题初学时容易混淆,答案当然是两相,不过这是两种固体以微小的结晶均匀混合的物系,纵然在金相显微镜中看起来也很均匀,但小晶体都保留着原有固体的物理和化学性质,所以仍是两相。低共熔点的温度和组成都会随着外压的改变而改变,所以低共熔混合物也不是化合物。

对于形成稳定化合物和不稳定化合物的相图,要抓住相图的特点,了解稳定化合物的熔点与不稳定化合物的转熔温度之间的差别,比较一般的三相线与不稳定化合物转熔时的三相线有何不同?要注意表示液相组成点的位置有什么不同,这样在分析复杂相图时,很容易将稳定化合物和不稳定化合物区别开来。

固溶体是固体溶液的简称,固溶体中的“溶”是溶液的“溶”,所以不要把“溶”字误写为“熔”字。既然固溶体是溶液的一种,实际是混合物的一种(即固体混合物),所以固溶体是单相,它的组成线与液态溶液的组成线一样,组成会随着温度的改变而改变。在相图上,固溶体总是处在由两根曲线封闭的两相区的下面。在分析复杂相图,首先要能正确认出固溶体或帽形区的位置,则其他相区的分析就变得简单了。

三.思考题参考答案

1.硫氢化铵的分解反应:①

在真空容器中分解;②

在充有一定的容器中分解,两种情况的独立组分数是否一样?

答:

两种独立组分数不一样。在①中,C

=1。因为物种数S

为3,但有一个独立的化学平衡和一个浓度限制条件,所以组分数等于1。

在②中,物种数S仍为3,有一个独立的化学平衡,但是浓度限制条件被破坏了,两个生成物之间没有量的限制条件,所以独立组分数C

=2。

2.纯的碳酸钙固体在真空容器中分解,这时独立组分数为多少?

答:

碳酸钙固体的分解反应为

物种数为3,有一个平衡限制条件,但没有浓度限制条件。因为氧化钙与二氧化碳不处在同一个相,没有摩尔分数的加和等于1的限制条件,所以独立组分数为2。

3.制水煤气时有三个平衡反应,求独立组分数C

(1)

H2O(g)+

C(s)=

H2(g)+

CO(g)

(2)

CO2(g)+

H2(g)=

H2O(g)+

CO(g)

(3)

CO2(g)+

C(s)=

2CO(g)

答:

三个反应中共有5个物种,。方程(1)可以用方程(3)减去(2)得到,因而只有2个独立的化学平衡,。没有明确的浓度限制条件,所以独立组分数。

4.在抽空容器中,氯化铵的分解平衡,。指出该系统的独立组分数、相数和自由度数?

答:反应中有三个物种,一个平衡限制条件,一个浓度限制条件,所以独立组分数为1,相数为2。根据相律,自由度为1。即分解温度和分解压力两者之中只有一个可以发生变化。

5.在含有氨的容器中氯化铵固体分解达平衡,。指出该系统的独立组分数、相数和自由度?

答:

反应中有三个物种,一个平衡限制条件,没有浓度限制条件。所以独立组分数为2,相数为2,自由度为2。

6.碳和氧在一定条件下达成两种平衡,指出该系统的独立组分数、相数和自由度数。

答:

物种数为4,碳,氧,一氧化碳和二氧化碳,有两个化学平衡,无浓度限制条件,所以独立组分数为2,相数为2,自由度为2。

7.水的三相点与冰点是否相同?

答:

不相同。纯水的三相点是气-液-固三相共存,其温度和压力由水本身性质决定,这时的压力为610.62

Pa,温度为273.16

K

。热力学温标1

K就是取水的三相点温度的1/273.16

K。

水的冰点是指在大气压力下,冰与水共存时的温度。由于冰点受外界压力影响,在101.3

kPa压力下,冰点下降0.00747

K,由于水中溶解了空气,冰点又下降0.0024

K,所以在大气压力为101.3

kPa

时,水的冰点为273.15

K

。虽然两者之间只相差0.01

K,但三相点与冰点的物理意义完全不同。

8.沸点和恒沸点有何不同?

答:

沸点是对纯液体而言的。在大气压力下,纯物质的液-气两相达到平衡,当液体的饱和蒸气压等于大气压力时,液体沸腾,这时的温度称为沸点。

恒沸点是对二组分液相混合系统而言的,是指两个液相能完全互溶,但对Raoult定律发生偏差,当偏差很大,在图上出现极大值(或极小值)时,则在图上出现极小值(或极大值),这时气相的组成与液相组成相同,这个温度称为最低(或最高)恒沸点,用简单蒸馏的方法不可能把二组分完全分开。这时,所对应的双液系统称为最低(或最高)恒沸混合物。在恒沸点时自由度为1,改变外压,恒沸点的数值也改变,恒沸混合物的组成也随之改变。当压力固定时,条件自由度为零,恒沸点的温度有定值。

9.恒沸混合物是不是化合物?

答:不是。它是完全互溶的两个组分的混合物,是由两种不同的分子组成。在外压固定时,它有一定的沸点,这时气相的组成和液相组成完全相同。但是,当外部压力改变时,恒沸混合物的沸点和组成都会随之而改变。化合物的沸点虽然也会随着外压的改变而改变,但它的组成是不会改变的。

10.在汞面上加了一层水能减少汞的蒸气压吗?

答:不能。因为水和汞是完全不互溶的两种液体,两者共存时,各组分的蒸气压与单独存在时的蒸气压一样,液面上的总压力等于纯水和纯汞的饱和蒸气压之和。如果要蒸馏汞的话,加了水可以使混合系统的沸点降低,这就是蒸气蒸馏的原理。所以,仅仅在汞面上加一层水,是不可能减少汞的蒸气压的,但是可以降低汞的蒸发速度。

11.单组分系统的三相点与低共熔点有何异同点?

答:

共同点:两者都是气-液-固三相共存。

不同点:单组分系统的三相点是该组分纯的气、液、固三种相态平衡共存,这时的自由度等于零,它的压力、温度由系统自身的性质决定,不受外界因素的影响。而二组分系统在低共熔点(如T-x图上的E点)温度时,是纯的A固体、B固体和组成为E的熔液三相平衡共存,这时的自由度为1,在等压下的条件自由度等于零。E点的组成由A和B的性质决定,但E点的温度受压力影响,当外压改变时,E点的温度和组成也会随之而改变。

12.低共熔混合物能不能看作是化合物?

答:不能。低共熔混合物不是化合物,它没有确定的熔点,当压力改变时,低共熔物的熔化温度和组成都会改变。虽然低共熔混合物在金相显微镜下看起来非常均匀,但它仍是两个固相微晶的混合物,由两个相组成。

13.在实验中,常用冰与盐的混合物作为致冷剂。试解释,当把食盐放入0℃的冰-水平衡系统中时,为什么会自动降温?降温的程度有否限制,为什么?这种致冷系统最多有几相?

解:

当把食盐放入0℃的冰-水平衡系统中时,由于食盐与冰有一个低共熔点,使水的冰点降低,因此破坏了冰-水平衡,冰就要融化。融化过程中要吸热,系统的温度下降。

降温有一定的限度,因为它是属于二组分系统的低共熔混合物,当温度降到低共熔点时,冰、食盐与溶液达到了平衡,系统的温度就不再下降。

根据相律:,组分数为和,。当时,最多相数,即气相,溶液,冰和NaCl(s)四相共存。如果指定压力,则条件自由度等于零时,最多相数,溶液,冰和NaCl(s)三相平衡共存。

四.概念题参考答案

1.与任意量的及)达平衡时,有

(

)

(A)

C=

2,P

=

2,f=

2

(B)

C=

1,P

=

2,f=

1

(C)

C=

2,P

=

3,f=

2

(D)

C=

3,P

=

2,f=

3

答:(A)。系统中有三个物种,一个平衡条件,由于已存在及,就不存在浓度限制条件,所以组分数。平衡共存时有固相和气相两个相,根据相律,自由度。

2.在大气压力下,与可以生成,,和四种固体水合物,则该平衡系统的组分数C和能够平衡共存的最大相数P为

(A)

(B)

(C)

(D)

答:(C)。这是二组分系统生成稳定化合物(或稳定水合物)的一个例子,与可以生成多种水合物,但它还是二组分系统,所以组分数必定等于。不能把生成的稳定水合物也看作是组分。如果要写出生成水合物的多个平衡方程式,则多一个水合物物种,也多一个化学平衡方程,所以组分数是不会改变的。根据组分数等于这一点,就可以决定选(C)。

根据相律,当自由度等于零时,能得到平衡共存的最大相数。则,理论上最大相数似乎应等于4,但是题目已标明是在大气压力下,用,所以能见到的平衡共存的最大相数只有3个。如果题目不标明是在大气压力下,由于凝聚相系统受压力影响极小,也应该看作是在等压条件下进行的,能见到的平衡共存的最大相数只能是3个。

3.在

100

kPa

的压力下,在和两个完全不互溶的液相系统中达分配平衡。设平衡时已不存在,则该系统的组分数和自由度数分别为

(A)

(B)

(C)

(D)

答:(C)。该系统中显然有,和三个物种,,但无化学平衡,,也无浓度限制条件,(不要把在两相中的分配平衡看作是浓度关系式,因为在推导分配常数时已用到了在两相中化学势相等的条件),所以组分数。由于是两相平衡,又指定了压力,所以条件自由度。

4.与水可生成,和三种水合物,则在一定温度下与水蒸气达平衡的含水盐最多为

(

)

(A)

3种

(B)

2种

(C)

1种

(D)

不可能有共存的含水盐

答:(B)。系统的组分数为2,已指定温度,根据相律,条件自由度等于零时,可得最多可以共存的相数,,最多可以三相共存。现在已指定有水蒸气存在,所以,可以共存的含水盐只可能有2种。

5.某一物质X,在三相点时的温度是20℃,压力是200

kPa。下列哪一种说法是不正确的

(

)

(A)

在20℃以上,X能以液体存在

(B)

在20℃以下,X

能以固体存在

(C)

在25℃和100

kPa下,液体X

是稳定的

(D)

在20℃时,液体X

和固体X

具有相同的蒸气压

答:(C)。可以画一张单组分系统相图的草图,(C)所描述的条件只能落在气相区,所以这种说法是不正确的。

6.的临界温度是124

K,如果想要液化,就必须

(

)

(A)

在恒温下增加压力

(B)

在恒温下降低压力

(C)

在恒压下升高温度

(D)

在恒压下降低温度

答:(D)。临界温度是指在这个温度之上,不能用加压的方法使气体液化,所以只有在恒压下用降低温度的方法使之液化。

7.当Clausius-Clapeyron方程应用于凝聚相转变为蒸气时,则

(

)

(A)

p必随T之升高而降低

(B)

p必不随T而变

(C)

p必随T之升高而变大

(D)

p随T之升高可变大也可减少

答:(C)。

因为凝聚相转变为蒸气时总是吸热的,根据Clausius-Clapeyron方程,等式右方为正值,等式左方也必定为正值,所以

p随T之升高而变大。

8.对于恒沸混合物的描述,下列各种叙述中不正确的是

)

(A)

与化合物一样,具有确定的组成

(B)

不具有确定的组成

(C)

平衡时,气相和液相的组成相同

(D)

恒沸点随外压的改变而改变

答:(A)。恒沸混合物不是化合物,不具有确定的组成,其恒沸点和组成都会随着外压的改变而改变。

9.对于二组分气—液平衡系统,哪一个可以用蒸馏或精馏的方法将两个组分分离成纯组分?

(A)接近于理想的液体混合物

(B)对Raoult定律产生最大正偏差的双液系

(C)对Raoult定律产生最大负偏差的双液系

(D)部分互溶的双液系

答:(A)。完全互溶的理想双液系,或对Raoult定律发生较小正(负)偏差的都可以用蒸馏或精馏的方法将其分开,两者的沸点差别越大,分离越容易。而对Raoult定律产生最大正(负)偏差的双液系,气-液两相区分成两个分支,形成了最低(或最高)恒沸混合物,用蒸馏方法只能得到一个纯组分和一个恒沸混合物。部分互溶的双液系首先要将两个液层分离,然后视具体情况而决定分离两个互溶部分的液相,或采用萃取的方法,单用蒸馏方法是不行的。

10.某一固体,在25℃和大气压力下升华,这意味着

(

)

(A)

固体比液体密度大些

(B)

三相点的压力大于大气压力

(C)

固体比液体密度小些

(D)

三相点的压力小于大气压力

答:(B)。画一单组分系统相图的草图,当三相点的压力大于大气压力时,在25℃和大气压力下处于气相区,所以固体会升华。的相图就属于这一类型。

11.在相图上,当系统处于下列哪一点时,只存在一个相?

(

)

(A)

恒沸点

(B)

熔点

(C)

临界点

(D)

低共熔点

答:(C)。在临界点时,气-液界面消失,只有一个相。其余三个点是两相或三相共存。

12.在水的三相点附近,其摩尔气化焓和摩尔熔化焓分别为和。则在三相点附近,冰的摩尔升华焓为

(

)

(A)

(B)

(C)

(D)

答:(B)。摩尔升华焓等于摩尔气化焓与摩尔熔化焓之和。

13.某反应系统中共有的物种为,,,,和,它们之间可以达成如下三个化学平衡

(1)

(2)

(3)

该反应的组分数和平衡常数之间的关系为

(A)

(B)

(C)

(D)

答:(B)。这个系统有6个物种,在三个化学平衡中只有2个是独立的,没有其他限制条件,所以组分数。因为,方程式的加减关系,反应的Gibbs自由能也是加减关系,而平衡常数之间则是乘除关系,所以。

14.将纯的放入抽空、密闭的石英容器中,不断加热容器,可以观察到哪种现象

(A)

沸腾现象

(B)三相共存现象

(C)

升华现象

(D)临界现象

答:(D)。在单组分系统的相图上,是该系统自身的压力和温度,就象该实验所示。实验不是在外压下进行的,系统中也没有空气,所以不可能有沸腾现象出现。在加热过程中,水的气、液两种相态一直处于平衡状态,即。随着温度的升高,的密度不断降低,而水的蒸气压不断升高,致使的密度变大,当和的两种相态的密度相等时,气-液界面消失,这就是临界状态。

15.Na

2CO3和水可形成三种水合盐:Na2CO3·H2O、Na2CO3·7H2O和NaCO3·10H2O。在常压下,将Na2CO3投入冰-水混合物中达三相平衡时,若一相是冰,一相是Na2CO3水溶液,则另一相是

(A)

Na2CO3

(B)

Na2CO3·H2O

(C)

Na2CO3·7H2O

(D)

Na2CO3·10H2O

答:(D)。画一张草图,NaCO3·10H2O的含水量最多,一定最靠近表示纯水的坐标一边。

五.习题解析

1.将,和三种气体,输入773

K,的放有催化剂的合成塔中。指出下列三种情况系统的独立组分数(设催化剂不属于组分数)

(1)

,和三种气体在输入合成塔之前。

(2)

三种气体在塔内反应达平衡时。

(3)

开始只输入,合成塔中无其它气体,待其反应达平衡后。

解:

(1)

进入合成塔之前,三种气体没有发生反应,故组分数。

(2)在塔内反应达平衡时,系统的物种数,但有一个化学平衡条件,故。

(3)开始只输入,分解达平衡,系统的物种数,但有一个化学平衡条件和一个浓度限制条件,故。

2.指出下列平衡系统中的物种数,组分数,相数和自由度数。

(1)

CaSO4的饱和水溶液。

(2)

将5g通入1

dm3水中,在常温下与蒸气平衡共存。

解:(1)物种数,和。组分数,相数。根据相律,。这两个自由度是指温度和压力,即在一定的温度和压力的范围内,能保持固、液两相平衡不发生变化。

(2)

因为与水会发生相互作用,生成,所以物种数,,和。有一个形成一水合氨的平衡,故,所以。有气、液两相,。根据相律,。这两个自由度是指温度和压力,即在一定的温度和压力的范围内,能维持固、气两相平衡的状态不发生变化。

3.在高温下分解为和,根据相律解释下述实验事实。

(1)

在一定压力的中,将加热,实验证明在加热过程中,在一定的温度范围内不会分解。

(2)

在的分解过程中,若保持的压力恒定,实验证明达分解平衡时,温度有定值。

解:(1)

该系统中有两个物种,和,所以物种数。在没有发生反应时,组分数。现在是一个固相和一个气相两相共存,。当的压力有定值时,根据相律,条件自由度。这个自由度就是温度,即在一定的温度范围内,可维持两相平衡共存不变,所以不会分解。

(2)该系统有三个物种,,和,所以物种数。有一个化学平衡,。没有浓度限制条件,因为产物不在同一个相,故。现在有三相共存(两个固相和一个气相),。若保持的压力恒定,条件自由度。也就是说,在保持的压力恒定时,温度不能发生变化,即的分解温度有定值。

4.已知固体苯的蒸气压在273

K时为3.27

k

Pa,293

K时为12.30

k

Pa;液体苯的蒸气压在293

K时为10.02

k

Pa,液体苯的摩尔气化焓为。试计算

(1)

在303

K

时液体苯的蒸气压,设摩尔气化焓在这个温度区间内是常数。

(2)

苯的摩尔升华焓。

(3)

苯的摩尔熔化焓。

解:(1)

用Clausius-Clapeyron

方程,求出液态苯在303

K时的蒸气压

解得液体苯在303

K时的蒸气压

(2)用Clausius-Clapeyron方程,求出固体苯的摩尔升华焓

解得固体苯的摩尔升华焓

(3)苯的摩尔熔化焓等于摩尔升华焓减去摩尔气化焓

5.结霜后的早晨冷而干燥,在-5℃,当大气中的水蒸气分压降至266.6

Pa

时,霜会升华变为水蒸气吗?

若要使霜不升华,空气中水蒸气的分压要有多大?已知水的三相点的温度和压力分别为273.16

K和611

Pa,水的摩尔气化焓,冰的摩尔融化焓。设相变时的摩尔焓变在这个温度区间内是常数。

解:冰的摩尔升华焓等于摩尔熔化焓与摩尔气化焓的加和,

用Clausius-Clapeyron

方程,计算268.15

K(-5℃)时冰的饱和蒸气压

解得

而268.15

K(-5℃)时,水蒸气的分压为266.6

Pa,低于霜的水蒸气分压,所以这时霜要升华。当水蒸气分压等于或大于时,霜可以存在。

6.在平均海拔为4

500

m的高原上,大气压力只有57.3

kPa。已知压力与温度的关系式为

。试计算在这高原上水的沸点。

解:沸点是指水的蒸气压等于外界压力时的温度。现根据压力与温度的关系式,代入压力的数据,计算蒸气压等于57.3

kPa时的温度,

解得:

即在海拔为4

500

m的高原上,水的沸点只有357

K,即,这时煮水做饭都要用压力锅才行。

7.将加压,然后在冷凝器中用水冷却,即可得液氨,即。已知某地区一年中最低水温为2℃,最高水温为37℃,问若要保证该地区的氮肥厂终年都能生产液氨,则所选氨气压缩机的最低压力是多少?已知:氨的正常沸点为-33℃,蒸发焓为,设蒸发焓是与温度无关的常数。

解:

氨在正常沸点-33℃(240

K)时,它的蒸气压等于大气压力,为101.325

kPa。水温为2℃(275

K)时,氨的蒸气压较低,得到液氨没有问题。主要是计算在37℃(310K)时氨的蒸气压,这就是压缩机所需的最低压力。已知氨的摩尔蒸发焓为:

根据Clausius-Clapeyron

方程,计算310

K时

氨的蒸气压,。

解得:

即在37℃时,压缩机的最低压力必须大于,才能终年都能生产液氨。

8.CO2的固态和液态的蒸气压与温度的关系式,分别由以下两个方程给出:

试计算:

(1)

二氧化碳三相点的温度和压力。

(2)

二氧化碳在三相点时的熔化焓和熔化熵。

解:

(1)

在三相点时,固态和液态的蒸气压相等,,即

解得三相点的温度

代入任意一个蒸气压与温度的方程式,计算三相点时的压力(两个结果稍有不同)

解得

(2)

根据Clausius-Clapeyron

方程的一般积分式

式中是积分常数。对照题中所给的方程,从固体的蒸气压与温度的关系式,可计算得到二氧化碳的摩尔升华焓,从液体的蒸气压与温度的关系式,可计算得到二氧化碳的摩尔蒸发焓,

摩尔熔化焓等于摩尔升华焓减去摩尔蒸发焓,

9.根据的相图,回答如下问题。

(1)说出,和三条曲线以及特殊点点与点的含义。

(2)在常温、常压下,将高压钢瓶的阀门慢慢打开一点,喷出的呈什么相态?为什么?

(3)在常温、常压下,将高压钢瓶的阀门迅速开大,喷出的呈什么相态?为什么?

(4)为什么将称为“干冰”?在怎样的温度和压力范围内能存在?

解:(1)线是的饱和蒸气压曲线。线是的饱和蒸气压曲线,也就是升华曲线。线是与的两相平衡曲线。点是的三相平衡共存的点,简称三相点,这时的自由度等于零,温度和压力由系统自定。点是的临界点,这时气-液界面消失,只有一个相。在点温度以上,不能用加压的方法将液化。

(2)喷出时有一个膨胀做功的过程,是一个吸热的过程,由于阀门是被缓慢打开的,所以在常温、常压下,喷出的还是呈的相态。

(3)高压钢瓶的阀门迅速被打开,是一个快速减压的过程,来不及从环境吸收热量,近似为绝热膨胀过程,系统温度迅速下降,少量会转化成,如雪花一样。实验室制备少量干冰就是利用这一原理。

(4)由于三相点的温度很低,为,而压力很高,为。我们处在常温、常压下,只能见到,在常压低温下,可以见到,这时会直接升华,看不到由变成的过程,所以称为干冰。只有在温度为至,压力为至的范围内,才能存在。所以,生活在常压下的人们是见不到的。

10.某有机物B与水()完全不互溶,在的压力下用水蒸气蒸馏时,系统于90℃时沸腾,馏出物中水的质量分数。已知90

℃时水的蒸气压,请估算该有机物的摩尔质量。

解:以代表水的质量,代表有机物的质量。已知90℃时,,则有机物在这个温度下的饱和蒸气压为:

取蒸气相的总质量为100

g

,则水气的质量,有机物的质量为:

设水蒸气蒸馏时的总蒸气压为,则

将两式相比,消去相同项,得

11.在标准压力下,已知的沸点为,的沸点为。水和氯苯在液态时完全不互溶,它们的共沸点为。设一个氯苯的质量分数的水和氯苯的双液系统,在加热达到共沸时,完成下列问题。

(1)画出和的相图的示意图。

(2)指出在各相区中,平衡共存的相态及三相线上是由哪些相平衡共存。

(3)这种相图有什么实际用处?

解:因为水和氯苯在液态时完全不互溶,所以两液相共存的帽形区的两条边,就是两个纵坐标,即分别代表和在不同温度下两个液相的组成。在图上分别标出和的沸点,以及它们的共沸点,将两个沸点分别与共沸点连线,在共沸点温度画出三相平衡线,就得相图如下

(2)在线以上,是气相单相区;在范围内,是和气相两相区;在范围内,是和气相两相区;在线以下,是和两相区。在线上,由,和气三相共存。表示气相组成的点的位置要根据混合蒸气的组成而定。

(3)这种相图可以用于有机物的水蒸气蒸馏,因为两种液体共沸的温度比的沸点还低,更比的沸点低,可以降低蒸馏温度,防止有机物分解。因为两种液体完全不互溶,馏出物很容易分离。

12.在大气压力下,液体与液体部分互溶,互溶程度随温度的升高而增大。液体和对Raoult定律发生很大的正偏差,在它们的的气-液相图上,在出现最低恒沸点,恒沸混合物的组成为。液体与液体的的气-液相图,与液体与部分互溶形成的帽形区在时重叠,在的水平线上有三相共存:液体中溶解了的溶液,其;液体中溶解了的溶液,其;以及组成为的气-液组成相同的恒沸混合物。根据这些数据:

(1)画出液体与液体在等压下的的相图示意图。设液体的沸点为,液体的沸点为。

(2)在各相区中,标明平衡共存的相态和自由度。

(3)在大气压力下,将由液体和液体组成的物系缓缓加热,在加热到接近(而没有到达)时,分别计算和两个液体的质量。

解:(1)根据题意,所画的相图示意图如下,

(2)线以上,是和的混合气体单相区,对于二组分系统,根据相律,条件自由度;

线以左,是液体中溶解了的溶液,单相区,;

线之内,是气体与溶液的两相平衡共存区,;

线以右,是液体中溶解了的溶液,单相区,;

线之内,是气体与溶液的两相平衡共存区,;

线以下,是溶液与溶液的两相平衡共存区,;

(3)在由液体和液体组成的物系中,

在的物系加热到接近时,还是两个溶液组成的两相区,近似利用时两液相的组成,以为支点,利用杠杆规则,计算和两个液相的质量

解得,

13.乙酸(A)与苯(B)的相图如下图所示。已知其低共熔温度为265

K,低共熔混合物中含苯的质量分数。

(1)指出各相区所存在的相和自由度。

(2)说明CE,DE,FEG三条线的含义和自由度。

(3)当和的熔液,自298

K冷却至250

K,指出冷却过程中的相变化,并画出相应的步冷曲线。

解:

(1)CED线以上,是熔液单相区,根据相律,条件自由度为

CFE线之内,乙酸固体与熔液两相共存,条件自由度。

EDG线之内,苯固体与熔液两相共存,条件自由度。

在FEG线以下,苯的固体与乙酸固体两相共存,条件自由度。

(2)CE线,是乙酸固体的饱和溶解度曲线,条件自由度;

DE线,是苯固体的饱和溶解度曲线,条件自由度;

在FEG线上,苯固体、乙酸固体与组成为E的熔液三相共存,条件自由度。

(3)

自298

K,从点开始冷却,温度均匀下降,是熔液单相。与CE线相交时,开始有乙酸固体析出,温度下降斜率变小,步冷曲线出现转折。继续冷却,当与FEG线相交时,乙酸固体与苯固体同时析出,熔液仍未干涸,此时三相共存,条件自由度,步冷曲线上出现水平线段,温度不变。继续冷却,熔液干涸,乙酸固体与苯固体两相共存,温度又继续下降。

从点开始冷却的步冷曲线与从点开始冷却的基本相同,只是开始析出的是苯固体,其余分析基本相同。

14.水(A)与NaCl(B)的相图如下。C点表示不稳定化合物,在264

K时,不稳定化合物分解为和组成为的水溶液。

(1)指出各相区所存在的相和自由度。

(2)指出线上平衡共存的相和自由度。

(3)如果要用冷却的方法得到纯的,溶液组成应落在哪个浓度范围之内为好?

(4)为什么在冰水平衡系统中,加入后可以获得低温?

解:

(1)在DEF线以上,溶液单相区,根据相律,条件自由度;

DIE区,与溶液两相共存,;

EFHJ区,与溶液两相共存,;

HCBG区,与两相共存,;

FHG线以上,与溶液两相共存,;

IEJ线以下,与两相共存,。

(2)在FG线上,、与组成为F的溶液三相共存,条件自由度。

(3)如果要得到纯的,溶液组成应落在与EF所对应的浓度范围之内,并且温度不能低于253

K,以防有冰同时析出。如果在FH对应的浓度范围之内,开始有析出,要在冷却过程中再全部转化成,不太容易。

(4)在冰与水的平衡系统中加入后,会形成不稳定水合物,冰与有一个低共熔点,温度在253

K左右(实验值为252

K),所以随着的加入,温度会不断下降,直至252

K,形成、和饱和溶液三相共存的系统。

15.(1)简要说出在如下相图中,组成各相区的相。

(2)根据化合物的稳定性,说出这三个化合物属于什么类型的化合物?

(3)图中有几条三相平衡线,分别由哪些相组成。

解:

(1)1区,溶液单相;2区,两相;3区,两相;4区,两相;5区,两相;6区,两相;7区,两相;8区,两相;9区,固溶体单相;10区,两相;11区,固溶体单相;12区,两相;13区,两相;

(2)和是不稳定化合物,是稳定化合物。

(3)共有4条三相平衡线,相应的组成为:线,由,和熔液三相组成;

线,由,和组成为的熔液组成;线,由,和组成为的熔液组成;线,由组成为的固溶体、组成为的固溶体和熔液组成;

16.在大气压力下,有如下热分析数据:

(A)与在高温熔融时能完全互溶,但是在低温时两固体完全不互溶。

(B)的熔点为,的熔点为。两者形成的低共熔点的温度为,低共熔混合物中,含的质量分数。

(C)用的熔化物作步冷曲线,在时曲线斜率变小,有析出。

(D)用的熔化物作步冷曲线,在时曲线斜率变小,有析出。

根据这些热分析数据,

(1)画出以温度为纵坐标,质量分数为横坐标的与的二组分低共熔的相图的草图。

(2)说出在各相区中,相的组成和条件自由度。

(3)分析图中各相线的组成和条件自由度。

(4)说出工业上用电解的方法,从制备金属时,要加入的原因。

解:根据已知条件,画出的的相图的草图如下:

(2)在线以上,是熔液单相区,根据相律,条件自由度

在范围之内,是与熔液两相区,。

在范围之内,是与熔液两相区,

在线以下,是和的两相区,。

(3)曲线是与平衡共存的熔液组成随温度的变化曲线,根据相律,,温度和组成只有一个可以改变。

曲线是与平衡共存的熔液组成随温度的变化曲线,。

水平线是,与组成为的熔液三相平衡共存线,。

(4)由于的熔点比较高,电解时耗能较多,加入等量后,可以使的熔点从降到,节省了能耗,也使操作难度降低。

17.根据以下热分析数据,画出以温度为纵坐标,质量分数为横坐标的与的二组分低共熔的相图的草图。已知

(1)金属的相对原子质量为,熔点为;金属的相对原子质量为,熔点为。

(2)和可以形成化合物,该化合物在时分解成和的熔液。

(3)在时有唯一的最低共熔点,这时由,的熔液和的固溶体三相平衡共存,固溶体中的含量随温度的下降而下降。

解:从和的相对原子质量,可以计算化合物中的质量分数,可以确定化合物的位置。

从化合物在时分解成和的熔液,说明是个不稳定化合物。

根据热分析数据,所画的相图草图如下。

18.在大气压力下,与组成的二组分系统在252

K时有一个低共熔点,此时由,和的NaCl水溶液三相共存。264

K时,不稳定化合物(C)分解为和的NaCl水溶液。已知:的相对原子质量为,为;在水中的溶解度受温度的影响不大,温度升高溶解度略有增加。

(1)试画出与组成的二组分系统的相图的草图,并分析各相区的相态。

(2)若有1.0

kg的的NaCl水溶液,由433

K时冷却到265

K,试计算能分离出纯的NaCl(s)的质量。

(3)若用的海水,用冷却的方法制备淡水,问需冷却到什么温度可以得到最多的淡水?

解:(1)在不稳定化合物中,含的质量分数

则在图的处作一垂线,垂线的高度到不稳定化合物的分解温度264

K时为止。在264

K处画一水平线,线的右端与表示的纵坐标相交,左端到水溶液组成为处为止,用点F表示。

在低共熔温度252

K处作一水平线,线的左端与的代表纯水的纵坐标相交,右端与的代表不稳定化合物C的垂线相交。在代表纯水的纵坐标273

K处标出的熔点D,在低共熔温度252

K的水平线上标出的溶液组成E。

将D点与E点相连,为水的冰点下降曲线。将E点与F点相连,为不稳定化合物C的溶解度随温度的变化曲线。从F点向上作斜线,代表的溶解度随温度上升略有增加的溶解度曲线。所画相图为

在相图中,各相区的相态为:在线以上,是不饱和水溶液的单相区;在范围内,是与溶液两相区;在范围内,是与溶液两相区;在线以下,是与两相区;在线以上,是与溶液两相区;在线以右,是与两相区。

(2)当1.0

kg的的NaCl水溶液,由433

K时冷却到265

K时(刚好在的转熔温度之上,但是物系的组成可以借用转熔温度时的组成),析出的的量,可利用杠杆规则求算。设溶液和的质量分别为和,

解得

化学平衡教案 篇七

1.知识目标

(1)常识性理解化学平衡常数。

(2)理解图像方法表示可逆反应从不平衡状态达到化学平衡状态的过程、基本类型等。

2.能力和方法目标

(1)通过分析图像、解释图像,提高剖析化学平衡图像的能力,培养形象思维能力。

(2)通过对炼铁高炉的改造史实的讨论,培养学生分析和解决问题的能力,体会科学方法、科学知识在解决实际问题中的重要作用。

3.重点和难点

重点和难点是剖析化学平衡图像问题。

[教学过程]

见ppt文件。

课堂练习:

1.当把晶体N2O4放入密闭容器中汽化并建立N2O42NO2平衡后,保持温度不变,再通入若干N2O4气体,待反应达到新的平衡,则新平衡中与旧平衡相比,其比值()。

(A)变大(B)变小(C)不变(D)无法确定

2.在一密闭容器中,用等物质的量的A和B发生如下反应:

A(气)+2B(气)2C(气)

反应达到平衡时,若混和气体中A和B的物质的量之和与C的物质的量相等,则这时A的转化率为()。

(A)40%(B)50%(C)60%(D)70%

3.对于密闭容器中进行的反应:2SO2+O22SO3,如果温度保持不变,下列说法中正确的是()。

(A)增加SO2的浓度,正反应速率先增大,后保持不变

(B)增加SO2的浓度,正反应速率逐渐增大

(C)增加SO2的浓度,平衡常数增大

(D)增加SO2的浓度,平衡常数不变

4.某温度下将2molA和3molB充入一密闭容器中发生反应aA(g)+B(g)C(g)+D(g),5min后达到平衡,已知各物质的平衡浓度关系有[A]a[B]=[C][D],若在温度不变的情况下将容器体积扩大为原来的10倍时,A的转化率不发生变化,则B的转化率为()。

(A)60%(B)24%(C)30%(D)40%

5.在t1℃反应2A(g)B(g)+Q达平衡时,混合气体的平均相对分子质量为M1,t2℃达平衡时,混合气体的平均相对分子质量为M2,则当温度从t1℃升到t2℃时,下列说法正确的是()。

(A)若M1>M2,则平衡向右移动,Q<0

(B)若M1

(C)若M1>M2,则平衡向左移动,Q>0

(D)若M10

6.对于可逆反应:mA(气)+nB(固)pC(气)+qD(气)

其反应过程中,其它条件不变时,产物D的百分含量D%与温度T或压强P的关系如图所示,请判断下列说法正确的是()。

(A)降温化学平衡向正反应方向移动

(B)使用合适的催化剂可使D%有所增加

(C)化学方程式中化学计量数m

(D)B的颗粒越小,正反应速率越快,有利于平衡向正反应方向移动

7.如图表示在密闭容器中反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+Q达到平衡状态时,由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况,ab过程中改变的条件可能是_______;bc过程中改变的条件可能是___;若增大压强时,把反应速率变化情况画在cd处。

8.高炉炼铁中发生的基本反应之一如下:

FeO(固)+CO(气)Fe(固)+CO2(气)-Q。

其平衡常数可表示为K=[CO2]/[CO],已知1100℃时K=0.263。化学平衡常数只与温度有关,不随浓度和压强的变化而变化。

(1)温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,高炉内CO2和CO的体积比值____,平衡常数K值_____(本小题空格均备选:增大、减小或不变)

(2)1100℃时测得高炉中c(CO2)=0.025mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1,在这种情况下,该反应是否处于化学平衡状态____(选填“是”或“否”),此时,化学反应速率是υ正___υ逆(选填大于、小于或等于),其原因是___________。

课堂被充练习答案

1B,2A,3D,4D,5C,6AC,

7.升温;减小SO3浓度;如图2-2-5。

8.(1)反应的正方向是吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,所以平衡常数K=[CO2]/[CO]要增大。所以答案为:增大,增大。

(2)平衡时,二氧化碳、一氧化碳的浓度比值等于平衡常数,若比值不等于平衡溶液,就处于非平衡状态。将c(CO2)=0.025mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1代入可得:

海纳百川,有容乃大。上面的7篇化学平衡教案是由快回答精心整理的化学平衡教案范文范本,感谢您的阅读与参考。