“等效平衡”的问题已有较多的文章见诸报刊杂志,但在教学实践中教师和学生还是感到困难重重。如何突破这一难点,让学生不仅易于掌握,而且能灵活应用,就成为教学研究的一个重要课题。本文结合我们多年的教学实践进行一些探讨,力求有所突破。
一、难点分类
“等效平衡”的教学难点:一是“等效平衡”概念,在相同条件下的同一可逆反应里,建立的两个或多个化学平衡中,各同种物质的含量相同,这些化学平衡均属等效平衡(包括“等同平衡”)。关键是“各同种物质的含量相同”;二是“等效平衡”在恒温恒容条件下的应用;三是在恒温恒压条件下的应用;四是在计算中的应用。
二、难点分散渗透
为了突破难点,我们在教学中将上述难点分散渗透在三节课中。
1.先渗透“等效平衡”概念,并举例让学生学会判断哪些属于等效平衡,哪些不属于等效平衡。再讨论第一类:在恒温恒容条件下的应用。
例1.恒温恒容:(1)A容器中加入1gSO2和1gO2反应达到平衡,SO2的转化率为a%,另一同温同容的B容器中加入2gSO2和2gO2反应达到平衡,SO2的转化率为b%,则a%____________b%。
(2)2HI→H2+I2(气)平衡,增大HI的物质的量,平衡____________移动,新平衡后HI的分解率____________,HI的体积分数____________。
(3)N2O42→NO2平衡,减少N2O4的物质的量,平衡____________移动,N2O4的转化率____________,N2O4的体积分数____________,NO2的体积分数____________。
分析:(1)同温:
①B和C是“等效的”
②A→C
A变为B也相当于加压。
B容器相当于加压,平衡正向移动,更多的SO2和O2转化为SO3,a%<b%。
(2)(a)判断平衡移动:增大反应物HI浓度,平衡正移(或反应物HI浓度增大,v正增大,v正>v逆,说明平衡正向移动)。理解:加入HI原平衡被破坏,新加入的HI又分解为H2和I2,即正向移动(注意:不能得出HI分解率增大的结论)。
(b)判断含量变化和分解率变化:同温下,比如原起始时1molHI(VL),现起始时相当于2molHI(VL),相当于加压,分别达到平衡,两平衡中HI的分解率相同,同种物的含量相同,HI分解率不变,体积分数不变。
(3)减小反应物N2O4浓度,平衡逆向移动(或反应物N2O4浓度减小,v正减小,v正<v逆,说明平衡逆向移动=。理解:原平衡破坏,小部分NO2又化合生成N2O4(注意:不能得出N2O4的转化率如何变化的结论)。
结论:(1)判断平衡移动:应用浓度改变对平衡的影响来判断。