4.  化学平衡的综合应用

化学的思维能力可以分为普通思维能力和辨证思维能力;普通思维能力包括了形成化学概念的能力、化学判断能力、化学推理能力;辨证思维能力又叫理性思维能力,这种能力要求能对化学概念的矛盾、联系、转化、运动和发展的过程有深刻的理解。化学平衡的教学在高中教材中属于知识概念抽象、跨度较大的章节,从基本概念的理解、影响因素、计算、图象、推理、综合应用都有一系列的具体要求。自然地化学平衡就承担考查学生的思维能力的任务了。而在多个考点中,思维能力的考查,尤其是辨证思维能力的考查,成为学生备考过程中的热点和难点。

[例题3]高炉炼铁中发生的基本反应之一如下:

    FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)(正反应为吸热反应)

其平衡常数可表达为:K=c(CO2)/c(CO)。已知1100℃时K=0.263

(1)温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,高炉内CO2和CO的体积比值是    ,平衡常数K值是    (填“增大”、“减小”或“不变”)。

(2)1100℃时,测得高炉中c(CO2)=0.025mol/L,c(CO)=0.1mol/L,在这种情况下,该反应    (填 “已”或“没有”)处于化学平衡状态,此时化学反应速率v正    v逆(填“大于”、“小于”或“等于”),其原因是    。

[解析]第(1)问,温度升高,化学平衡向吸热反应方向移动,即向正反应方向移动,高炉内c(CO2)/c(CO)比值增大,结合平衡常数表达式,自然可以得到K值增大;第(2)问,温度不变,平衡常数自然不变,此时c(CO2)/c(CO)=0.025/0.1=0.25<0.263,说明未达到平衡,要达到平衡,应增加CO2的浓度,减少CO的浓度,平衡向正反应方向移动,v正>v逆。

化学高考考试说明明确指出:化学科考试旨在测试考生对中学化学基础知识,基本技能的掌握情况和所应具有的观察能力、实验能力、思维能力和自学能力。也就是说,我们应及时调整教学策略,在教学中注意培养学生的能力,尤其是创新思维能力。考生学习了学科的许多概念、原理,如能在上述能力上得到提高,则必能更好地理解、掌握这些知识,为进一步深造奠定基础,或者能把知识运用于实际中解决一些具体问题。

一般来说,以能力立意的试题大致具有以下特点:

(1)试题不是单纯从化学物质、化学用语、化学方程式出发,就化学卷谈化学,而是带有明显的能力要求,往往有情景作依托,提干中会给出若干信息。考生应通过这些信息反复进行处理、加工,得出最后的结论。

(2)试题设计常常以某个中心问题或某个事件为题材以流程、框图、数据表格、曲线图形等形式提供信息,要求考生回答有关问题。如以课题形式模拟科学家的科研过程,以学生兴趣小组做的某次课外实验,以合成一个产品为题材,要求考生回答某些反应条件、实验操作、生成物分离及提纯等问题,或验证化学原理中某个结论书写化学方程式、计算某个物理常数总结出某些规律等。

(3)试题不拘泥于传统的、规范的方式。如计算题可以不给足数据,不要求具体计算过程,可以用字母按指令列个式子表达之;实验可不给出具体装置,让你设计一个简单方案。在形式上比较活泼,语句、指令比较明确,给人以“新面孔”。

(4)有些试题带有跨学科的知识联系,要求考生有比较广阔的知识面和知识的迁移能力,善于运用化学知识、数学方法、物理概念来解决综合性问题。

1.  化学计算逻辑思维培养

运用化学知识和数学手段,培养化学计算思维,形成严谨的思维过程,是解决化学计算题的关键,教师的授课不应该让学生停留在烦琐的数学计算或单纯数学工具的应用上。

[例题2]硝酸与金属反应,其还原产物随金属的活泼性和硝酸浓度不同可分别为N2O、NO、NO2和NH4NO3等。已知6.5g某金属与过量稀硝酸反应(并无气体放出),反应后所得溶液加入过量热碱溶液可放出一种气体,其体积为560ml(标准状况下)。溶于硝酸的金属是_______________,推理过程是___________________。

[解析]设n为金属M的化合价

8M+10nHNO3==8M(NO3)n+nNH4NO3+3nH2O

NH4NO3+NaOH==NaNO3+NH3↑+H2O

根据以上反应,可以建立关系:8M---nNH4NO3-----nNH3↑

设M的相对原子质量为Ar(M),n(NH3)=0.56L/22.4L·mol-1=0.025mol

8M---nNH4NO3-----nNH3↑

8Ar(M)g    n mol

 0  285994  286002  286008  286012  286018  286020  286024  286030  286032  286038  286044  286048  286050  286054  286060  286062  286068  286072  286074  286078  286080  286084  286086  286088  286089  286090  286092  286093  286094  286096  286098  286102  286104  286108  286110  286114  286120  286122  286128  286132  286134  286138  286144  286150  286152  286158  286162  286164  286170  286174  286180  286188  447090 

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