«Химическое равновесие. Расчеты по химическому равновесию».
материал для подготовки к егэ (гиа) по химии (11 класс)

Добрый день, уважаемые коллеги! Представлю вашему вниманию мастер-класс, посвященный разбору нового задания в ЕГЭ 2022 года по теме «Химическое равновесие. Расчеты по химическому равновесию». 

«Чтобы иметь право учить, надо постоянно учиться самому».

Тема: «Химическое равновесие. Расчеты по химическому равновесию».

Цель: повышение профессионального мастерства педагогов через педагогическое общение с демонстрацией применения эффективных приемов, которые направлены на создание условий для активного, сознательного, творческого применения на практике полученных знаний и умений преподавателей.

Задачи:

- создание условий для профессионального общения, развития педагогического мастерства участников мастер – класса на основе организации пространства по обмену опытом;

- передача педагогического опыта путем прямого и комментированного показа последовательности действий, методов, приемов и форм педагогической деятельности;

- способствование росту мотивации учителей химии к формированию собственного стиля творческой профессиональной деятельности.

Мастер – класс применения и совершенствования знаний.

Формы работы с аудиторией: групповая, индивидуальная, фронтальная.

Методы: объяснение – словесный, демонстрация – наглядный, индивидуальная работа – репродуктивный; анализ, сравнение.

Этапы проведения:

1. Этап создания эмоционального настроя мотивация деятельности.
2. Этап ознакомления с изменениями КИМ 2022 года.
3. Этап объяснения решения расчетных задач.
4. Этап применения и совершенствования знаний.
5. Этап подведения итогов занятия. Рефлексия.

1. Этап создания эмоционального настроя мотивация деятельности.

Коллеги, а знаете ли вы, что:

- Для равновесия кенгуру использует свой хвост. Если кенгуру поднимет свой хвост над землей, он не сможет прыгать, потому что опираясь на него, как на шест, кенгуру способен прыгнуть в длину на 12 метров, а в высоту – на 2 метра.

- У домашних птиц лапы короткие, широко расставленные. Поэтому, чтобы не упасть и сохранить равновесие при ходьбе, они переносят центр тяжести на опорную лапу, пока переставляют другую. Чем шире их лапы, тем легче птице удержать равновесие.

- Архимед – древнегреческий математик, физик и инженер в III веке до нашей эры – сформулировал «Золотое правило механики»: «Во сколько раз выигрываем в силе, во столько же раз проигрываем в расстоянии». Ему же приписывают и известную крылатую фразу: «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю».

Достижению цели знаний обучающихся способствует использование преподавателем системы специальных методов и приемов, со многими из которых вы, несомненно, знакомы и, думаю, успешно применяете их в своей работе. Мы все стараемся создать ситуацию успеха, но нужно помнить, что каждому ребенку необходимо еще помочь найти свою точку опоры, чтобы достичь вершины Знаний.

Предлагаю вашему вниманию свою методику объяснения 23 задания ЕГЭ 2022 года.

2. Этап ознакомления с изменениями КИМ 2022 года.

Я согласна, с высказываем Рувима Левина о том, что «Мы слишком часто давали детям ответы, которые надо выучить, а не ставили перед ними проблемы, которые надо решить».

С 2022 года ЕГЭ по всем предметам проводится на основе Федерального государственного образовательного стандарта среднего общего образования. Изменения, которые включены в КИМ по химии, направлены на усиление деятельностной составляющей экзаменационных моделей: применение умений и навыков анализа различной информации, решения задач, в том числе практических, развернутого объяснения, аргументации и др.

Включение в КИМ задания 23, является новым, так как ориентировано на проверку умения проводить расчёты на основе данных таблицы, отражающих изменения концентрации веществ.

Спецификация ЕГЭ

Проверяемые элементы содержания: Обратимые и необратимые химические реакции. Химическое равновесие.  Расчеты количества вещества, массы вещества или объема газов, по известному количества вещества, массе или объему одного из участвующих в реакции веществ.

Коды проверяемых элементов содержания по кодификатору: 1.4.4, 4.3.3

Коды требований: 1.1.1, 2.5.2

Уровень сложности задания: Повышенный

Максимальный балл за выполнение задания: 2

Примерное время выполнения задания: 5-7 мин.

Задание 23 считается выполненным верно, если правильно указана последовательность цифр. За полный правильный ответ задания 23 ставится 2 балла; если допущена одна ошибка – 1 балл; за неверный ответ (более одной ошибки) или его отсутствие – 0 баллов.

В демонстрационном варианте, подготовленном федеральным государственным бюджетным научным учреждением «ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ» 2022 года данное задание представлено в следующей редакции:

В реактор постоянного объёма поместили оксид серы(IV) и кислород. В результате протекания обратимой реакции 2SO2(г)+О2(г)↔2SO3(г) в реакционной системе установилось химическое равновесие. Используя данные, приведённые в таблице, определите равновесную концентрацию SO2 (X) и исходную концентрацию O2 (Y).

Выберите из списка номера правильных ответов.

1) 0,1 моль/л     2) 0,2 моль/л    3) 0,3 моль/л

4) 0,4 моль/л    5) 0,5 моль/л    6) 0,6 моль/л

Запишите выбранные номера в таблицу под соответствующими буквами.

Ответ:  

3. Этап объяснения решения расчетных задач.

При подготовке к ЕГЭ 2021, мы знакомились с проектом перспективной демоверсии. Эта задача была представлена в такой же формулировке, только она была высокого уровня сложности.

Анализ и решение: Пусть объем системы V=1л, тогда концентрация и изменение концентрации численно равны количеству вещества и/ или изменению количества вещества.

В реактор постоянного объёма поместили оксид серы(IV) и кислород. В результате протекания обратимой реакции 2SO2(г)+О2(г)↔2SO3(г) в реакционной системе установилось химическое равновесие. Используя данные, приведённые в таблице, определите равновесную концентрацию SO2 (X) и исходную концентрацию O2 (Y).

Выберите из списка номера правильных ответов.

1) 0,1 моль/л     2) 0,2 моль/л    3) 0,3 моль/л

4) 0,4 моль/л    5) 0,5 моль/л    6) 0,6 моль/л

Ответ:

С более подробным объяснением и алгоритмом выполнения подобных заданий вы можете познакомиться в Приложении 1 (разбор трех задач).

4. Этап применения и совершенствования знаний.

На этом этапе можно использовать индивидуальную, групповую или фронтальную работу.

Если после объяснения материала у педагогов возникают вопросы, то можно разобрать одну из трех предложенных задач из Приложения 1.

Если вопросов нет, то используя Приложение 2 (примеры задач КИМ) предлагается решить задачи на время, например за 24 минуты и постараться получить, как можно больше баллов.  Если в среднем на одну задачу отводится 5-7 минут, следовательно, максимальное количество баллов будет равняться 8. (4 задачи по 6 минут =24 минуты; 1 задача = 2 балла; 4 задачи = 8 баллов). Данную методику я использую с обучающимися на консультациях по подготовке к государственной итоговой аттестации. Для высокомотивированных обучающихся, можно уменьшить время, тем самым увеличить количество баллов.

По истечении времени, проводим самопроверку или взаимопроверку по ключу. Приложение 3.  

Для закрепления материала, обучающимся можно предложить ссылки, по которым они смогут отработать свои умения и навыки по решению 23 задания.

https://chem-ege.sdamgia.ru/test?theme=176 

http://os.fipi.ru/tasks/4/a 

5. Этап подведения итогов занятия. Рефлексия.

Как показывает практика решения пробных вариантов КИМ, все выпускники, которые ожидают испытания в 2022 году, справляются с 23 заданием на все 100%. Следовательно, я могу сделать вывод, что моя методика объяснения материала, помогла найти каждому из них свою точку опоры для достижения вершины Знаний.

Знакомясь с информацией на просторах Интернет - ресурсов, мне стало известно, что подобные задания уже включены в практикум для студентов 1 курса технических учебных заведений.

Уважаемые коллеги, прошу вас высказать свое мнение по поводу данной методики, возможно, кто-то из вас поделится своим опытом.

Свободный микрофон...

«Конечно, научная истина всегда пробьёт себе путь в жизнь, но сделать этот путь скорым и более прямым зависит от людей, а не от истины». П.Л. Капица.

Равновесие – это гармония. Красота – это ощущение гармонии. Я желаю всем нам обрести гармонию и душевное равновесие.

Приложение 1.

Задание 1:

В реактор постоянного объема помесили углекислый газ и водород. В результате протекания обратимой химической реакции:

СО2+Н2↔СО+Н2О(г) в системе установилось химическое равновесие. Используя данные, приведенные в таблице, определите равновесную концентрацию углекислого газа (Х) и исходную концентрацию водорода (Y).

1. 0,2 моль/л             2) 0,4 моль/л         3) 0,8 моль/л  
2. 4) 1,2 моль/л        5) 1,6 моль/л         6) 2,2 моль/л

Разбор задания:

В реактор постоянного объема помесили углекислый газ и водород. В результате протекания обратимой химической реакции:  

СО2+Н2↔СО+Н2О(г) в системе установилось химическое равновесие. Используя данные, приведенные в таблице, определите равновесную концентрацию углекислого газа (Х) и исходную концентрацию водорода (Y).

1. В реактор постоянного объема помесили углекислый газ и водород. Исходные вещества.
2. Угарного газа и воды не было в реакторе. Следовательно, их исходная концентрация равна нулю.
3. СО2 и Н2 – РЕАГЕНТЫ, они тратятся, расходуются (знак «-») отмечаем в строке Изменение по реакции.
4. СО2 и Н2О – ПРОДУКТЫ, они образуются (знак «+») отмечаем в строке Изменение по реакции.
5. Изначально Н2О в реакторе не было. Стало 0,4. Сколько прибавилось в процессе реакции? Было 0, стало 0,4. Значит, прибавилось 0,4.
6. Изначально СО в реакторе не было. Стало 0,4. Сколько прибавилось в процессе реакции? Было 0, стало 0,4. Значит, прибавилось 0,4.

          0,4    0,4    0,4    0,4

7. СО2+Н2↔СО+Н2О(г), так как коэффициенты равны, следовательно количества веществ будут тоже равны. Отмечаем в строке Изменение по реакции.

1. Находим Х: Изначально в реакторе СО2 было 0,8, потратилось 0,4. Сколько СО2 осталось? 0,8-0,4=0,4  1) 0,2 моль/л    2) 0,4 моль/л   3) 0,8 моль/л   4) 1,2 моль/л   5) 1,6 моль/л   6) 2,2 моль/л

8. Н2 было какое то количество – Y.  Из них потратилось 0,4. Осталось 0,8. Y.  -0,4=0,8. Y.  =1,2

1) 0,2 моль/л    2) 0,4 моль/л   3) 0,8 моль/л   4) 1,2 моль/л   5) 1,6 моль/л   6) 2,2 моль/л

Ответ: 24

Задание 2:

В реактор постоянного объема помесили аммиак и водород. В результате протекания обратимой химической реакции: 2NH3 (г)↔ N2(г)+3H2(г)

в системе установилось химическое равновесие. Используя данные, приведенные в таблице, определите равновесную концентрацию аммиака (Х) и исходную концентрацию водорода (Y).

1. 0,4 моль/л       2) 0,6 моль/л       3) 1,8 моль/л  
2. 4) 2,8 моль/л   5) 3,2 моль/л      6) 4,6 моль/л

Разбор задания:

В реактор постоянного объема помесили аммиак и водород. В результате протекания обратимой химической реакции: 2NH3 (г)↔ N2(г)+3H2(г)

в системе установилось химическое равновесие. Используя данные, приведенные в таблице, определите равновесную концентрацию аммиака (Х) и исходную концентрацию водорода (Y).

1. В реактор постоянного объема помесили аммиак и водород. Исходные вещества.
2. Азота не было в реакторе. Следовательно, его не помещали в реактор, исходная концентрация равна нулю.
3. NH3 – РЕАГЕНТ, он тратится, расходуется (знак «-») отмечаем в строке Изменение по реакции.
4. N2 и Н2 – ПРОДУКТЫ, они образуются (знак «+») отмечаем в строке Изменение по реакции.
5. Изначально N2 в реакторе было ноль. Стало 0,1. Сколько прибавилось в процессе реакции? Было 0, стало 0,1. Значит, прибавилось 0,1.
6. Так как коэффициент перед азотом 1, а перед водородом 3. Значит водорода в три раза больше, чем азота. Следовательно, водорода будет 0,3. Отмечаем в строке Изменение по реакции.
7. Аммиак находим аналогично. По уравнению коэффициент перед ним равен двум. Следовательно, его будет 0,2. Отмечаем в строке Изменение по реакции.

          0,2       0,1    0,3    

8. 2NH3↔N2+3Н2(г), Отмечаем в строке Изменение по реакции.
9. Находим Х: исходная концентрация аммиака равна 2,0. Изменение составляет 0,2. Следовательно, равновесная концентрация равна: 2,0-0,2=1,8.

1. 0,4 моль/л    2) 0,6 моль/л   3) 1,8 моль/л   4) 2,8 моль/л   5) 3,2 моль/л   6) 4,6 моль/л

10. Находим исходную концентрацию водорода, т.е. сколько его было – Y: изменение составило 0,3. Равновесная концентрация равна 0,7 (стало). Y+0,3=0,7; Y=0,4.

1. 0,4 моль/л    2) 0,6 моль/л   3) 1,8 моль/л   4) 2,8 моль/л   5) 3,2 моль/л   6) 4,6 моль/л

Ответ: 31

Задание 3:

В реактор постоянного объема помесили аммиак и азот. В результате протекания обратимой химической реакции: 2NH3(г)↔ N2(г)+3H2(г)

в системе установилось химическое равновесие. Используя данные, приведенные в таблице, определите равновесную концентрацию аммиака (Х) и исходную концентрацию азота (Y).

1. 1,6 моль/л    2) 1,8 моль/л   3) 1,5 моль/л   4) 2,7 моль/л   5) 3,2 моль/л   6) 1,1 моль/л

Разбор задания:

В реактор постоянного объема помесили аммиак и азот. В результате протекания обратимой химической реакции: 2NH3 (г)↔ N2(г)+3H2(г)

в системе установилось химическое равновесие. Используя данные, приведенные в таблице, определите равновесную концентрацию аммиака (Х) и исходную концентрацию азота (Y).

1) В реактор постоянного объема помесили аммиак и азот. Исходные вещества.

2) Водорода не было в реакторе. Следовательно, его не помещали в реактор, исходная концентрация равна нулю.

3) NH3 – РЕАГЕНТ, он тратится, расходуется (знак «-») отмечаем в строке Изменение по реакции.

4) N2 и Н2 – ПРОДУКТЫ, они образуются (знак «+») отмечаем в строке Изменение по реакции.

5) Водорода было ноль, стало 2,1. Следовательно, изменение по реакции составило 2.1.

6) Записываем над водородом в уравнении реакции 2,1. Сколько азота, если его в три раза меньше водорода? 2,1: 3=0,7 (Необходимо смотреть на коэффициенты!).

  1,4    0,7    2,1

2NH3↔N2+3Н2(г), Отмечаем в строке Изменение по реакции.

7) Аммиака по уравнению 2 моль, значит 0,7 х 2=1,4. Отмечаем в строке Изменение по реакции.

8) Находим Х: исходная концентрация аммиака равна 3,0. Изменение составляет 1,4. Следовательно, равновесная концентрация равна: 3,0-1,4=1,6.

1)1,6 моль/л    2) 1,8 моль/л   3) 1,5 моль/л   4) 2,7 моль/л   5) 3,2 моль/л   6) 1,1моль/л

9) Находим исходную концентрацию азота, т.е. сколько его было – Y: изменение составило 0,7. Равновесная концентрация равна 1,8 (стало). Y+0,7=1,8; Y=1,8-0,7=1,1.

1)1,6 моль/л    2) 0,6 моль/л   3) 1,8 моль/л   4) 2,8 моль/л   5) 3,2 моль/л   6) 1,1 моль/л

Ответ: 16

Приложение 2.

1. В реактор постоянного объёма поместили некоторое количество азота и водорода. В результате протекания обратимой реакции

N2(г)+3H2(г)↔2NH3(г) в реакционной системе установилось химическое равновесие. Используя данные, приведённые в таблице, определите равновесную концентрацию N2 (Х)  и исходную концентрацию H2 (Y)

Выберите из списка номера правильных ответов.

1. 0,1 моль/л       2) 0,15 моль/л          3) 0,55 моль/л  

4) 1,05 моль/л         5) 1,55 моль/л          6) 2,4 моль/л

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

2. В реактор постоянного объёма поместили некоторое количество азота и кислорода. В результате протекания обратимой реакции

N2(г)+О2(г)↔2NО(г) в реакционной системе установилось химическое равновесие. Используя данные, приведённые в таблице, определите равновесные концентрации N2 (Х) и О2 (Y).

Выберите из списка номера правильных ответов.

1) 0 моль/л        2) 0,1 моль/л       3) 0,25 моль/л

4) 0,4 моль/л     5) 0,45 моль/л     6) 0,6 моль/л

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

3. В реактор постоянного объёма поместили некоторое количество оксида углерода (II) и кислорода. В результате протекания обратимой реакции

2СО(г)+О2(г)↔2СО2(г) в реакционной системе установилось химическое равновесие. Используя данные, приведённые в таблице, определите исходную концентрацию СО (Х)  и равновесную концентрацию О2 (Y)

Выберите из списка номера правильных ответов.

1) 0,4 моль/л     2) 0,6 моль/л    3) 0,9 моль/л

4) 1,6 моль/л    5) 1,8 моль/л     6) 2,2 моль/л

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

4. В реактор постоянного объёма поместили некоторое количество аммиака и нагрели. В результате протекания обратимой реакции

2NH3(г)↔N2(г)+3H2(г) в реакционной системе установилось химическое равновесие. Используя данные, приведённые в таблице, определите равновесную концентрацию Н2 (Х)  и исходную концентрацию NH3(Y).

Выберите из списка номера правильных ответов.

1) 0,1 моль/л     2) 0,3 моль/л     3) 0,5 моль/л

4) 0,7 моль/л     5) 0,9 моль/л     6) 1,1 моль/л

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

5. В реактор постоянного объёма поместили некоторое количество оксида серы (IV) и кислорода. В результате протекания обратимой реакции

2SO2(г)+O2(г)↔2SO3(г) в реакционной системе установилось химическое равновесие. Используя данные, приведённые в таблице, определите равновесную концентрацию SO2 (Х)  и исходную концентрацию O2(Y).

Выберите из списка номера правильных ответов.

1) 0,1 моль/л     2) 0,2 моль/л     3) 0,3 моль/л

4) 0,4 моль/л     5) 0,5 моль/л     6) 0,6 моль/л

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

6. В реактор постоянного объёма поместили некоторое количество оксида азота (IV) и нагрели. В результате протекания обратимой реакции

2NО2(г) ↔ О2(г) + 2NО(г) в реакционной системе установилось химическое равновесие. Используя данные, приведённые в таблице, определите исходную концентрацию NO2 (Х)  и равновесную концентрацию NO(Y).

Выберите из списка номера правильных ответов.

1) 0,4 моль/л    2) 0,8 моль/л    3) 1,0 моль/л

4) 1,4 моль/л    5) 1,6 моль/л    6) 2,2 моль/л

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Представленные задания были взяты с сайта:

file:///C:/Users/Teacher/Desktop/zadanie_23_ege_ximiya_2022.pdf 

Приложение 3.

Самопроверка (взаимопроверка) по ключу.

Максимальное количество баллов за выполненные задания: 24 балла.