高中化學教學中化學平衡原理的應用探析

李鐵

摘 要：在高中化學學習中，化學平衡原理是難點也是重點內(nèi)容，該原理可反映化學的本質(zhì)，能夠讓學生對化學反應蘊含的規(guī)律進行總結(jié)與歸納。而實際上，學生要熟練掌握這一原理具有一定難度，嚴重時甚至會打擊學生學習化學的信心。文章主要針對化學平衡原理的應用進行分析，以幫助學生掌握化學平衡原理的知識和運用技巧。

關(guān)鍵詞：高中化學；化學平衡原理；化學反應；學習技巧

中圖分類號：G633.8 文獻標志碼：A 文章編號：1008-3561（2018）36-0065-01

在化學反應過程中，待化學反應達到一定程度的時候，沒有繼續(xù)出現(xiàn)反應現(xiàn)象，而反應物和生成物處于逐漸穩(wěn)定的狀態(tài)，即被稱為化學平衡，其實質(zhì)是指化學本身蘊含的規(guī)律性。在這些化學反應過程中，反應物與生成物都不會發(fā)生數(shù)量變化，但卻會以其他的物質(zhì)形態(tài)而存在。由此可見，化學平衡這一原理在本質(zhì)上類似于質(zhì)量守恒原理。這部分化學知識在高中化學知識體系中占據(jù)著重要地位，大綱要求學生能夠?qū)@一原理進行理解，并掌握其應用技巧。

一、化學平衡狀態(tài)的判斷技巧

1.基于化學平衡的基本概念

學生要理解化學平衡知識點，其重難點都在于判斷化學反應的平衡狀態(tài)。而判斷方法有多種，以化學平衡基本概念入手是其中的一種方法。在某一特定條件下發(fā)生的一種可逆反應，其正、逆的反應速率是相等關(guān)系，即在V正=V逆的情況下，可認為該化學反應處于平衡狀態(tài)。在某些化學反應中，會涉及參與反應物質(zhì)的相關(guān)濃度變化計算，這就要求學生能夠掌握這一計算方法，去判斷化學平衡狀態(tài)。例如，在制取二氧化碳的化學反應中，其化學方程式分別含有氯化鈣與稀鹽酸，若是兩者濃度都不再發(fā)生變化，即可表明該化學反應處于平衡狀態(tài)。

2.有色物質(zhì)參與可逆反應的判斷

在判斷化學平衡狀態(tài)時，也可從可逆反應的具體現(xiàn)象來入手，尤其是有色物質(zhì)參與化學反應的情況下，更利于學生去判斷。若是某個參與反應的物質(zhì)有顏色，那么該化學物質(zhì)的顏色會隨著化學反應的進行而出現(xiàn)變化，一旦變化停滯或消失，則可判斷該化學反應是平衡狀態(tài)。例如，在化學反應4HCl（濃）+ MnO2=MnCl2+Cl2+2H2O中，其等號兩端的化學方程式都存在有色物質(zhì)。在這個化學反應中，若是生成的氯氣呈現(xiàn)的黃綠色沒有再隨著時間變化而變化，則可判斷該化學反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)。在教學這部分的判斷方法及技巧之后，教師可借助更多的類似題目來鞏固學生所學知識，并鍛煉其類推能力。例如，在化學反應3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO+4H2O中，其生成的NO的顏色若是沒有再發(fā)生變化，則可認為這一化學反應處于平衡狀態(tài)。

3.基于化學反應環(huán)境的不同

除了上述兩種判斷方法，也要依據(jù)化學反應環(huán)境的不同，靈活采用相對應的判斷標準。若是在密閉恒定容量容器中發(fā)生了化學反應，那么容器內(nèi)的氣體壓強沒有再出現(xiàn)變化的時候，可認為該容器內(nèi)處于化學平衡狀態(tài)。而教師在教學的過程中，也要注意講解客觀因素（如溫度）對化學平衡狀態(tài)的影響，讓學生更全面地掌握相關(guān)知識。如果化學反應出現(xiàn)吸熱或者放熱情況，那么學生可結(jié)合溫度變化予以判斷。若是溫度趨向穩(wěn)定，那么表明化學反應慢慢處于平衡狀態(tài)。在三氧化二鐵和鋁的化學反應中就很容易受外界溫度影響，一般需要在高溫環(huán)境下進行化學實驗，且其化學反應會釋放大量的熱量。因此，學生在觀察這一化學反應時，應該明白溫度趨向穩(wěn)定時，即意味著其處于化學平衡狀態(tài)。

二、化學平衡原理解題技巧的例題分析

化學平衡原理雖然看似簡單，但是在實際運用中，學生卻依舊難以對其進行很好的理解和掌握。下面以一道與化學平衡原理相關(guān)的題目為例，探討學生在化學平衡原理學習中容易犯的錯誤，并分析正確的解題方法。例題：在恒溫的狀態(tài)下，在某固定容器內(nèi)進行化學實驗，其發(fā)生的正化學反應為2NO2→N2O4，這一正反應可以釋放熱量，待化學平衡后，如果分別單獨改變以下條件，等到重新達到化學平衡狀態(tài)之后，可以減少平衡混合氣體相對分子質(zhì)量。有四個答案選項，其中三個分別是通入N2、NO2、N2O4，而最后一個選項則為升高溫度。學生在思考和解答該題時，容易陷入解題誤區(qū)而選擇NO2這個答案。這部分學生認為，NO2的通入會增大其體積分數(shù)，結(jié)合化學平衡原理可知，平衡趨向減弱狀態(tài)，但不會徹底消失，可得出NO2的體積分數(shù)增大的結(jié)果，進而得出氣體相對分子質(zhì)量下降的結(jié)論。只是題干中提示了其化學反應物僅為一種，NO2的通入會引起壓強上升，而化學平衡卻會以右邊為轉(zhuǎn)移方向，在這樣的情況下，NO2的體積分數(shù)下降，而混合氣體相對分子質(zhì)量卻反增。而通入N2，平衡不會出現(xiàn)移動，但是其相對分子質(zhì)量卻會比通入NO2時的相對分子質(zhì)量更小。綜合可知，這一題目應該得出答案為N2，而學生需要繼續(xù)思考，在升溫前提下，化學平衡的轉(zhuǎn)移方向為生成二氧化氮的方向，也就是發(fā)生吸熱現(xiàn)象的方向。在這個過程中，相對分子質(zhì)量會下降，學生可以此得出正確答案。

三、結(jié)束語

總之，教師應該重視化學平衡原理這個重難點內(nèi)容的有效教學，引導學生掌握化學平衡原理這一知識點，促使學生掌握應用化學平衡原理的方法，增強其解答相關(guān)化學問題的能力，從而實現(xiàn)化學課堂教學效率的大幅提升。

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