中學(xué)化學(xué)惰性氣體化學(xué)平衡思維教學(xué)方法的研究

摘 要：中學(xué)化學(xué)教學(xué)一般根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律來判斷惰性氣體對(duì)化學(xué)平衡的影響，但該過程中極易出現(xiàn)思維混亂，為了使判斷過程更加簡(jiǎn)單明了、具有較強(qiáng)的說服力，本文以平衡常數(shù)為基礎(chǔ)通過推理計(jì)算證實(shí)了惰性氣體影響化學(xué)平衡狀態(tài)的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，并探究了理科思維教學(xué)方法和解題技巧。

關(guān)鍵詞：惰性氣體；化學(xué)平衡；平衡常數(shù)

惰性氣體對(duì)化學(xué)平衡的影響在目前的教學(xué)中，學(xué)生只能從經(jīng)驗(yàn)層次分析，解決具體問題時(shí)往往因思維混亂，不知所措。那么如何依據(jù)平衡常數(shù)借助于數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯推理判斷惰性氣體對(duì)化學(xué)平衡的影響，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦砜茖W(xué)習(xí)思維，下面將結(jié)合化學(xué)平衡移動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律以平衡常數(shù)為基礎(chǔ)對(duì)各種情況下惰性氣體對(duì)化學(xué)平衡的影響進(jìn)行詳細(xì)的分析。

一、 充入惰性氣體對(duì)化學(xué)平衡的影響

對(duì)于恒溫恒容下向平衡體系充入惰性氣體，由于總體積沒有改變，原有各物質(zhì)物質(zhì)的量沒有改變，故其濃度也無變化，化學(xué)平衡不移動(dòng)；對(duì)于恒溫恒壓下向平衡體系充入惰性氣體，氣體壓強(qiáng)不變但氣體總物質(zhì)的量增大，導(dǎo)致反應(yīng)體系的總體積增大，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。值得注意的是，此處并不同于增大反應(yīng)體系的體積，氣體壓強(qiáng)減小，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。很多學(xué)生在此誤用經(jīng)驗(yàn)規(guī)律“增大反應(yīng)體系的體積，氣體壓強(qiáng)減小，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)”，并沒有注意到這中間壓強(qiáng)是否真的發(fā)生了變化。雖然最終判斷結(jié)果都是一樣的，但明顯事實(shí)并非如此。此外在使用勒夏特列原理判斷惰性氣體對(duì)化學(xué)平衡影響過程中，尤其是對(duì)于恒溫恒容的情況，它表現(xiàn)出了一定的局限性。盡管老師一般都能通過各種方法運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)規(guī)律將這個(gè)過程予以解釋，但其繁雜的思維部分學(xué)生似懂非懂，疑慮重重。

二、 平衡常數(shù)與充入惰性氣體時(shí)平衡移動(dòng)的關(guān)系

平衡常數(shù)是化學(xué)反應(yīng)在平衡狀態(tài)下的一個(gè)特征常數(shù)，運(yùn)用平衡常數(shù)判斷平衡狀態(tài)，通過數(shù)據(jù)計(jì)算驗(yàn)證經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，表現(xiàn)出了較強(qiáng)的嚴(yán)密性和邏輯性，十分有助于學(xué)生理科學(xué)習(xí)思維的養(yǎng)成。

三、 非理想氣體的化學(xué)平衡

上述討論只是針對(duì)理想氣體而言，對(duì)于非理想氣體，在低溫、高壓的情況下，氣體分子之間的距離縮小，分子之間的相互作用和分子自身的體積就不能忽略不計(jì)。此時(shí)描述有氣體參與的化學(xué)反應(yīng)的平衡狀態(tài)，就需要引入另一個(gè)概念——逸度，它是對(duì)非理想氣體壓強(qiáng)的一個(gè)校正，在此本文不做過多敘述。因此在向平衡體系中充入惰性氣體的過程中，惰性氣體分子對(duì)反應(yīng)體系中原有各氣體分子多少有一定的影響，無論是恒溫恒容還是恒溫恒壓，化學(xué)平衡也就可能不再和理想氣體的情況相同。

總之，對(duì)于惰性氣體對(duì)化學(xué)平衡的影響，在教學(xué)過程中老師和學(xué)生都應(yīng)該注重從平衡常數(shù)進(jìn)行分析推理，加強(qiáng)學(xué)生理科學(xué)習(xí)思維的培養(yǎng)，而不是單單的記住經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，靠經(jīng)驗(yàn)規(guī)律去解決相關(guān)問題。

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作者簡(jiǎn)介：陳繼生，四川省廣安市，四川省廣安中學(xué)。