摘 要:高中化學(xué)相比于初中化學(xué)來(lái)說(shuō),涉獵內(nèi)容更加廣泛與復(fù)雜,難度極高。在高中化學(xué)的知識(shí)內(nèi)容中,化學(xué)平衡原理知識(shí)是十分重要的。目前,化學(xué)等效平衡法是化學(xué)平衡原理最有效的研究方式。本文作者根據(jù)實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合高中化學(xué)教學(xué)內(nèi)容,提出了以下幾點(diǎn)建議和策略,意在改善當(dāng)前教學(xué)方式中存在的漏洞。
關(guān)鍵詞:高中化學(xué);化學(xué)平衡原理;方式探究
學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程中,本身就存在著很多問(wèn)題,因化學(xué)知識(shí)的抽象性,導(dǎo)致學(xué)生不能直觀的理解、掌握知識(shí)內(nèi)容。所以,教師在進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的教學(xué)中,不能一味進(jìn)行理論知識(shí)的講解,而是要深入的解析化學(xué)知識(shí),幫助學(xué)生建立完善的知識(shí)體系,從而更好地進(jìn)行以后的知識(shí)教學(xué)。
一、 化學(xué)平衡狀態(tài)的含義及其簡(jiǎn)單概述
高中階段的化學(xué)課程,化學(xué)平衡原理貫穿整個(gè)化學(xué)知識(shí)體系,學(xué)生要充分理解和掌握化學(xué)平衡原理的定義及其內(nèi)容,這能夠在一定程度上促進(jìn)學(xué)生化學(xué)成績(jī)的提高。化學(xué)平衡原理即,在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等(但并不為0),所有參加反應(yīng)的物質(zhì)(處于同一反應(yīng)體系)的質(zhì)量或是濃度始終保持一個(gè)恒定的狀態(tài),就是我們所說(shuō)的化學(xué)平衡狀態(tài)。熟悉和掌握化學(xué)平衡反應(yīng)原理,學(xué)生能夠掌握一定的解題技巧,提高解題效率。
(一)平衡狀態(tài)的可逆
反應(yīng)物和生成物同時(shí)處于這一反應(yīng)中,實(shí)現(xiàn)平衡時(shí),反應(yīng)物和生成物的量不會(huì)被完全消耗,即處于平衡狀態(tài)時(shí)的化學(xué)反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)。如果學(xué)生需要判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的方程式,學(xué)生就可根據(jù)這一特點(diǎn)直接排除不可逆的方程式,提高學(xué)生的解題效率。
(二)平衡狀態(tài)的相等
可逆反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí),同一物質(zhì)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率是相等的,或者不同物質(zhì)的正逆速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。根據(jù)這一特點(diǎn),學(xué)生就可初步判斷化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)處于平衡狀態(tài),此時(shí),就可以利用化學(xué)平衡原理的知識(shí)去解題。
二、 判斷化學(xué)平衡原理的簡(jiǎn)單分析
(一)可逆反應(yīng)判定法
如果一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中會(huì)生成有色物質(zhì)或是在有色物質(zhì)的參與下,當(dāng)生成的物質(zhì)顏色處于恒定狀態(tài)且不會(huì)再改變時(shí),就可判斷其處于平衡狀態(tài)。如化學(xué)反應(yīng):2NO2N2O4。此時(shí),加入相關(guān)反應(yīng)的試劑,平衡發(fā)生移動(dòng),若顏色不再發(fā)生改變,就可判定達(dá)到化學(xué)反應(yīng)平衡。
(二)液體和固體
如果在可逆反應(yīng)中有液體和固體的參與,那么在我們要判斷其是不是達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),就需要根據(jù)其他特征來(lái)做出判斷。因在剛達(dá)到平衡狀態(tài)的情況時(shí),外部條件的隨意改變,就會(huì)導(dǎo)致這個(gè)反應(yīng)情況產(chǎn)生變化,無(wú)法保持原有狀態(tài)。所以,如果想對(duì)這個(gè)反應(yīng)情況做出判斷,就要使用化學(xué)平衡移動(dòng)的原理,通過(guò)觀察生成物和反應(yīng)物的量有沒(méi)有產(chǎn)生變化,從而判斷其有沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)。
(三)溫度
溫度在化學(xué)平衡的判斷過(guò)程中,也是十分重要的一個(gè)判斷因素。溫度在可逆反應(yīng)的過(guò)程中是會(huì)產(chǎn)生變化的,在不能進(jìn)行熱交換的體系中進(jìn)行反應(yīng),當(dāng)溫度不再變化時(shí),可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。所以,在判斷化學(xué)平衡狀態(tài)是否到達(dá)時(shí),體系溫度的變化也是一個(gè)重要影響的因素。
三、 高中化學(xué)教學(xué)中化學(xué)平衡原理的巧用
(一)科學(xué)判斷
解題過(guò)程中,可通過(guò)科學(xué)的方式能判斷化學(xué)反應(yīng)是否處于平衡,能夠提高學(xué)生解題的準(zhǔn)確性。巧用化學(xué)平衡原理能夠幫助學(xué)生更好地掌握化學(xué)平衡的本質(zhì)。如果化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)會(huì)發(fā)生了顏色變化,物質(zhì)的顏色也會(huì)根據(jù)反應(yīng)程度產(chǎn)生相應(yīng)的變化;如果停止變化,就可初步判斷反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到了平衡。需要明確的一點(diǎn)是,由于化學(xué)反應(yīng)會(huì)受到外界環(huán)境的影響,對(duì)其是否達(dá)到平衡狀態(tài)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)也是不同的,需要對(duì)多種影響因素進(jìn)行綜合考慮。如該化學(xué)反應(yīng)處于一個(gè)相對(duì)封閉的恒定量空間,對(duì)于兩邊氣體體積之和不等的反應(yīng),如果空間內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化,就可初步確定化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡,降低了根據(jù)氣體狀態(tài)進(jìn)行做進(jìn)一步判斷的難度,提高學(xué)生答題的準(zhǔn)確性。如氮?dú)夂蜌錃獾倪M(jìn)行反應(yīng)時(shí),其化學(xué)反應(yīng)方程式為:N2+3H22NH3(高溫高壓催化劑),如果該實(shí)驗(yàn)在隔熱容器中進(jìn)行,溫度、壓強(qiáng)等不再發(fā)生變化,就可初步判斷化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡。
(二)平衡移動(dòng)
在一定條件下,如果受到外界環(huán)境的影響,原來(lái)的平衡狀態(tài)會(huì)被破壞,并會(huì)產(chǎn)生新的平衡,Qc也會(huì)隨之改變。根據(jù)化學(xué)平衡原理,反應(yīng)過(guò)程中的產(chǎn)物濃度積與反應(yīng)濃度積的比值會(huì)產(chǎn)生新的變化,建立新的平衡。如工業(yè)制氨氣,一般是通過(guò)氮?dú)夂桶睔獾姆磻?yīng)取得的,這是一種可逆反應(yīng),在高壓環(huán)境條件下,使反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng),提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
四、 化學(xué)平衡原理的應(yīng)用總結(jié)
在解題過(guò)程中,利用化學(xué)平衡原理的特點(diǎn)可以有效地排除題目給出的錯(cuò)誤選項(xiàng),提高學(xué)生的解題效率?;瘜W(xué)平衡原理特點(diǎn)簡(jiǎn)單總結(jié)為以下幾點(diǎn):
“逆”,化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程中會(huì)有生成物和反應(yīng)物,即使反應(yīng)結(jié)束也不會(huì)再發(fā)生消耗的現(xiàn)象,解題時(shí)直接可把非可逆化學(xué)反應(yīng)直接排除掉,節(jié)省做題時(shí)間。
“等”,在化學(xué)反應(yīng)中,逆反應(yīng)速率與正反應(yīng)速率是相等的。
“動(dòng)”,化學(xué)平衡反應(yīng)實(shí)際上是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的過(guò)程,一旦達(dá)到平衡就不再存在“動(dòng)”的特點(diǎn),不管是正反應(yīng)還是逆反應(yīng),化學(xué)平衡反應(yīng)狀態(tài)始終是保持同步的。
“定”,在可逆反映中,如果混合物的各個(gè)成分的比例是不變的,就可判斷該化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。
“變”,在反應(yīng)的過(guò)程中,如果外界條件發(fā)生變化,如溫度變化、容器體積變化等,就會(huì)直接打破化學(xué)反應(yīng)的平衡狀態(tài),此時(shí),在解題時(shí)就要緊扣題目中的關(guān)鍵信息,判斷是否發(fā)生變化。
恒溫、恒容或是定溫、定壓對(duì)解題有著至關(guān)重要的作用,在恒溫、恒容的條件下化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡,若是注入惰性氣體就會(huì)影響容器內(nèi)壓強(qiáng)的變化,如果氣體內(nèi)的分壓不變,就不會(huì)對(duì)化學(xué)平衡產(chǎn)生影響。
五、 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在學(xué)習(xí)高中化學(xué)知識(shí)的過(guò)程中,化學(xué)平衡原理知識(shí)的學(xué)習(xí)是整體化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)中的重難點(diǎn),是學(xué)生必須靈活掌握的重要內(nèi)容。所以,教師需要深入的解析化學(xué)平衡原理知識(shí)的含義,找出適合的教學(xué)方式,來(lái)促進(jìn)學(xué)生在高中化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)中靈活的運(yùn)用化學(xué)平衡原理知識(shí),幫助學(xué)生能夠更加深入的進(jìn)行化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí),從而提高教學(xué)效果、教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。
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作者簡(jiǎn)介:
樊春潮,湖北省襄陽(yáng)市,襄陽(yáng)三中。