高中化學(xué)中對(duì)化學(xué)平衡原理的巧用研究

周維為

高中化學(xué)中，關(guān)于化學(xué)平衡原理的學(xué)習(xí)和應(yīng)用是課程教學(xué)中的難點(diǎn)知識(shí)，也是很多學(xué)生容易出現(xiàn)學(xué)習(xí)困難和認(rèn)知障礙的內(nèi)容.這部分內(nèi)容抽象程度較高，學(xué)生判斷起來比較困難.對(duì)此，教師要在教學(xué)方法和問題解析的技巧上加強(qiáng)對(duì)于學(xué)生的指導(dǎo)，要在夯實(shí)學(xué)生理論根基的同時(shí)，讓學(xué)生掌握正確的問題解析方法.這樣才能夠幫助學(xué)生逐漸找到這類知識(shí)的學(xué)習(xí)方法，讓學(xué)生在實(shí)際問題的解答上更加準(zhǔn)確與高效.本文將以“化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡”這節(jié)內(nèi)容的教學(xué)為研究范例，分析如何對(duì)于化學(xué)平衡原理進(jìn)行巧妙應(yīng)用，探析有效展開這節(jié)知識(shí)內(nèi)容教學(xué)的方法與路徑.

一、利用物質(zhì)顏色進(jìn)行化學(xué)平衡判斷

判定化學(xué)反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)有很多依據(jù).不同的化學(xué)反應(yīng)類型和反應(yīng)過程，適合的判定標(biāo)準(zhǔn)和方法會(huì)有所差別.對(duì)于那些反應(yīng)物或者生成物會(huì)發(fā)生明顯顏色變化的反應(yīng)，一個(gè)很好的判斷方法就是看反應(yīng)中物質(zhì)顏色的變化.通常情況下，只要是反應(yīng)中存在物質(zhì)顏色改變，且改變?cè)谶M(jìn)行中，就說明化學(xué)反應(yīng)還在進(jìn)行.只有當(dāng)反應(yīng)中物質(zhì)的顏色不再發(fā)生變化，化學(xué)平衡的狀態(tài)才達(dá)成.這是一種非常簡(jiǎn)單直觀的化學(xué)平衡的判斷方法，教師可以借助一些典型實(shí)例來給學(xué)生加以說明，透過例證的分析解讀讓學(xué)生掌握化學(xué)平衡原理的靈活使用.

例如，在教學(xué)“濃鹽酸與二氧化錳生成氯氣”的反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)物和生成物中，二氧化錳和氯氣都是帶有顏色的物質(zhì)，在這次化學(xué)反應(yīng)中，判斷化學(xué)平衡的一個(gè)很好的依據(jù)就是對(duì)氯氣的顏色變化進(jìn)行觀察.如果隨著時(shí)間的推移氯氣由原本的黃綠色不斷變化，就說明沒有達(dá)到平衡狀態(tài);如果氯氣的顏色深度停止變化，則說明氯氣濃度不再改變，即上述化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài).教師可以在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)給學(xué)生演示這個(gè)反應(yīng)過程，讓學(xué)生直觀觀察和感受反應(yīng)中物質(zhì)顏色的改變過程.經(jīng)過這個(gè)直觀的研究范例后，學(xué)生可以很好地在頭腦中建立學(xué)習(xí)認(rèn)知，掌握這一類化學(xué)反應(yīng)平衡判定的方法和標(biāo)準(zhǔn).

二、利用平衡常數(shù)進(jìn)行化學(xué)平衡判斷

化學(xué)平衡常數(shù)是判斷化學(xué)反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)的重要參考依據(jù)，教師可以以此為出發(fā)點(diǎn)，給學(xué)生展開化學(xué)平衡相關(guān)知識(shí)的講解和介紹.這一過程中教師可以借助一些有代表性的范例作為分析的依據(jù)，通過實(shí)例的解讀讓學(xué)生感受如何利用化學(xué)平衡常數(shù)來分析化學(xué)反應(yīng)的狀態(tài).在講到“化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡”這一節(jié)內(nèi)容時(shí)，最容易讓學(xué)生產(chǎn)生理解障礙的，是那些可以同時(shí)進(jìn)行正向和逆向反應(yīng)的化學(xué)過程.對(duì)于這樣的反應(yīng)，最直觀的判斷標(biāo)準(zhǔn)就是利用化學(xué)平衡常數(shù).教師可以借助一些有代表性的實(shí)例，讓學(xué)生基于具體的反應(yīng)計(jì)算過程中平衡常數(shù)的變化，明確如何利用化學(xué)平衡常數(shù)來判定反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)，以這樣的方式加強(qiáng)對(duì)于化學(xué)平衡原理的滲透.

例如，在一定條件下，一氧化碳和氫氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)會(huì)生成碳和液態(tài)水，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量M=15g/mol可以很直觀地計(jì)算出來，但是不能確定這個(gè)時(shí)期該化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡;相反，在混合氣體的平均摩爾質(zhì)量M≠15g/mol時(shí)，一氧化碳的物質(zhì)的量和氫氣的物質(zhì)的量相等時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài).這就是利用化學(xué)平衡常數(shù)來判斷化學(xué)反應(yīng)的階段和是否已經(jīng)達(dá)到平衡的一個(gè)很好的實(shí)例.教師可以基于這類典型例證的解讀帶給學(xué)生有效指引，讓學(xué)生進(jìn)一步明確如何利用化學(xué)平衡常數(shù)來判定化學(xué)反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)，進(jìn)而更加有效地對(duì)化學(xué)平衡原理進(jìn)行使用.

三、生活實(shí)例中的化學(xué)平衡問題

為了讓這一理論抽象的知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)變得輕松有趣，教師還可以給學(xué)生列舉一些生活中有代表性的范例，借助這類實(shí)例的解讀來讓學(xué)生具體體會(huì)與感受化學(xué)平衡原理.這樣可以讓原本抽象的知識(shí)變得輕松直觀，從而加深學(xué)生的學(xué)習(xí)印象.

泡沫滅火器是一種常見物品，泡沫滅火器中的主要成分為硫酸鋁和碳酸氫鈉溶液.在平時(shí)不用的狀態(tài)下，會(huì)將二者分裝在不同的容器中.使用時(shí)，可將滅火器倒立，使二者進(jìn)行混合而發(fā)生雙水解反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w和沉淀，生成物能夠營(yíng)造不利于燃燒的條件，從而有利于撲滅火勢(shì).一個(gè)看似簡(jiǎn)單的實(shí)例，卻非常巧妙地融入了化學(xué)平衡原理，是一個(gè)很好的例證說明.

在高中化學(xué)課堂上，當(dāng)講到那些比較抽象的知識(shí)原理時(shí)，教師要加強(qiáng)有效教學(xué)方法和模式的探尋，要結(jié)合知識(shí)內(nèi)容的特點(diǎn)和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況有針對(duì)性地選擇教學(xué)實(shí)施方法.只有這樣，才能讓課堂教學(xué)的整體效率更高，且學(xué)生對(duì)于知識(shí)吸收掌握的困難和障礙可以有效消除，從而促進(jìn)課堂教學(xué)的預(yù)設(shè)目標(biāo)得以有效達(dá)成.