化學平衡狀態的判斷及其解題技巧論文

　　摘 要： 在高中化學學習中, 化學平衡原理是難點也是重點內容, 該原理可反映化學的本質, 能夠讓學生對化學反應蘊含的規律進行總結與歸納。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。

　　關鍵詞：高中化學; 化學平衡原理; 化學反應; 學習技巧;

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

　　一、化學平衡狀態的判斷技巧

　　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。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生的一種可逆反應, 其正、逆的反應速率是相等關系, 即在V正=V逆的情況下, 可認為該化學反應處于平衡狀態。在某些化學反應中, 會涉及參與反應物質的相關濃度變化計算, 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。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生變化, 即可表明該化學反應處于平衡狀態。

　　2. 有色物質參與可逆反應的判斷

　　在判斷化學平衡狀態時, 也可從可逆反應的具體現象來入手, 尤其是有色物質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有顏色, 那么該化學物質的顏色會隨著化學反應的進行而出現變化, 一旦變化停滯或消失, 則可判斷該化學反應是平衡狀態。例如, 在化學反應4HCl (濃) +Mn O2=Mn Cl2+Cl2+2H2O中, 其等號兩端的化學方程式都存在有色物質。在這個化學反應中, 若是生成的氯氣呈現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達到平衡狀態。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生變化, 則可認為這一化學反應處于平衡狀態。

　　3. 基于化學反應環境的不同

　　除了上述兩種判斷方法, 也要依據化學反應環境的不同, 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生了化學反應, 那么容器內的氣體壓強沒有再出現變化的時候, 可認為該容器內處于化學平衡狀態。而教師在教學的過程中, 也要注意講解客觀因素 (如溫度) 對化學平衡狀態的影響, 讓學生更全面地掌握相關知識。如果化學反應出現吸熱或者放熱情況, 那么學生可結合溫度變化予以判斷。若是溫度趨向穩定, 那么表明化學反應慢慢處于平衡狀態。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定時, 即意味著其處于化學平衡狀態。

　　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:在恒溫的狀態下, 在某固定容器內進行化學實驗, 其發生的正化學反應為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之后, 可以減少平衡混合氣體相對分子質量。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, 結合化學平衡原理可知, 平衡趨向減弱狀態, 但不會徹底消失, 可得出NO2的體積分數增大的結果, 進而得出氣體相對分子質量下降的結論。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移方向, 在這樣的情況下, NO2的體積分數下降, 而混合氣體相對分子質量卻反增。而通入N2, 平衡不會出現移動, 但是其相對分子質量卻會比通入NO2時的相對分子質量更小。綜合可知, 這一題目應該得出答案為N2, 而學生需要繼續思考, 在升溫前提下, 化學平衡的轉移方向為生成二氧化氮的方向, 也就是發生吸熱現象的方向。在這個過程中, 相對分子質量會下降, 學生可以此得出正確答案。

　　三、結束語

　　總之, 教師應該重視化學平衡原理這個重難點內容的有效教學, 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, 增強其解答相關化學問題的能力, 從而實現化學課堂教學效率的大幅提升。

　　參考文獻：

　　[1]修鳳艷, 馬顏紅, 王梅.“化學平衡理論”的教學思考[J].中學化學教學參考, 2017 (10) .

　　[2]經志俊.基于學生發展核心素養的“化學平衡的移動”單元教學創新設計[J].化學教學, 2017 (01) .

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