對(duì)“化學(xué)平衡常數(shù)”教學(xué)內(nèi)容的看法和建議

孟 彥

（徐州市第一中學(xué) 江蘇 徐州 221000）

在人教版中學(xué)化學(xué)選修教材《化學(xué)反應(yīng)原理》中，關(guān)于“化學(xué)平衡常數(shù)”的教學(xué)內(nèi)容是以 H2（g）＋ I2（g）?2HI（g）在457.6℃時(shí)反應(yīng)體系中各物質(zhì)起始時(shí)的濃度和平衡時(shí)的濃度數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過(guò)分析比較方法建立了化學(xué)平衡常數(shù)的概念，給出了計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù)的一般表達(dá)式。教材中給出的數(shù)據(jù)如下：

起始時(shí)各物質(zhì)的濃度（mol／L）平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度（mol／L）平衡常數(shù)c2（HI）c（H2）·c（I2）H2 I2 HI H2 I2 HI 1.197×10－2 6.944×10－3 0 5.617×10－3 5.936×10－4 1.270×10－3 48.38 1.228×10－2 9.964×10－3 0 3.841×10－3 1.524×10－3 1.687×10－2 48.61 1.201×10－2 8.403×10－3 0 4.580×10－3 9.733×10－4 1.486×10－3 49.54 0 0 1.520×10－2 1.696×10－3 1.696×10－3 1.181×10－2 48.48 0 0 1.287×10－2 1.433×10－3 1.433×10－3 1.000×10－2 48.71 0 0 3.777×10－2 4.213×10－3 4.213×10－3 2.934×10－2 48.81化學(xué)平衡常數(shù)平均值 48.74

由教材中給出的實(shí)驗(yàn)測(cè)定的數(shù)據(jù)很方便地建立了化學(xué)平衡常數(shù)的概念，即在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)就是該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)（簡(jiǎn)稱平衡常數(shù)），也很明了地得出了計(jì)算可逆反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)的一般表達(dá)式，接著教材給出了兩個(gè)關(guān)于化學(xué)平衡常數(shù)的例題，教材內(nèi)容也就到此為止。教材上的內(nèi)容顯得十分單薄而孤立，與教材中前面講述的化學(xué)平衡理論沒(méi)有再進(jìn)一步融合滲透，我們認(rèn)為根據(jù)教材中給出的數(shù)據(jù)材料，除進(jìn)行化學(xué)平衡常數(shù)的概念及計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù)的一般表達(dá)形式的教學(xué)外，應(yīng)該充分利用教材中給出的數(shù)據(jù)開展教學(xué)，最大程度發(fā)揮這些數(shù)據(jù)的作用，使化學(xué)平衡理論和化學(xué)平衡常數(shù)融會(huì)貫通，通過(guò)化學(xué)平衡常數(shù)的教學(xué)深化對(duì)化學(xué)平衡理論的理解。我們建議從以下幾個(gè)方面展開教學(xué)：

1.化學(xué)平衡常數(shù)與化學(xué)平衡狀態(tài)的關(guān)系

從教材給出的物質(zhì)濃度數(shù)據(jù)我們可以得出，在溫度恒定的情況下，改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的初始濃度，各物質(zhì)的平衡濃度發(fā)生了變化，建立了新的平衡狀態(tài)，平衡狀態(tài)改變了但化學(xué)平衡常數(shù)沒(méi)有變化，因此化學(xué)平衡狀態(tài)改變與否不能用化學(xué)平衡常數(shù)來(lái)判斷。

2.化學(xué)平衡常數(shù)與體系溫度的關(guān)系

從教材中給出的是457.6℃的恒定溫度下H2（g）＋I(xiàn)2（g）?2HI（g）反應(yīng)體系中 H2、I2、HI起始濃度和平衡濃度數(shù)據(jù)，我們可以看出改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的初始濃度，各物質(zhì)的平衡濃度發(fā)生了變化，建立了新的平衡狀態(tài)，這些平衡狀態(tài)有恒定的化學(xué)平衡常數(shù)。在這里我們應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生分析若溫度發(fā)生變化，對(duì)化學(xué)平衡常數(shù)將產(chǎn)生的影響，從而得出化學(xué)平衡常數(shù)與反應(yīng)體系中物質(zhì)的濃度無(wú)關(guān)，與溫度有關(guān)的結(jié)論，總結(jié)出升高溫度，吸熱反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)增大，放熱反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)減小；反之吸熱反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)減小，放熱反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)將增大。

3.可逆反應(yīng)化學(xué)平衡的建立方式

教材中給出的數(shù)據(jù)中，有生成物起始濃度為0時(shí)的各物質(zhì)的平衡濃度，也有反應(yīng)物起始濃度為0時(shí)各物質(zhì)的平衡濃度，我們可以在這里讓學(xué)生思考對(duì)一個(gè)可逆反應(yīng)可以采取什么方法建立平衡，和從正、逆反應(yīng)的速率分析平衡的建立過(guò)程相呼應(yīng)，實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐的統(tǒng)一，從而使學(xué)生對(duì)一個(gè)在一定條件下進(jìn)行的可逆反應(yīng)，采取向反應(yīng)容器中加入不同濃度的反應(yīng)物從正反應(yīng)開始建立化學(xué)平衡狀態(tài)，采取向反應(yīng)容器中加入不同濃度的生成物從逆反應(yīng)開始建立化學(xué)平衡狀態(tài)，采取向反應(yīng)容器中同時(shí)加入反應(yīng)物和生成物，從正反應(yīng)和逆反應(yīng)兩個(gè)方向同時(shí)發(fā)生反應(yīng)建立化學(xué)平衡狀態(tài)有更深刻的理解認(rèn)識(shí)，對(duì)從不同角度分析化學(xué)平衡問(wèn)題有很大幫助。

4.從正、逆反應(yīng)開始建立平衡的條件控制

教材給出的數(shù)據(jù)還有一個(gè)值得學(xué)生去思考的問(wèn)題，即怎樣控制反應(yīng)條件得到教材中給出的平衡濃度和平衡常數(shù)相同的化學(xué)平衡狀態(tài)。化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程都伴隨著能量的變化，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，逆反應(yīng)則是放熱反應(yīng)。H2（g）+I2（g）?2HI（g） ΔH ＜ 0 ，當(dāng)向容器中加入 H2（g）、I2（g），反應(yīng)維持 457.6℃達(dá)到平衡狀態(tài)，容器要不斷地向外散發(fā)反應(yīng)放出的熱，當(dāng)容器中加入HI反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)與加入H2、I2反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)平衡常數(shù)相同時(shí)，反應(yīng)的溫度也要維持457.6℃，外界要不斷向容器提供反應(yīng)過(guò)程中吸收的熱量。也就是說(shuō)對(duì)一個(gè)可逆反應(yīng)，當(dāng)從不同的方向建立平衡常數(shù)相同的平衡狀態(tài)時(shí)，采取的措施是不同的，要通過(guò)控制合適的方式最終達(dá)到溫度的恒定。

教材中化學(xué)平衡常數(shù)一節(jié)的教學(xué)內(nèi)容看似簡(jiǎn)單，但是教材中可供學(xué)生思考的問(wèn)題有很多，教學(xué)中處理好化學(xué)平衡常數(shù)一節(jié)的內(nèi)容與化學(xué)平衡理論的關(guān)系，會(huì)促進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡理論的掌握。除上面提到的教學(xué)問(wèn)題外，還有化學(xué)平衡常數(shù)的單位問(wèn)題、平衡常數(shù)與化學(xué)方程式書寫的關(guān)系問(wèn)題、平衡常數(shù)與反應(yīng)的程度關(guān)系問(wèn)題等，在此不再贅述。