對化學(xué)平衡移動原理教學(xué)的幾點(diǎn)探究

摘 要：化學(xué)平衡移動原理是高中化學(xué)教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，課本內(nèi)容簡單但習(xí)題復(fù)雜。本文通過對勒夏特列原理的適用范圍、含義的闡述，及等效平衡概念、建立途徑的補(bǔ)充，力求以清晰的思路解決相關(guān)的化學(xué)平衡移動問題。

關(guān)鍵詞：勒夏特列原理；等效平衡；轉(zhuǎn)化率

早在1884年，法國化學(xué)家勒夏特列在總結(jié)了前人論說的基礎(chǔ)上，提出了“每一個處于穩(wěn)定化學(xué)平衡的體系，在它的整體或局部受到引起它的溫度或減縮（注:是指壓力、濃度、單位體積內(nèi)的分子數(shù)的減縮）改變時(shí)，會經(jīng)歷內(nèi)部的變動，向產(chǎn)生因外力而造成變動的相反的溫度和減縮的方向變化”。后人把這一論說稱為勒夏特列原理，即我們平常所說的化學(xué)平衡移動原理。

化學(xué)平衡移動原理是考試命題的重點(diǎn)內(nèi)容，也是教學(xué)中的難點(diǎn)。學(xué)生在學(xué)習(xí)中感覺這部分內(nèi)容比較抽象且難以理解，遇到具體問題死套結(jié)論不會分析，以致無法得出正確結(jié)論。筆者覺得最主要的原因是學(xué)生對勒夏特列原理理解得不夠全面，于是無法靈活應(yīng)用。因此，在教學(xué)過程中，筆者認(rèn)為在傳授好教材基礎(chǔ)知識的同時(shí)，應(yīng)做好以下幾個方面相關(guān)知識的補(bǔ)充和解析，才能讓學(xué)生更全面、更靈活地應(yīng)用勒夏特列原理解決相應(yīng)的習(xí)題。

一、對勒夏特列原理適用范圍和含義的理解

勒夏特列原理簡單地說就是：如果改變影響化學(xué)平衡的一個條件，平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。該原理只能適用于已達(dá)平衡的體系，對未達(dá)平衡的體系則不適用。在這里開始教學(xué)時(shí)一定要提醒學(xué)生特別注意:平衡移動只能減弱這種改變的趨勢而不能阻止改變。

例如，升高平衡體系的溫度，平衡就向吸熱反應(yīng)方向移動，一般來說吸熱會使體系溫度降低，有些同學(xué)就認(rèn)為達(dá)到新平衡后體系溫度會降低，且比原平衡體系溫度低，這種理解是錯誤的。正確的理解應(yīng)該是平衡向吸熱反應(yīng)方向移動只是減弱溫度升高，但不能阻止溫度升高，只是溫度升高得慢了，最終達(dá)到新平衡時(shí)體系的溫度要比原平衡體系溫度高。再如，增大某一反應(yīng)物的濃度，平衡會向正反應(yīng)方向移動，從而消耗反應(yīng)物，使反應(yīng)物濃度增加慢一些，但不能阻止該反應(yīng)物濃度的增加，最終達(dá)到新平衡時(shí)該反應(yīng)物的濃度要比原平衡體系大。其他因素的改變也有類似的變化特點(diǎn)。

二、改變某一因素，化學(xué)平衡是否一定移動

要理解和回答這個問題，其實(shí)是要學(xué)生對等效平衡進(jìn)行理解和應(yīng)用。對某一可逆反應(yīng)，不論從正反應(yīng)開始還是從逆反應(yīng)開始建立新平衡，或是改變了某一因素，只要新平衡體系和原平衡體系比較，各組分的百分含量沒變，新平衡與原平衡即為等效平衡，其特點(diǎn)是某些因素變了，但平衡沒移動，具體表現(xiàn)為新平衡體系中各組分的百分含量沒變（其他量不一定不變，要針對具體反應(yīng)和措施具體分析）。

在什么情況下可以建立起等效平衡呢·在高中階段，要求學(xué)生能夠理解的有兩種途徑：①恒溫恒壓下，對所有可逆反應(yīng)，相同反應(yīng)物（或一邊倒之后的相同反應(yīng)物）的投料比（反應(yīng)物有兩種或兩種以上）相等，即可建立等效平衡（若反應(yīng)物只有一種，不論加多少都會建立等效平衡）。②恒溫恒容下，對反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)之和相等的可逆反應(yīng)，相同反應(yīng)物（或一邊倒之后的相同反應(yīng)物）的投料比（反應(yīng)物有兩種或兩種以上）相等，即可建立等效平衡（若反應(yīng)物只有一種，不論加多少都會建立等效平衡）。除了這兩種情況，其他情況下一般不能建立等效平衡。

三、針對不同的可逆反應(yīng)，要具體問題具體分析，不能以偏概全

例如，對反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率問題，一般的結(jié)論是增大某一反應(yīng)物的濃度，平衡會正向移動，該反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小，而別的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率會增大（這是因?yàn)樵摲磻?yīng)物的轉(zhuǎn)化濃度增加量小于該反應(yīng)物的濃度增加量，別的反應(yīng)物起始濃度沒變而轉(zhuǎn)化濃度增加）。這個結(jié)論適用于反應(yīng)物有多種的可逆反應(yīng)。對反應(yīng)物只有一種的可逆反應(yīng)，例如，在恒溫恒容下，對已達(dá)平衡的可逆反應(yīng)2NO2（g）·壙N2O4（g），再加入一定量NO2，再次達(dá)到平衡時(shí)，NO2的轉(zhuǎn)化率如何變化·套用一般的規(guī)律，結(jié)論就是轉(zhuǎn)化率減小。

其實(shí)，正確結(jié)論應(yīng)該是增大。原因是該可逆反應(yīng)反應(yīng)物只有一種，利用放縮法，假如在恒溫恒壓下，不論再加入多少NO2，雖然反應(yīng)物體積會增大，但建立的都是等效平衡。此時(shí)轉(zhuǎn)化率不變，實(shí)際上恒容需壓縮體積，才能達(dá)到恒容，即要增大壓強(qiáng)，平衡必然會正向移動，因此NO2的轉(zhuǎn)化率會增大，在平衡移動過程中NO2在減少N2O4在增多，因此最終平衡混合物中NO2的體積分?jǐn)?shù)減小。

總之，對化學(xué)平衡移動原理知識的教學(xué)，關(guān)鍵是要讓學(xué)生能夠全面理解和掌握知識的共性與特性，學(xué)生才能以清晰的分析思路，靈活解決相關(guān)的化學(xué)平衡移動問題。

參考文獻(xiàn)：

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