自制教具進行化學教學

摘 要：等效平衡是中學化學化學平衡中的一個考點，也是一個教學難點。等效平衡是比較抽象，學生理解有難度。自制教具等效平衡模擬示意圖變抽象為具體，變具體為圖像，正好幫助學生掌握等效平衡。

關鍵詞：自制教具；等效平衡；等效平衡模擬示意圖

化學教學中常常要借助實驗、符號、圖像、模型等教具來進行教學。如化學變化借助化學實驗，元素周期律借助元素周期表，原子結構借助原子結構示意圖、電子云，化學平衡的建立借助化學平衡的建立圖像等等，這樣的例子非常多，舉不勝舉。更有些知識講解要借助于自制教具進行教學。加強自制教具教學，既彌補了教儀的不足，又克服了一定的經費困難，為更好、更快地普及化學教學打下了基礎。下面我就介紹等效平衡模擬示意圖應用。

等效平衡是中學化學化學平衡中的一個考點，也是一個教學難點。想讓學生學好，憑空想象等效平衡，實有一定難度。等效平衡模擬示意圖，正好為我們解決這一難題。等效平衡模擬示意圖變抽象為具體，變具體為圖像，在教學中使用非常方便，用它分析等效平衡可達到事半功倍之效。等效平衡模擬示意圖學生也可以自己畫，學習中實用方便，是解決等效平衡這一知識難點的好幫手。

如何使用？首先需要我們了解什么是等效平衡。

一、什么是等效平衡

化學平衡的建立與途徑無關，即可逆反應從反應物方向開始，還是從生成物方向開始，只要條件不變，都可以達到同一平衡狀態。

相同條件下，同一可逆反應體系，不管從正反應開始，還是從逆反應開始，達到平衡時，任何相同物質的含量（體積分數、質量分數或物質的量分數）都相同的化學平衡互稱等效平衡。可分為“全等效”平衡和“相似等效”平衡。

在一定條件下（定溫、定容或定溫、定壓）的可逆反應，當達到化學平衡時，同種物質的濃度相同，這樣的平衡稱為“全等效”平衡；同種物質的含量（物質的量或氣體體積或質量百分數）相同，這樣的平衡稱為“相似等效”平衡。在下列三種情況下，均可視為等效平衡。一是同溫同體積時，對于N2 +3H2 2NH3反應前后氣體分子數改變的可逆反應，只改變起始時加入物質的物質的量，如通過可逆反應的化學計量數比換算在同一半邊的物質的量與原平衡相同，則兩平衡等效。二是同溫同壓時，只改變起始時加入物質的量，只要按化學計量數比換算在同一半邊的物質的量之比與原平衡相同，則兩平衡等效。三是同溫同體積時，對于I2 +H2 2HI反應前后氣體分子數沒有改變的可逆反應，只改變起始時加入物質的量，只要按化學計量數比換算在同一半邊的物質的量之比與原平衡相同，則兩平衡等效。

在一定條件下（恒溫恒容或恒溫恒壓），對同一可逆反應，起始時加入物質的量不同，達平衡時的狀態規律如下表：

轉化思想：把各物質都有的起始狀態轉化為只有反應物或只有生成物的起始狀態 ，從而使問題變得單一和明了。

二、等效平衡模擬示意圖介紹

等效平衡模擬示意圖是我自制的教具，它包含兩件。一件用于前面提過的“全等效”平衡，即表格中的第三種情況。同溫同壓時，對N2 +3H2 2NH3的可逆反應，加入的反應物只要成比例，就可達到等效平衡。等效平衡模擬示意圖（一）有兩個圖和一個模擬活塞，通過活塞的移動可以展示另一個圖。圖形如下：

另一件用于前面提過的“相似等效”平衡，即表格中的第二種情況。同溫同體積時，對I2 +H2 2HI反應前后氣體分子數沒有改變的可逆反應，加入的反應物只要成比例，就可達到等效平衡。等效平衡模擬示意圖（二）有兩個圖和一個模擬活塞，通過活塞的移動可以展示另一個圖。圖形如下：

三、等效平衡模擬示意圖使用

等效平衡模擬示意圖中的不同圓點表示平衡時不同分子。

圖（一）中第二個圖體積是第一個圖體積的兩倍，各種分子個數也是兩倍，因此各物質的含量（體積分數、質量分數或物質的量分數）都相同。氣體的體積與物質的量成正比時，只要溫度相同第一個圖中的壓強與第二個圖中的壓強是相同，那么第一個圖中的平衡與第二個圖中的平衡是等效平衡。當然需要反應前兩容器內的反應物的量也要成倍。第三個圖是第二個圖遮去一半，與第一個圖完全一樣。由此類推同溫同壓時，只改變起始時加入物質的量，只要按化學計量數比換算在同一半邊的物質的量之比與原平衡相同，則兩平衡等效。第三個圖是第二個圖遮去一半，與第一個圖完全一樣。

圖（二）中第二個圖體積是第一個圖體積的兩倍，各種分子個數是相同，因此各物質的含量（體積分數、質量分數或物質的量分數）都相同，只是各物質的濃度減半。溫度和分子數相同時，壓強與體積成反比，那么第一個圖的平衡的壓強是第二個圖的平衡的壓強兩倍。對I2 +H2 2HI反應前后氣體分子數沒有改變的可逆反應，改變壓強平衡不移動。第一個圖表示的平衡與第二個圖表示的平衡是等效平衡。第三個圖是第二個圖遮去一半，與第二個圖的平衡是相同的。第三個圖表示的平衡與第一個圖表示的平衡是等效平衡。由此類推同溫同體積時，對于I2 +H2→2HI反應前后氣體分子數沒有改變的可逆反應，只改變起始時加入物質的量，只要按化學計量數比換算在同一半邊的物質的量之比與原平衡相同，則兩平衡等效。

等效平衡模擬示意圖比較直觀說明等效平衡，對教師的教學和學生的學習都有很好的幫助。

教學實踐表明：巧用自制教具教學，可以培養學生的學習情趣，并能調動其大腦處于最活躍的狀態，能有效地激發學習熱情，易于達到茅塞頓開的境界，使之自覺主動地投入教學活動中。托爾斯泰有句名言：“成功的教學不是強制，而是激發學習興趣。”因此，在教學中充分發揮學生的各感官功能，自制教具教學與教師言簡意賅的講授相配合，就容易達到教學目的要求，從而改變教師手持課本口若懸河，學生卻表情漠然的被動聽課形式。巧用教具教學有助于提高授課質量與效率。筆者在多年的教學實踐中采取加強自制教具教學的教學法，既克服了教師講得口干舌燥，學生聽得精疲力竭收效卻甚微的現象，又能解決一些很難講明的抽象問題。

作者簡介：

鄭彩秀，女，1972年9月26日出生，福建師范大學本科畢業，在華安一中從事高中化學教學。