高中化學(xué)中對化學(xué)平衡原理的巧用研究

堯文華

【摘 要】高中是非常重要的一個(gè)階段。進(jìn)入高中以后，學(xué)生會分別選擇文科或者理科，而化學(xué)則是理科中主要的一門學(xué)科，與生活息息相關(guān)。其中，最為關(guān)鍵的知識點(diǎn)為化學(xué)平衡的原則，它基本上貫穿于整個(gè)高中化學(xué)的知識點(diǎn)中。所以，學(xué)生掌握化學(xué)平衡原則的程度，直接影響到未來學(xué)生化學(xué)的綜合能力。為此，教師可以深入地分析化學(xué)平衡的原則，并總結(jié)解題技巧，以此，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。此次論文主要探討的是高中化學(xué)中對化學(xué)平衡原則的巧用以及進(jìn)一步的探究。

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué) 化學(xué)平衡原則 巧用 研究

所謂的化學(xué)平衡原理指的是在宏觀條件下，一定的可逆反應(yīng)中，化學(xué)反應(yīng)正逆反應(yīng)速率相等，而生成物和反應(yīng)物各個(gè)組成部分的濃度并沒有再發(fā)生任何改變的狀態(tài)。在整個(gè)高中化學(xué)學(xué)習(xí)的過程中，化學(xué)方程式是學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。總之，學(xué)生如果不能根據(jù)化學(xué)反應(yīng)寫出化學(xué)方程式和化學(xué)結(jié)果時(shí)，在很大程度上，會影響學(xué)生整體的化學(xué)成績，導(dǎo)致學(xué)生的能力下降。為此，教師必須要合理使用化學(xué)平衡原則，幫助學(xué)生掌握和使用化學(xué)方程式。這樣，既可以提高學(xué)生的思維能力，也可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

一、化學(xué)平衡原則的基本理論與應(yīng)用

在高中化學(xué)題目的解題過程中，化學(xué)反應(yīng)方程式是推導(dǎo)問題的基礎(chǔ)條件。學(xué)生只有正確地寫出題目相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式，才能進(jìn)入到下一個(gè)解題環(huán)節(jié)。所以，化學(xué)反應(yīng)方程式的熟練程度直接影響到學(xué)生做題的效率。化學(xué)平衡的特征主要有五類。其一，逆，指的是可逆反應(yīng)，它的意思是在一定條件下，正反應(yīng)方向可以反應(yīng)，逆反應(yīng)方向也可以反應(yīng)。例如，在373K時(shí)，密閉容器中沖入一定物質(zhì)的量的NO2和SO2，發(fā)生以下反應(yīng)：NO2+SO2=NO+SO3，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，下面描述正確的是哪一項(xiàng)。A.NO和SO3的物質(zhì)的量一定相等；B.NO2和SO2的物質(zhì)的量一定相等；C.平衡體系中總物質(zhì)的量一定等于反應(yīng)開始時(shí)總物質(zhì)的量；D.NO2、SO2、NO、SO3的物質(zhì)的量一定相等。從中可以分析得出，反應(yīng)物和生成物的系數(shù)不變時(shí)，反應(yīng)總物質(zhì)的量不變。其二就是等，同一物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率相等；其三就是動，動態(tài)平衡；其四就是定，各個(gè)物質(zhì)的濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)恒定，意思就是說反應(yīng)物和生成物的濃度沒有發(fā)生變化，而且，其他物質(zhì)的含量也沒有發(fā)生改變。比如，在化學(xué)反應(yīng)的過程中，通過改變反應(yīng)物和生成物的濃度、溫度和壓強(qiáng)，對整體的化學(xué)反應(yīng)是否存在著一定的影響，是否會導(dǎo)致化學(xué)平衡發(fā)生平移的現(xiàn)象。例如，在3N2+H2=2NH3中，V正代表的是正方向的反應(yīng)速率，而V逆代表的是逆方向的反應(yīng)速率，在一定時(shí)間內(nèi)，如果V正=V逆≠0時(shí)，則表示化學(xué)反應(yīng)為動態(tài)平衡的狀態(tài)，如果V正=V逆，則表示兩者相等，也就是說正方向反應(yīng)速率與逆方向反應(yīng)速率相等。此外，從宏觀的角度出發(fā)，可以發(fā)現(xiàn)化學(xué)平衡并不是靜態(tài)的，它屬于動態(tài)事物，在條件發(fā)生改變時(shí)，化學(xué)平衡將會發(fā)生變化。

二、判定化學(xué)平衡的方法

1.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的顏色變化進(jìn)行判定

在化學(xué)平衡反應(yīng)的過程中，化學(xué)的反應(yīng)物和生成物都是帶有顏色的物體，這時(shí)，我們可以通過觀察化學(xué)物的顏色，來判定化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡的狀態(tài)。比如，HCI與MnO2制備CI2時(shí)，我們可以仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)過程中CI2的顏色變化，也就是黃綠色的氣體是否會在一定時(shí)間之后，加深。而我們則可以根據(jù)這一現(xiàn)象進(jìn)行判定。那么，如果CI2并沒有隨著時(shí)間發(fā)生改變，則它含有的濃度并沒有發(fā)生改變，由此可以得知，該化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡。接著，老師可以刪選合適的題型，加大實(shí)踐力度，從而加深學(xué)生對相關(guān)知識的理解程度。

2.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的壓強(qiáng)進(jìn)行判定

它主要是根據(jù)化學(xué)反應(yīng)過程中，氣體發(fā)生變化的情況，如果化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)物的氣體總和與生成物的氣體總和不相等時(shí)，則可以判定化學(xué)反應(yīng)為平衡狀態(tài)。如果兩者相等時(shí)，則不能使用壓強(qiáng)的方式判定化學(xué)平衡。為此，教師可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)容器內(nèi)氣體的體積，來判斷容器內(nèi)的氣體是否發(fā)生了改變。比如，3N2+H2=2NH3，在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)之前，具有3mol氣體，在化學(xué)反應(yīng)后，氣體轉(zhuǎn)變?yōu)?mol，則說明反應(yīng)前后的氣體總和不相等，那么，說明該化學(xué)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡。又或者比如2CO+C=2CO2，在化學(xué)反應(yīng)發(fā)生前和化學(xué)反應(yīng)發(fā)生后，壓強(qiáng)保持不變，則不可以用壓強(qiáng)來判定是否進(jìn)行了化學(xué)反應(yīng)。

3.根據(jù)圖像進(jìn)行判定

在高中化學(xué)平衡的判定學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生很容易遇到圖像問題，它主要是為了讓學(xué)生了解圖像橫向和縱向兩個(gè)方向的含義，以及圖像中一些位置所代表的含義。為此，在實(shí)際的教學(xué)過程中，教師可以加強(qiáng)圖像的解讀力度，幫助學(xué)生了解其中的知識點(diǎn)。這樣，既可以引導(dǎo)學(xué)生掌握更多的知識點(diǎn)，也可以幫助學(xué)生根據(jù)化學(xué)的可逆反應(yīng)判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡的狀態(tài)。比如，化學(xué)反應(yīng)3N2+H2=2NH3，△H<0，達(dá)到化學(xué)平衡，改變下列條件，怎樣才能達(dá)到新的化學(xué)平衡？A.若N2的平衡濃度為a mol/L，其他條件保持不變的情況下，充入N2，使其濃度增大到b mol/L后平衡向正方向移動，才能達(dá)到新的化學(xué)平衡；B.如果平衡體系的壓強(qiáng)為P1，再縮小反應(yīng)體系體積使其壓強(qiáng)增大到P2之后，這時(shí)平衡向正反應(yīng)方向移動，這時(shí)也可以達(dá)到新的化學(xué)平衡；C.如果平衡體系的溫度為T1，在溫度升高到T2之后，此時(shí)，將平衡向逆方向移動，這時(shí)也可以達(dá)到新的化學(xué)平衡。對于上述的理論，我們可以從濃度變化對反應(yīng)平衡影響的圖像、溫度變化對反應(yīng)平衡影響的圖像、壓強(qiáng)變化對反應(yīng)平衡影響的圖像中得出相應(yīng)的結(jié)論。另外，對于催化劑對化學(xué)平衡的影響，從圖像中可以得出結(jié)論：催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動，所以，催化劑并不能改變化學(xué)反應(yīng)物中的含量。

三、結(jié)語

總而言之，在教學(xué)的過程中，必須要重視化學(xué)平衡原則的相關(guān)知識，并幫助學(xué)生理解和掌握學(xué)習(xí)的技巧。同時(shí)，教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，制定階段性測驗(yàn)的教學(xué)計(jì)劃，幫助學(xué)生加深相關(guān)知識的印象。這樣，才能有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

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