中學化學惰性氣體化學平衡思維教學方法的研究

摘 要：中學化學教學一般根據化學平衡移動的經驗規律來判斷惰性氣體對化學平衡的影響，但該過程中極易出現思維混亂，為了使判斷過程更加簡單明了、具有較強的說服力，本文以平衡常數為基礎通過推理計算證實了惰性氣體影響化學平衡狀態的經驗規律，并探究了理科思維教學方法和解題技巧。

關鍵詞：惰性氣體；化學平衡；平衡常數

惰性氣體對化學平衡的影響在目前的教學中，學生只能從經驗層次分析，解決具體問題時往往因思維混亂，不知所措。那么如何依據平衡常數借助于數學運算、邏輯推理判斷惰性氣體對化學平衡的影響，培養學生科學嚴謹的理科學習思維，下面將結合化學平衡移動的經驗規律以平衡常數為基礎對各種情況下惰性氣體對化學平衡的影響進行詳細的分析。

一、 充入惰性氣體對化學平衡的影響

對于恒溫恒容下向平衡體系充入惰性氣體，由于總體積沒有改變，原有各物質物質的量沒有改變，故其濃度也無變化，化學平衡不移動；對于恒溫恒壓下向平衡體系充入惰性氣體，氣體壓強不變但氣體總物質的量增大，導致反應體系的總體積增大，平衡向氣體體積增大的方向移動。值得注意的是，此處并不同于增大反應體系的體積，氣體壓強減小，平衡向氣體體積增大的方向移動。很多學生在此誤用經驗規律“增大反應體系的體積，氣體壓強減小，平衡向氣體體積增大的方向移動”，并沒有注意到這中間壓強是否真的發生了變化。雖然最終判斷結果都是一樣的，但明顯事實并非如此。此外在使用勒夏特列原理判斷惰性氣體對化學平衡影響過程中，尤其是對于恒溫恒容的情況，它表現出了一定的局限性。盡管老師一般都能通過各種方法運用經驗規律將這個過程予以解釋，但其繁雜的思維部分學生似懂非懂，疑慮重重。

二、 平衡常數與充入惰性氣體時平衡移動的關系

平衡常數是化學反應在平衡狀態下的一個特征常數，運用平衡常數判斷平衡狀態，通過數據計算驗證經驗規律，表現出了較強的嚴密性和邏輯性，十分有助于學生理科學習思維的養成。

三、 非理想氣體的化學平衡

上述討論只是針對理想氣體而言，對于非理想氣體，在低溫、高壓的情況下，氣體分子之間的距離縮小，分子之間的相互作用和分子自身的體積就不能忽略不計。此時描述有氣體參與的化學反應的平衡狀態，就需要引入另一個概念——逸度，它是對非理想氣體壓強的一個校正，在此本文不做過多敘述。因此在向平衡體系中充入惰性氣體的過程中，惰性氣體分子對反應體系中原有各氣體分子多少有一定的影響，無論是恒溫恒容還是恒溫恒壓，化學平衡也就可能不再和理想氣體的情況相同。

總之，對于惰性氣體對化學平衡的影響，在教學過程中老師和學生都應該注重從平衡常數進行分析推理，加強學生理科學習思維的培養，而不是單單的記住經驗規律，靠經驗規律去解決相關問題。

參考文獻：

[1]Derek Cheung. The Adverse Effects of Le Chteliers Principle on Teacher Understanding of Chemical Equilibrium[J]. Journal of Chemical Education，2009（4）：514-518.

[2]劉國梁. 惰性氣體的充入對化學反應速率和平衡的影響[J]. 學周刊，2011（11）：161-162.

[3]劉仲鵬. 化學平衡中轉化率變化的判斷策略[J]. 讀與寫（教育教學刊），2015，12（9）：157-158.

[4]劉金庫，楊小紅，盧怡，陳建兵，朱子春. 淺析化學標準平衡常數及其在應用無機化學領域中的應用[J]. 化工高等教育，2015（4）：79-83

[5]潘衛軍，傅小明.無機化學中標準平衡常數的計算及形式[J].教育教學論壇，2015，8（33）：182-183.

作者簡介：陳繼生，四川省廣安市，四川省廣安中學。