
摘?要:勒夏特列原理也被稱作為化學平衡原理,通過以往對于課堂情況的總結以及對于課下學生們的反饋,我們可以很明確地了解到化學平衡對于現階段的中學生來說是一個難點。化學平衡的學習涉及到極多的知識,對于學生們關于基礎知識的掌握程度要求較高,并且需要學生們可以靈活運用各種有關化學平衡的判斷方法。以上方面說明了高中化學平衡原理教學以及學習的重要性。本文通過研究化學平衡的基本原理,并加以結合示例進行研究,分析總結靈活運用化學平衡原理的方法。
關鍵詞:高中化學;化學平衡;靈活運用
一、 引言
化學平衡定理,即為在宏觀化學反應條件下的,所進行的正反應速率和逆反應速率相等的可逆反應。化學平衡的使用,在各種題型中都有所體現,應用范圍極廣,所以如果學生們沒有一個靈活運用化學平衡原理的能力,在面對以后的學習中將產生不小的阻礙。為此,老師們要對于化學平衡這一區域進行針對性教學,學生們要強化基礎知識的掌握程度,熟記各種化學方程式以及化學平衡的判斷方法,及時對于所學知識進行總結歸類。只有擁有了一個良好基礎,才能夠為日后的靈活運用提供保障。
二、 判斷化學反應方程式達到平衡的判斷
依據勒夏特列原理,我們可以很直觀地判斷一個化學方程式的平衡狀態,即當化學反應的正反應速率和逆反應的速率相同時就表示化學反應達到了平衡。而完成這樣準確的判斷,就需要學生們掌握計算化學方程式當中的各種濃度的方法,而且還需要結合各種判斷方法來簡化判斷過程。
(一) 根據反應物濃度的判斷:
當化學方程式當中的化學反應物質的濃度不再發生變化的時候,可得出化學方程式達到平衡的判斷。
例:在密閉容器中發生X2(g)+3Y2(g)2Z(g)的反應,其中X2、Y2、Z的起始濃度依次為0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2
mol·L-1,當反應達到平衡時,各物質的濃度可能為(??)
A. c(Z)=0.5 mol·L-1
B. c(Y2)=0.5
mol·L-1
C. c(X2)=0.2 mol·L-1
解:設該反應的正方向反應完全,則生成物Z的濃度等于0.4
mol·L-1,A錯;如果反應逆方向反應完全,則X2的濃度為0.2 mol·L-1,Y2的濃度為0.6 mol·L-1,所以顯然B最有可能。
在這道題當中我們結合了極限法來進行對于反應物濃度的計算,可逆反應在許多情況下都可以用極限法來進行作答。
(二)依據反應物產生的顏色變化的判斷
由于一部分的反應物在進行化學反應的時候會帶有顏色的變化,所以在做題的時候會有一些比較明顯的現象,這時候當發現題目帶有顏色的時候就可以果斷依靠顏色的改變來作為化學平衡的判斷方法。例如4HCl(濃)+MnO2△MnCl2+Cl2↑+2H2O,反應方程式左端的反應物中的氣體沒有顏色,而反應方程式右端的生成物當中氯氣會使反應容器中產生淺黃綠色氣體,當氣體顏色不再隨時間的改變而改變,即達到了化學反應的平衡。
(三) 依據反應的吸熱以及放熱來進行判斷
有部分的題目中會給出多個反應物的熱量或者生成物的熱量,而就例如鋁和三氧化二鐵的反應中就涉及吸放熱的問題。
(四)依據反應容器中壓強的判斷
以4NH3+5O2高溫4NO+6H2O為例,當反應容器內的容積不變時而且其內的混合氣體的總質量不變的時候,就表明混合氣體的總壓強不再變化,即密度不變,這時候化學反應就達到了平衡。
(五) 依據圖像進行判斷
要根據圖中所給出的一些條件進行判斷,可以從反應溫度、催化劑的有無以及明顯給出的速率等來進行判斷。例如當某一時間段曲線的曲率為零的時候即可以判斷化學反應達到了平衡。
(六) 根據平均分子質量的判斷
當氣體的平均分子質量不再發生改變的時候即可認為反應達到平衡。
三、
關于如何巧用化學反應平衡的判斷方法
現階段,許多的老師在進行化學平衡的課堂教學的時候都是直接通過講解化學平衡的例題來進行教學的,但是在進行教學的時候要更加注意對于化學反應平衡判定的理解。學生們在做題前要先將所學的一切判斷方法都牢記于心,而且學生們在進行做題的時候要多多總結,由淺入深,首先要從單一題型進行訓練,一步一個腳印,當每個單獨的方法都熟練掌握的時候就可以進一步學習較為復雜的判斷題型,提升學習的效果質量,加快掌握速度。在做題的時候第一步需要做的就是要發現題目中所給出的關鍵信息,并加以精煉題目信息,以便于接下來判斷是計算反應速率、氣體壓強或者氣體顏色來作為解題手段,視情況再加之結合極限法、三段式求解等計算方法進行解題。
隨著學生對于化學反應平衡的判斷能力愈發的提升,所遇到的題型也會愈發的困難,而且難免題目中會存在一些迷惑信息,學生們在做題時要加以區分,不要掉入題目的陷阱。就例如在反應容器的容積一定的時候注入稀有氣體,會增大反應容器內的壓強,但是稀有氣體并不會直接參與反應,從而為對于反應氣體以及生產氣體的壓強改變產生影響,所以不會改變當前的平衡狀態。
四、 小結
化學平衡原理是處于高中階段化學學習中的一個重要知識點,其出題類型可以涉及多種判斷因素,有時候可能只有一個作為判斷標準,其他的作為干擾,而有的時候則會需要通過分析各方面的情況來完成對于化學反應方程式的平衡判斷。這也需要學生們在日常的學習生活中加強基礎知識的學習,牢記多種判斷方法以及反應現象,及時總結,巧用化學反應平衡的原理進行解題。
參考文獻:
[1]安發光.高中化學中對化學平衡原理的巧用研究[J].學苑教育,2017(9).
[2]汪勇.高中化學中巧用化學平衡原理的研究[J].科普童話,2016(42).
[3]郭子煜.高中化學課程中對化學平衡的認知[J].科教文匯(中旬刊),2017(7).
作者簡介:
李林剛,中學一級教師,安徽省合肥市,安徽省合肥市肥東縣第一中學。