郭嗣陽
摘 要:高中化學相較于初中化學來說,在難度和深度上都有著一定程度上的提高,高中化學所涉及的內容更加廣泛,使用價值更高,因此高中學生學習起來也是相較更加困難。在這其中高中化學的化學平衡原理是一個非常重要的難點,化學平衡原理對于學生對化學的了解、總結規律,化學反應的實質都有著非常重要的作用。
關鍵詞:高中化學 化學平衡 基本概念
高中化學相比較于初中化學來說,初中化學是化學的基礎,而高中化學無論是在學習內容和知識點的難度及復雜程度都有所提高。高中化學平衡知識,在高中化學中是一個非常重要的知識難點,化學的平衡原理,是高中化學的重要內容。對于總結高中化學的知識點,反應規律,化學反應本質都有著非常重要的作用,是一個非常便利的輔助工具,高中生必須花費大量的時間和大量的精力去了解掌握并應用化學平衡原理,實現對化學有所用,有所感,有所掌握。[1]
一、化學平衡原理的概念
化學平衡原理主要是指在一定的條件下,在適當的溫度和固定容器內發生可逆反應,也是反應物和生成物在一定條件下容器中發生的可逆反應,使得反應物和生成物在總質量的反應過程中形成一定比例。也就是說反應物在不斷的消耗,生成物也就隨之增加,在這個過程中正反應的速率在逐漸的減小,逆反應速率再逐漸的增大,在一定的時間后,兩者反應完全,正反應和逆反應的速率達到相對穩定的狀態,此時正反應物和生成物的濃度也呈現了穩定的狀態,此時兩種反應速率達到平衡,兩者的反應也到達了極限,這時的狀態就可以稱之為化學平衡。[2]
二、評判化學平衡的技巧
要理解化學平衡,首先我們要明白一個概念,什么是可逆反應?可逆反應是化學反應同時發生正反應和逆反應,在日常的生活中大多數的化學反應均為可逆反應。可逆反應和化學平衡原理簡而言之就是有可逆反應才是化學平衡。就如太極中的陰陽,兩極只有相互制約才可以達到平衡穩定,在日常的氨氣和氧氣的反應過程中,在氨氣和氧氣充分反應過后混合氣體的總壓強沒有發生變化,在這樣的條件下,化學反應就達到了平衡狀態,這樣的樣例,對于有氣體參與和生成的化學反應有著非常重大的意義。有色物質參與了可逆反應,當反應物和生成物的顏色不再發生變化時,也就可以說化學反應達到了平衡。化學反應還可以通過溫度的變化來判斷是否達到了化學平衡狀態。一般來講,很多化學反應過程都伴隨著放熱或吸熱的狀態,當化學反應屬于絕熱體系時,就可以根據溫度的穩定來判斷化學反應是否達到了化學平衡條件,鋁和三氧化鐵在反應的過程中,鋁的本身會釋放熱量,當體系中不再發生溫度變化的時候,化學反應也就達到了平衡,若化學體系中溫度依舊在變化,那么化學反應就沒有達到平衡狀態。同一物質的化學鍵斷裂等于化學鍵的生成,反應也就達到了化學平衡狀態。對于不同物質來說,化學平衡狀態和種物質的化學計算以及分子內的化學鍵有很大的關系。[3]
三、化學平衡原理在生活中的應用
化學平衡原理的應用是非常靈活的,這就使得要加強對化學原理的研究,就要加強對化學平衡原理的研究。首先就要熟悉化學平衡的各種表達方式,只有能夠熟練并且熟悉的掌握可逆反應,生成物化學平衡的關系,才可以在考試和實際應用中節省出很大一部分時間。教師如果直接按照教科書上的化學平衡講解習題和化學知識理論,會使學生們的理解很吃力,教師可以運用化學平衡原理在實際中的范例來結合講解。在生活中以一種靈活的方式來講解化學平衡的概念,可以很容易的讓學生理解化學平衡,并且在日后的生活中加以運用。將啤酒瓶打開時二氧化碳的壓力下降,根據化學平衡移動原理,我們可以知道化學平衡向著二氧化碳的釋放方向移動,運用這樣的方式來減弱氣體壓力下降時對化學反應平衡的影響。溫度是保持化學平衡的重要條件,玻璃杯的溫度相較于冰鎮啤酒的溫度高,根據化學平衡原理來說,平衡應該向溫度升高的方向移動,也就是吸熱的方向移動,溶液中放出二氧化碳是吸熱的反應。化學反應中,如果有氣體的參與,就要我們勤加動腦、勤加思考,細心觀察來找出化學平衡的相關點,最后解決問題。
四、化學平衡原理,在生活中的的應用
1.用熱濃的碳酸鈉溶液除油污
油污的主要成分是油脂,高溫水蒸氣條件下就會跟水發生水解反應,生成物是甘油和高級脂肪酸,油脂的水解反應也是一種可逆反應,如果用具有酸性的物質作為催化劑的話,水解反應就會不完全。如果用堿性的物質作為催化劑,水解反應會很完全,純堿的碳酸根離子在水解之后會顯示出堿性油脂,在堿性溶液中生成溶于水的高級脂肪酸和甘油,就非常容易清洗。碳酸鈉溶液中碳酸根離子的反應是吸熱的反應,溫度升高,有利于水解,溶液堿性就會變強,去污的效果就會更好。
2.泡沫滅火器的原理
泡沫滅火器在生活中隨處可見,它是現代高層建筑的主要滅火工具。泡沫滅火器的成分是由硫酸鋁和碳酸氫鈉溶液組成的,硫酸鋁和碳酸氫鈉裝在不同的容器中不接觸。當需要滅火器的時候,把滅火器倒置,讓兩種溶液相互混合起來,兩種溶液就會發生水解反應,生成沉淀和二氧化碳氣體,不利于燃燒的條件,這樣就做到了滅火的效果。[4]
五、其他學科中對于化學平衡的應用
在課堂上化學平衡的公式教學過程中可以采用數學的方法,將化學公式進行具體說教,讓化學的課堂更加的豐富,豐滿起來,使學生接受起來更加便利和容易。首先要構建一個模型思想,將化學的知識點利用板書的形式結合起來,這樣就更能找出化學平衡反應中的變化規律,根據化學平衡原理,建立化學模型,讓學生更加容易理解抽象的含義,正確的掌握化學平衡的核心思想。
結語
可以正確的掌握化學平衡原理就可以解決有關化學平衡的很多問題,這樣既爭取了時間,又減少了了自己耗費的精力,在高考中,能爭取到了一定的優勢。高中生如果能夠非常自如地運用化學平衡原理,觸類旁通,在日常的生活中很多問題也就可以解開了。教師也應該根據實際的教學內容和教學狀況,適當的改變教學方式采用多媒體,使課堂的內容豐富起來,化學平衡這一課題本身就是一個難點,它的形式抽象,讓學生無法理解。教師要時刻的注意自己的教學方法,怎樣能使抽象的內容變得具體化、簡單化,使同學更加容易的理解,這就需要通過老師和學生的共同努力,克服高中化學平衡將不再是難題。
參考文獻
[1]劉佳. SOLO分類理論在高中化學教學設計中的應用研究[D].延邊大學,2017.
[2]張玉蓓. 化學平衡習題錯題診斷分析與教學對策研究[D].新疆師范大學,2017.
[3]錢麗娟. 化學平衡教學中提升學生化學核心素養的實踐研究[D].云南師范大學,2017.
[4]張麗,胡久華,吳迎春,富瑤. 發揮核心概念“平衡常數”教學功能的化學平衡復習教學的研究[J]. 化學教育,2014,35(05):20-24.