鐘建生 李菲菲
摘要:中學化學教學中平衡原理是一大難點,也是教學中的重要知識點,受傳統應試教育理念、單一教學方式等因素的影響,中學化學教學質量大打折扣,考慮到平衡原理對中學化學教學的巨大作用,本文將圍繞化學教學中對平衡原理的巧用策略進行研究,結合化學平衡原理相關內涵,引導學生全面認識到中學化學教學中化學平衡原理的重要性,使其準確把握化學平衡狀態,深度解析化學平衡原理,夯實化學平衡知識基礎,提高教學效能。
關鍵詞:化學教學;平衡原理;巧用策略
中圖分類號:G633.8文獻標識碼:A文章編號:1992-7711(2021)12-0114
化學平衡原理通常也被稱為“勒夏特列”原理,按照魯科版中學化學教材相關理論有關概述,“化學平衡原理”主要是指定量的反應物在一定溫度條件之下,通過在密閉的容器里發生可逆反應,從而使反應物和生成物的質量在反應過程中形成反比[1]。即隨著化學生成物的增加和化學反應物的減少,逆反應和正反應的速率分別在逐漸增大和逐漸減小,直至在特定的時間內,當二者反應進行到一定程度之后,正反應的速率和逆反應的速率保持相等,此時化學反應物和生成物也逐漸趨于穩定。化學平衡原理貫穿整個中學化學沉淀的溶解、鹽類的水解以及弱電解質、溶劑水的電離等內容。因此,在中學化學教學中巧用化學平衡原理,能夠幫助學生解決實際問題,增強學習效果。
一、化學教學中引導學生對化學平衡狀態進行準確把握
在中學化學教學中,教師必須要引導學生對化學平衡狀態進行準確把握,使學生學習相關化學知識時,有效地運用化學平衡原理解決實際問題。首先,化學平衡是指在宏觀條件一定的可逆反應中,化學反應正反應和逆反應的反應速率相等,而且當反應物和生成物各組分濃度不再隨時間的變化而發生變化時的一種動態平衡狀態。但按照“勒夏特列”原理,化學平衡是建立在一定條件基礎之上,當反應處于一種暫時的平衡時,正逆反應都并沒有停止,而且依然在進行著的一種動態狀態,所以當一種平衡狀態條件被破壞,整個化學平衡狀態的系統將會被這種變化相抗衡。對此,在化學課堂教學中,教師可采用實驗、類推、聯想以及畫圖等方式,幫助學生建立化學平衡系統,使其在化學實驗過程中,準確根據化學反應時的溫度、顏色以及壓強等,判斷可逆反應在該平衡體系下是否達到動態的平衡[2]。
例如,在恒容、恒溫的封閉實驗容器中,若是碘蒸汽和氫氣發生化學反應,生成碘化氫,當體系壓強不再發生變化時,并不能說明這兩種化學反應物的化學反應達到平衡,但若顏色不再發生變化時,則能夠說明化學反應達到平衡。而在氫氣合成氨和氮氣化學反應時,體系壓強不再變化即可說明這兩種化學反應物的化學反應達到平衡,因此在化學課堂中教師要全面地舉例講解,選取的示例要具有代表性和典型性。此外,還需要引導學生高度注意并準確區分物理學中的動態平衡以及日常生活中的收支平衡等,化學平衡強調的是反應物與生成物之間的平衡,這是兩種相互轉化著的物質,當二者達到動態平衡時,它們的量不再繼續發生變化,通過舉一反三,讓學生深入、全面理解并把握化學平衡狀態。
二、化學教學中鼓勵學生加大化學平衡原理的解析力度
新課改背景下,高考對于化學平衡原理的考查力度不斷增大,因此在化學教學中,教師要進一步鼓勵學生加大對化學平衡原理的解析力度,使學生準確把握化學平衡原理的應用規律,有效地提升學生的核心素養能力和綜合學習能力。比如,在講授中學化學平衡轉化率、濃度商(Q)、化學平衡常數(K)等相關計算知識點時,應有針對性地鼓勵學生根據濃度商與化學平衡常數之間的相對關系,有效地判斷化學反應向哪個方向進行或者是否達到動態的平衡狀態。據了解,當前很多中學的學生都習慣于采用習題練習的方式強化對化學平衡原理的認知,但在實際解決問題過程中,部分學生總是無法靈活運用,難免出錯,這就需要教師在教學過程中,指導學生進一步強化思維性訓練。比如,在解答化學題目過程中,多思考,多觀察,多總結和記錄化學實驗現象,根據具體反應變化等,深入了解和掌握對應的化學反應原理,促使學生多總結平時的經驗,對實驗現象進行歸納反思,根據平衡原理的不同特征準確判斷實驗情況,通過深度解析化學平衡原理,進而歸納與其相關聯的化學內容,由淺入深,由此及彼,依據核心信息確定關鍵量,綜合多項關聯要素分析問題和解決問題,充分利用反應物與生成物在可逆反應中并不能完全發生轉化的特征,用清晰的解題思路解決實際問題。
三、化學教學中督促學生夯實化學平衡理論的知識基礎
化學反應會受外界條件因素影響,所以在運用化學平衡原理時,要求學生必須要深入、全面了解影響化學平衡的相關外界因素,結合相關圖表關系和實驗現象等,準確把握化學平衡規律。在課堂中,教師可督促學生多采用總結、討論以及建立平衡移動模等方式,對化學平衡原理的規律性知識進行深化運用,使學生更好地掌握和運用平衡移動原理。比如,在教學壓強對平衡的影響相關化學實驗時,教師可將一定量的二氧化氮氣體注入一個帶活塞的密閉注射器中,并讓學生觀察記錄實驗過程中的顏色變化情況,然后再將注射器活塞突然推到針筒原氣體體積的一半,通過仔細觀察,不難發現,二氧化氮氣體經過一段時間之后,其顏色先由淡變深,最后逐漸變淺并直到未發生任何變化,當化學反應達到動態平衡狀態時,二氧化氮氣體的顏色要比沒有加壓之前更深。通過這種實驗,幫助學生夯實化學平衡理論的知識基礎,使其深刻理解化學平衡移動的定性規律[3]。
參考文獻:
[1]吳明好.基于高考對學科核心素養的考查談中學化學教學[J].中國考試,2017(3):31-37+44.
[2]鄒國華,廖思彬,張賢金.情境服務問題問題檢測素養——核心素養視角下全國Ⅰ卷化學試題分析及啟示[J].化學教學,2019(1):79-83.
[3]張址欣,黃萍,王曉瑜,李華倩,冉鳴.化學平衡的信息化教學工具研究——以合成氨為例[J].化學教育(中英文),2019,40(15):62-66.
(作者單位:①山東省青州第二中學262500;②山東省青州市五里初級中學262500)