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化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷及其解題技巧論文
摘 要： 在高中化學(xué)學(xué)習(xí)中, 化學(xué)平衡原理是難點(diǎn)也是重點(diǎn)內(nèi)容, 該原理可反映化學(xué)的本質(zhì), 能夠讓學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)蘊(yùn)含的規(guī)律進(jìn)行總結(jié)與歸納。而實(shí)際上, 學(xué)生要熟練掌握這一原理具有一定難度, 嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)驌魧W(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的信心。文章主要針對(duì)化學(xué)平衡原理的應(yīng)用進(jìn)行分析, 以幫助學(xué)生掌握化學(xué)平衡原理的知識(shí)和運(yùn)用技巧。
關(guān)鍵詞：高中化學(xué); 化學(xué)平衡原理; 化學(xué)反應(yīng); 學(xué)習(xí)技巧;
在化學(xué)反應(yīng)過程中, 待化學(xué)反應(yīng)達(dá)到一定程度的時(shí)候, 沒有繼續(xù)出現(xiàn)反應(yīng)現(xiàn)象, 而反應(yīng)物和生成物處于逐漸穩(wěn)定的狀態(tài), 即被稱為化學(xué)平衡, 其實(shí)質(zhì)是指化學(xué)本身蘊(yùn)含的規(guī)律性。在這些化學(xué)反應(yīng)過程中, 反應(yīng)物與生成物都不會(huì)發(fā)生數(shù)量變化, 但卻會(huì)以其他的物質(zhì)形態(tài)而存在。由此可見, 化學(xué)平衡這一原理在本質(zhì)上類似于質(zhì)量守恒原理。這部分化學(xué)知識(shí)在高中化學(xué)知識(shí)體系中占據(jù)著重要地位, 大綱要求學(xué)生能夠?qū)@一原理進(jìn)行理解, 并掌握其應(yīng)用技巧。
一、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷技巧
1. 基于化學(xué)平衡的基本概念
學(xué)生要理解化學(xué)平衡知識(shí)點(diǎn), 其重難點(diǎn)都在于判斷化學(xué)反應(yīng)的平衡狀態(tài)。而判斷方法有多種, 以化學(xué)平衡基本概念入手是其中的一種方法。在某一特定條件下發(fā)生的一種可逆反應(yīng), 其正、逆的反應(yīng)速率是相等關(guān)系, 即在V正=V逆的情況下, 可認(rèn)為該化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。在某些化學(xué)反應(yīng)中, 會(huì)涉及參與反應(yīng)物質(zhì)的相關(guān)濃度變化計(jì)算, 這就要求學(xué)生能夠掌握這一計(jì)算方法, 去判斷化學(xué)平衡狀態(tài)。例如, 在制取二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)中, 其化學(xué)方程式分別含有氯化鈣與稀鹽酸, 若是兩者濃度都不再發(fā)生變化, 即可表明該化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。
2. 有色物質(zhì)參與可逆反應(yīng)的判斷
在判斷化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí), 也可從可逆反應(yīng)的具體現(xiàn)象來入手, 尤其是有色物質(zhì)參與化學(xué)反應(yīng)的情況下, 更利于學(xué)生去判斷。若是某個(gè)參與反應(yīng)的物質(zhì)有顏色, 那么該化學(xué)物質(zhì)的顏色會(huì)隨著化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行而出現(xiàn)變化, 一旦變化停滯或消失, 則可判斷該化學(xué)反應(yīng)是平衡狀態(tài)。例如, 在化學(xué)反應(yīng)4HCl (濃) +Mn O2=Mn Cl2+Cl2+2H2O中, 其等號(hào)兩端的化學(xué)方程式都存在有色物質(zhì)。在這個(gè)化學(xué)反應(yīng)中, 若是生成的氯氣呈現(xiàn)的黃綠色沒有再隨著時(shí)間變化而變化, 則可判斷該化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。在教學(xué)這部分的判斷方法及技巧之后, 教師可借助更多的類似題目來鞏固學(xué)生所學(xué)知識(shí), 并鍛煉其類推能力。例如, 在化學(xué)反應(yīng)3Cu+8HNO3 (稀) =3Cu (NO3) 2+2NO+4H2O中, 其生成的NO的顏色若是沒有再發(fā)生變化, 則可認(rèn)為這一化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。
3. 基于化學(xué)反應(yīng)環(huán)境的不同
除了上述兩種判斷方法, 也要依據(jù)化學(xué)反應(yīng)環(huán)境的不同, 靈活采用相對(duì)應(yīng)的判斷標(biāo)準(zhǔn)。若是在密閉恒定容量容器中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng), 那么容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)沒有再出現(xiàn)變化的時(shí)候, 可認(rèn)為該容器內(nèi)處于化學(xué)平衡狀態(tài)。而教師在教學(xué)的過程中, 也要注意講解客觀因素 (如溫度) 對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)的影響, 讓學(xué)生更全面地掌握相關(guān)知識(shí)。如果化學(xué)反應(yīng)出現(xiàn)吸熱或者放熱情況, 那么學(xué)生可結(jié)合溫度變化予以判斷。若是溫度趨向穩(wěn)定, 那么表明化學(xué)反應(yīng)慢慢處于平衡狀態(tài)。在三氧化二鐵和鋁的化學(xué)反應(yīng)中就很容易受外界溫度影響, 一般需要在高溫環(huán)境下進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn), 且其化學(xué)反應(yīng)會(huì)釋放大量的熱量。因此, 學(xué)生在觀察這一化學(xué)反應(yīng)時(shí), 應(yīng)該明白溫度趨向穩(wěn)定時(shí), 即意味著其處于化學(xué)平衡狀態(tài)。
二、化學(xué)平衡原理解題技巧的例題分析
化學(xué)平衡原理雖然看似簡(jiǎn)單, 但是在實(shí)際運(yùn)用中, 學(xué)生卻依舊難以對(duì)其進(jìn)行很好的理解和掌握。下面以一道與化學(xué)平衡原理相關(guān)的題目為例, 探討學(xué)生在化學(xué)平衡原理學(xué)習(xí)中容易犯的錯(cuò)誤, 并分析正確的解題方法。例題:在恒溫的狀態(tài)下, 在某固定容器內(nèi)進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn), 其發(fā)生的正化學(xué)反應(yīng)為2NO2→N2O4, 這一正反應(yīng)可以釋放熱量, 待化學(xué)平衡后, 如果分別單獨(dú)改變以下條件, 等到重新達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)之后, 可以減少平衡混合氣體相對(duì)分子質(zhì)量。有四個(gè)答案選項(xiàng), 其中三個(gè)分別是通入N2、NO2、N2O4, 而最后一個(gè)選項(xiàng)則為升高溫度。學(xué)生在思考和解答該題時(shí), 容易陷入解題誤區(qū)而選擇NO2這個(gè)答案。這部分學(xué)生認(rèn)為, NO2的通入會(huì)增大其體積分?jǐn)?shù), 結(jié)合化學(xué)平衡原理可知, 平衡趨向減弱狀態(tài), 但不會(huì)徹底消失, 可得出NO2的體積分?jǐn)?shù)增大的結(jié)果, 進(jìn)而得出氣體相對(duì)分子質(zhì)量下降的結(jié)論。只是題干中提示了其化學(xué)反應(yīng)物僅為一種, NO2的通入會(huì)引起壓強(qiáng)上升, 而化學(xué)平衡卻會(huì)以右邊為轉(zhuǎn)移方向, 在這樣的情況下, NO2的體積分?jǐn)?shù)下降, 而混合氣體相對(duì)分子質(zhì)量卻反增。而通入N2, 平衡不會(huì)出現(xiàn)移動(dòng), 但是其相對(duì)分子質(zhì)量卻會(huì)比通入NO2時(shí)的相對(duì)分子質(zhì)量更小。綜合可知, 這一題目應(yīng)該得出答案為N2, 而學(xué)生需要繼續(xù)思考, 在升溫前提下, 化學(xué)平衡的轉(zhuǎn)移方向?yàn)樯啥趸姆较? 也就是發(fā)生吸熱現(xiàn)象的方向。在這個(gè)過程中, 相對(duì)分子質(zhì)量會(huì)下降, 學(xué)生可以此得出正確答案。
三、結(jié)束語
總之, 教師應(yīng)該重視化學(xué)平衡原理這個(gè)重難點(diǎn)內(nèi)容的有效教學(xué), 引導(dǎo)學(xué)生掌握化學(xué)平衡原理這一知識(shí)點(diǎn), 促使學(xué)生掌握應(yīng)用化學(xué)平衡原理的方法, 增強(qiáng)其解答相關(guān)化學(xué)問題的能力, 從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)課堂教學(xué)效率的大幅提升。
參考文獻(xiàn)：
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