妙用思维建模，巧判化学平衡
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摘 要：根据学生在进行化学平衡状态的判断时出现的思维混乱而无法快速判断的情况，提出回归教材，紧紧围绕化学平衡的两大特征，构建思维模型，为学生指明思维的方向，打开思维的通道，帮助学生能够更全面、更系统、更快速地对化学平衡状态做出逻辑分析和判断，转变学生的思维方式，帮助学生快速解题。
关键词：化学平衡;思维建模;平衡的标志;平衡的判断
思维建模（Modeling）是指借助思维建模工具将学习者内在的思维过程建立模型，进行可视化表征的一种方法。思维建模提出以建模的形式来使用思维工具，它要求学习者利用思维工具，将对主题要素及其关系的认知过程以模型的形式呈现出来[1]。思维建模的方法适用于自我建构知识，是教师创设建构主义课堂的一把钥匙。思维建模能够帮助学生丰富和拓展知识结构，使学生用已有的知识构建起自己的思维模型、在建模的过程中积极地调整与修改原有知识结构，做到对知识和方法的内化[2]。
在化学平衡状态的判断教学中，运用思维建模能够有效地帮助学生建构知识体系，提高对知识迁移应用的能力。
一、思维建模
化学平衡状态的判断是高中化学反应原理中的重要内容，相关试题一般较常规，切入点也较传统。但很多学生在进行化学平衡的判断时却觉得思维很混乱，无法快速判断。其实只要回归教材、挖掘教材原点，熟悉化学平衡状态的基本特征，把握好“等”“定”两大特点，寻找试题与教材的联系，进行思维建模，此类题就能迎刃而解。下面以具体的例子来阐述进行化学平衡状态的判断时的思维建模过程。
（5）其他判断标志
颜色、温度等也可作为平衡的判断标志。若平衡体系中有其中一种物质是有色物质，则反应过程颜色会变，当颜色不变时能判断平衡;任何一个反应均存在热效应，反应过程温度会变，当温度不变时即可判断平衡。
3.模型解读
可逆反应在一定条件下，当正、逆两个方向的反应速率相等时，反应体系中所有参加反应的物质的质量或浓度保持恒定，这时的状态即化学平衡状态[3]。根据平衡状态的定义可推出化学平衡状态有“等”和“定”两大特征，根据这两大特征即能判断平衡。
特征一是“等”，即化学反应达到平衡状态时，正逆速率相等，即v正=v逆。表征速率的物理量有很多，如物质的量n、质量m、气体体积V、化学键、粒子数等。研究对象可以是同种物质也可以是不同物质。化学反应达到平衡状态时，若同种物质，则v消耗=v生成，若不同种物质，则方向相反（有正有逆），量成比例（与系数比一致）。
特征二是“定”，即达到平衡时各反应物的质量或物质的量保持恒定。若某物理量在反应过程中发生变化，当不变时，即达到平衡状态。反应过程中，“各”物质的物质的量n、质量m、体积/物质的量分数x%、反应物的转化率α、产物的产率均在发生变化，当其不变时，即达到了平衡状态。若选项能体现“各”，则能立即判断平衡。体系总压强P总、气体总物质的量n总、气体总体积V總、气体总质量mg、混合气体的密度ρg、平均摩尔质量Mr、颜色等，需要根据其在具体的条件下是否发生变化而定。
二、迁移应用
遇到相关题目先进行模型构建，确定从属特征一还是特征二，再对具体情况进行分析。A属特征一“等”的范畴，有正有逆方向相反，v正（H2）∶v逆（H2O）=1∶1，与系数比一致，能判断平衡。B不能表征“等”或“定”，不能作为判断平衡的依据。C属特征二“定”的范畴，方程式两边系数相等，故反应过程压强不变，故压强不变不能作为判断平衡的依据。D属特征二“定”的范畴，明确了具体的物质，可用“各”法判断，能判断平衡。故本题答案为A、D。
三、感悟与思考
1.回归教材，开启思维之源
有效、高效地进行思维建模，需熟悉建模对象的特点，要求学生具备坚实的知识基础，则需引导学生回归教材，在教材中寻找原点并进行深入挖掘，所建的模型才具有一定的代表性和适用性。要能快速地判断化学平衡状态，需要熟悉化学平衡状态最重要的两大特征“等”和“定”，当看到相关题目时先将其定性，区分其从属范畴，再根据具体情况快速地进行有效的思维建模。
2.打破思维定势，构建思维模型
有效的思维建模具有典型的模型特征，可以帮助学生高效地表达自己的思维过程，会给学生留下深刻的印象。但任何模型都不可避免会带来思维上的束缚。思维建模要先帮助学生建立模型，然后引导学生打破思维定势，在立和破的辩证中实现思维的飞跃。
参考文献：
[1]刘家亮，赵建华，吴向东.基于思维建模的概念学习过程探析[J].现代教育技术，2011，5（21）：53.
[2]吴利敏，熊建飞.高三化学电源电极反应式书写的思维建模教学策略[J].化学教与学，2016（6）：34.
[3]潘峰.建思维模型，书锦绣文章[J].读写月报（语文教育版），2016（2）：33.
编辑 刘瑞彬
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