基于高中化学中对化学平衡原理的巧用探究

来源:用户上传      作者:李林刚

　　
　　摘 要：勒夏特列原理也被称作为化学平衡原理，通过以往对于课堂情况的总结以及对于课下学生们的反馈，我们可以很明确地了解到化学平衡对于现阶段的中学生来说是一个难点。化学平衡的学习涉及到极多的知识，对于学生们关于基础知识的掌握程度要求较高，并且需要学生们可以灵活运用各种有关化学平衡的判断方法。以上方面说明了高中化学平衡原理教学以及学习的重要性。本文通过研究化学平衡的基本原理，并加以结合示例进行研究，分析总结灵活运用化学平衡原理的方法。
　　关键词：高中化学;化学平衡;灵活运用
　　 一、 引言
　　化学平衡定理，即为在宏观化学反应条件下的，所进行的正反应速率和逆反应速率相等的可逆反应。化学平衡的使用，在各种题型中都有所体现，应用范围极广，所以如果学生们没有一个灵活运用化学平衡原理的能力，在面对以后的学习中将产生不小的阻碍。为此，老师们要对于化学平衡这一区域进行针对性教学，学生们要强化基础知识的掌握程度，熟记各种化学方程式以及化学平衡的判断方法，及时对于所学知识进行总结归类。只有拥有了一个良好基础，才能够为日后的灵活运用提供保障。
　　二、 判断化学反应方程式达到平衡的判断
　　依据勒夏特列原理，我们可以很直观地判断一个化学方程式的平衡状态，即当化学反应的正反应速率和逆反应的速率相同时就表示化学反应达到了平衡。而完成这样准确的判断，就需要学生们掌握计算化学方程式当中的各种浓度的方法，而且还需要结合各种判断方法来简化判断过程。
　　（一） 根据反应物浓度的判断：
　　 当化学方程式当中的化学反应物质的浓度不再发生变化的时候，可得出化学方程式达到平衡的判断。
　　 例：在密闭容器中发生X2（g）+3Y2（g）2Z（g）的反应，其中X2、Y2、Z的起始浓度依次为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2
　　mol·L-1，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能为（  ）
　　 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：设该反应的正方向反应完全，则生成物Z的浓度等于0.4
　　mol·L-1，A错;如果反应逆方向反应完全，则X2的浓度为0.2 mol·L-1，Y2的浓度为0.6 mol·L-1，所以显然B最有可能。
　　在这道题当中我们结合了极限法来进行对于反应物浓度的计算，可逆反应在许多情况下都可以用极限法来进行作答。
　　 （二）依据反应物产生的颜色变化的判断
　　由于一部分的反应物在进行化学反应的时候会带有颜色的变化，所以在做题的时候会有一些比较明显的现象，这时候当发现题目带有颜色的时候就可以果断依靠颜色的改变来作为化学平衡的判断方法。例如4HCl（浓）+MnO2△MnCl2+Cl2↑+2H2O，反应方程式左端的反应物中的气体没有顏色，而反应方程式右端的生成物当中氯气会使反应容器中产生浅黄绿色气体，当气体颜色不再随时间的改变而改变，即达到了化学反应的平衡。
　　（三） 依据反应的吸热以及放热来进行判断
　　有部分的题目中会给出多个反应物的热量或者生成物的热量，而就例如铝和三氧化二铁的反应中就涉及吸放热的问题。
　　 （四）依据反应容器中压强的判断
　　以4NH3+5O2高温4NO+6H2O为例，当反应容器内的容积不变时而且其内的混合气体的总质量不变的时候，就表明混合气体的总压强不再变化，即密度不变，这时候化学反应就达到了平衡。
　　（五） 依据图像进行判断
　　要根据图中所给出的一些条件进行判断，可以从反应温度、催化剂的有无以及明显给出的速率等来进行判断。例如当某一时间段曲线的曲率为零的时候即可以判断化学反应达到了平衡。
　　（六） 根据平均分子质量的判断
　　 当气体的平均分子质量不再发生改变的时候即可认为反应达到平衡。
　　三、
　　关于如何巧用化学反应平衡的判断方法
　　现阶段，许多的老师在进行化学平衡的课堂教学的时候都是直接通过讲解化学平衡的例题来进行教学的，但是在进行教学的时候要更加注意对于化学反应平衡判定的理解。学生们在做题前要先将所学的一切判断方法都牢记于心，而且学生们在进行做题的时候要多多总结，由浅入深，首先要从单一题型进行训练，一步一个脚印，当每个单独的方法都熟练掌握的时候就可以进一步学习较为复杂的判断题型，提升学习的效果质量，加快掌握速度。在做题的时候第一步需要做的就是要发现题目中所给出的关键信息，并加以精炼题目信息，以便于接下来判断是计算反应速率、气体压强或者气体颜色来作为解题手段，视情况再加之结合极限法、三段式求解等计算方法进行解题。
　　随着学生对于化学反应平衡的判断能力愈发的提升，所遇到的题型也会愈发的困难，而且难免题目中会存在一些迷惑信息，学生们在做题时要加以区分，不要掉入题目的陷阱。就例如在反应容器的容积一定的时候注入稀有气体，会增大反应容器内的压强，但是稀有气体并不会直接参与反应，从而为对于反应气体以及生产气体的压强改变产生影响，所以不会改变当前的平衡状态。
　　四、 小结
　　化学平衡原理是处于高中阶段化学学习中的一个重要知识点，其出题类型可以涉及多种判断因素，有时候可能只有一个作为判断标准，其他的作为干扰，而有的时候则会需要通过分析各方面的情况来完成对于化学反应方程式的平衡判断。这也需要学生们在日常的学习生活中加强基础知识的学习，牢记多种判断方法以及反应现象，及时总结，巧用化学反应平衡的原理进行解题。
　　参考文献：
　　[1]安发光.高中化学中对化学平衡原理的巧用研究[J].学苑教育，2017（9）.
　　[2]汪勇.高中化学中巧用化学平衡原理的研究[J].科普童话，2016（42）.
　　[3]郭子煜.高中化学课程中对化学平衡的认知[J].科教文汇（中旬刊），2017（7）.
　　作者简介：
　　 李林刚，中学一级教师，安徽省合肥市，安徽省合肥市肥东县第一中学。
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