對“化學平衡常數”教學內容的看法和建議

孟 彥

（徐州市第一中學 江蘇 徐州 221000）

在人教版中學化學選修教材《化學反應原理》中，關于“化學平衡常數”的教學內容是以 H2（g）＋ I2（g）?2HI（g）在457.6℃時反應體系中各物質起始時的濃度和平衡時的濃度數據為基礎，通過分析比較方法建立了化學平衡常數的概念，給出了計算化學平衡常數的一般表達式。教材中給出的數據如下：

起始時各物質的濃度（mol／L）平衡時各物質的濃度（mol／L）平衡常數c2（HI）c（H2）·c（I2）H2 I2 HI H2 I2 HI 1.197×10－2 6.944×10－3 0 5.617×10－3 5.936×10－4 1.270×10－3 48.38 1.228×10－2 9.964×10－3 0 3.841×10－3 1.524×10－3 1.687×10－2 48.61 1.201×10－2 8.403×10－3 0 4.580×10－3 9.733×10－4 1.486×10－3 49.54 0 0 1.520×10－2 1.696×10－3 1.696×10－3 1.181×10－2 48.48 0 0 1.287×10－2 1.433×10－3 1.433×10－3 1.000×10－2 48.71 0 0 3.777×10－2 4.213×10－3 4.213×10－3 2.934×10－2 48.81化學平衡常數平均值 48.74

由教材中給出的實驗測定的數據很方便地建立了化學平衡常數的概念，即在一定溫度下，當一個可逆反應達到化學平衡時，生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值是一個常數，這個常數就是該反應的化學平衡常數（簡稱平衡常數），也很明了地得出了計算可逆反應化學平衡常數的一般表達式，接著教材給出了兩個關于化學平衡常數的例題，教材內容也就到此為止。教材上的內容顯得十分單薄而孤立，與教材中前面講述的化學平衡理論沒有再進一步融合滲透，我們認為根據教材中給出的數據材料，除進行化學平衡常數的概念及計算化學平衡常數的一般表達形式的教學外，應該充分利用教材中給出的數據開展教學，最大程度發揮這些數據的作用，使化學平衡理論和化學平衡常數融會貫通，通過化學平衡常數的教學深化對化學平衡理論的理解。我們建議從以下幾個方面展開教學：

1.化學平衡常數與化學平衡狀態的關系

從教材給出的物質濃度數據我們可以得出，在溫度恒定的情況下，改變反應混合物中各物質的初始濃度，各物質的平衡濃度發生了變化，建立了新的平衡狀態，平衡狀態改變了但化學平衡常數沒有變化，因此化學平衡狀態改變與否不能用化學平衡常數來判斷。

2.化學平衡常數與體系溫度的關系

從教材中給出的是457.6℃的恒定溫度下H2（g）＋I2（g）?2HI（g）反應體系中 H2、I2、HI起始濃度和平衡濃度數據，我們可以看出改變反應混合物中各物質的初始濃度，各物質的平衡濃度發生了變化，建立了新的平衡狀態，這些平衡狀態有恒定的化學平衡常數。在這里我們應該引導學生分析若溫度發生變化，對化學平衡常數將產生的影響，從而得出化學平衡常數與反應體系中物質的濃度無關，與溫度有關的結論，總結出升高溫度，吸熱反應化學平衡常數增大，放熱反應化學平衡常數減小；反之吸熱反應化學平衡常數減小，放熱反應化學平衡常數將增大。

3.可逆反應化學平衡的建立方式

教材中給出的數據中，有生成物起始濃度為0時的各物質的平衡濃度，也有反應物起始濃度為0時各物質的平衡濃度，我們可以在這里讓學生思考對一個可逆反應可以采取什么方法建立平衡，和從正、逆反應的速率分析平衡的建立過程相呼應，實現理論和實踐的統一，從而使學生對一個在一定條件下進行的可逆反應，采取向反應容器中加入不同濃度的反應物從正反應開始建立化學平衡狀態，采取向反應容器中加入不同濃度的生成物從逆反應開始建立化學平衡狀態，采取向反應容器中同時加入反應物和生成物，從正反應和逆反應兩個方向同時發生反應建立化學平衡狀態有更深刻的理解認識，對從不同角度分析化學平衡問題有很大幫助。

4.從正、逆反應開始建立平衡的條件控制

教材給出的數據還有一個值得學生去思考的問題，即怎樣控制反應條件得到教材中給出的平衡濃度和平衡常數相同的化學平衡狀態。化學反應的過程都伴隨著能量的變化，正反應是吸熱反應，逆反應則是放熱反應。H2（g）+I2（g）?2HI（g） ΔH ＜ 0 ，當向容器中加入 H2（g）、I2（g），反應維持 457.6℃達到平衡狀態，容器要不斷地向外散發反應放出的熱，當容器中加入HI反應達到平衡狀態與加入H2、I2反應達到平衡狀態平衡常數相同時，反應的溫度也要維持457.6℃，外界要不斷向容器提供反應過程中吸收的熱量。也就是說對一個可逆反應，當從不同的方向建立平衡常數相同的平衡狀態時，采取的措施是不同的，要通過控制合適的方式最終達到溫度的恒定。

教材中化學平衡常數一節的教學內容看似簡單，但是教材中可供學生思考的問題有很多，教學中處理好化學平衡常數一節的內容與化學平衡理論的關系，會促進學生對化學平衡理論的掌握。除上面提到的教學問題外，還有化學平衡常數的單位問題、平衡常數與化學方程式書寫的關系問題、平衡常數與反應的程度關系問題等，在此不再贅述。