摘 要: 正確判斷動態(tài)平衡的移動方向是高中化學(xué)中的一大難點。在教學(xué)中作者發(fā)現(xiàn)解釋動態(tài)平衡移動的“勒夏特列原理”和牛頓的“慣性定律”具有高度一致性,如果用同學(xué)們都熟悉的“慣性”判斷動態(tài)平衡的移動,就會使深奧的動態(tài)平衡移動問題變得通俗易懂。
關(guān)鍵詞: 慣性 動態(tài)平衡 移動 高中化學(xué)教學(xué)
中學(xué)化學(xué)中的動態(tài)平衡包括:化學(xué)平衡、電離平衡及鹽類的水解平衡三類平衡。在外界條件改變時動態(tài)平衡都要發(fā)生移動,正確判斷平衡移動方向是學(xué)生學(xué)習、解決動態(tài)平衡問題的一大難題,那么怎樣才能讓學(xué)生學(xué)會快速簡便地判斷動態(tài)平衡的移動方向是每位教師都值得探討和深思的問題。
在教學(xué)中,我發(fā)現(xiàn)了牛頓第一定律,即慣性定律)與勒夏特列原理有一定的相似性。牛頓的“慣性定律”:一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。“勒夏特列原理”,即化學(xué)平衡移動原理):如果改變影響平衡移動的一個條件(如溫度、濃度、壓強等)平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。(也就是說如果沒有外界條件的改變,那么平衡體系將永遠保持它原來的平衡狀態(tài)。)通過相互對照,我們不難發(fā)現(xiàn)“勒夏特列原理”與牛頓的“慣性定律”具有高度一致性,那么如果直接用“慣性”去解釋動態(tài)平衡的移動,就會讓學(xué)生對本感深奧的化學(xué)問題突然變得通俗易懂,再不會被“向左”還是“向右”(“正向”還是“逆向”)移動的問題攪得焦頭爛額。因為對于“慣性”(物質(zhì)保持原來狀態(tài)的性質(zhì))一詞,同學(xué)們從八年級就已經(jīng)熟悉,譬如“靜止的車突然往前行,人往后倒”的道理人人都懂是由于慣性的原因。事實上,處于動態(tài)平衡中的所有粒子也存在慣性,那么我們將這個人人都懂的道理應(yīng)用于陌生的動態(tài)平衡分析,會讓學(xué)生很快理解并掌握,下面我通過實例分別用慣性分析化學(xué)平衡、電離平衡及鹽類水解平衡的移動。
2.溫度
如果外界升高溫度,平衡體系就向降低溫度(吸熱)的方向移動從而減小改變程度。由于合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng),因此升高溫度化學(xué)平衡就向逆反應(yīng)方向移動。反之,降低溫度化學(xué)平衡向放熱的方向移動以減小改變程度。
3.壓強
氣體分子數(shù)目的多少直接影響氣體壓強的大小,分子數(shù)目越多壓強越大。增大壓強,則平衡向降低壓強的方向移動,即分子數(shù)(或體積)減小的方向移動。例如對合成氨反應(yīng),如果增大壓強平衡就向分子數(shù)減小(氣體體積縮小)的正反應(yīng)方向移動。反之,減小壓強平衡就向氣體體積增大的方向移動。
總之,解決動態(tài)平衡的移動問題是大多數(shù)高中生都很頭疼的問題,如果將抽象的化學(xué)問題用學(xué)生熟悉的“慣性”去解釋,這樣就能讓學(xué)生快速掌握判斷動態(tài)平衡移動方向的技巧,從而提高學(xué)生學(xué)習化學(xué)的興趣。