張玉
摘要:高中化學教學中化學平衡思想不僅是教學的核心,同時也是化學教學的難點。由于學生自身思維能力有限且基礎知識掌握不牢固等因素的影響,所以導致很多學生無法對化學知識做出正確的分析與判斷,這就要求教師在教學過程中充分發揮平衡思想滲透的作用,引導學生掌握分析化學反應的相關原理,才能達到促進學生解決問題能力和效率穩步提升的目的。本文主要是就化學平衡原理在高中化學教學中的應用進行了分析與探討。
關鍵詞:化學反應原理;平衡思想;教育方法
引言:化學平衡理論指的是在宏觀化學反應條件下,根據高中化學教學的要求, 完成與正逆反應速率相等的可逆反應。雖然這一理論看似簡單,但是學生在實際應用過程中仍然會遇到各種各樣的問題。因此,為了促進學生化學平衡理論運用技巧的有效提升,激發學生學習高中化學知識的興趣,必須引導和學生在學習的過程中解決化學知識學習過程中遇到的難點。根據高中學生的實際情況,采取積極有效的措施加強學生化學分析問題能力、邏輯思維能力培養的力度,才能促進高中化學教學效率與質量的全面提升。
1、高中化學中影響化學平衡原理的因素
1.1信息量對化學平衡原理的影響。教師在化學平衡原理教學時,化學符號問題難度的逐漸加深,學生的解題正確率也會隨之下降。而這也就說明了學生掌握化學符號知識的程度是影響其學習化學平衡原理的主要因素。經過長期的教學實踐發現,大多數高中學生都會在辨識化學符號的過程中,因為過度關注化學方程式類型而出現了忽略物質狀態與反應拾變等各方面的問題。
1.2學習材料內容對化學平衡原理的影響。經過深入的調查研究發現,大多數高中學校在應用化學平衡原理導學案教學后,都出現了以下幾方面的問題:(1)導學案情境設置過于關注化學發展的歷史。由于大多數學生都將高中化學的學習的重點放在了理論知識的學習上,而導致其對于化學史的認識相對較淺。因此,在利用化學史設置導學案情景時,經常出現無法引起學生重視的現象。(2)知識體系和篇幅對化學教材的影響。在這種情況下,不僅導致高中化學教材知識無法完整的展現在學生的面前,同時對學生了解和掌握化學原理的向概念也造成了嚴重的影響。
1.3教學方式對化學平衡原理的影響。教師在高中化學課堂教學中必須將其引導作用充分的發揮出來,啟發和鼓勵學生展開化學知識的學習。而這也就說明了教師在化學教學過程中采用的教學方式是影響學生學習效率的主要因素。經過調查研究發現,現階段高中化學教師在實際應用化學平衡原理時,往往存在著內容講解不清晰的現象,而大多數學生則希望教師在講解化學平衡原理時,將化學平衡理論的相關知識與事例緊密的融合在一起,才能從根本上幫助學生加深對化學知識的理解和掌握。
2、“化學平衡原理”在高中化學教學中的運用研究
2.1恒溫、恒容下的等效平衡影響
在化學教學過程中,溫度、壓強、濃度等因素是影響化學反應平衡原理的關鍵因素。這就要求教師必須根據化學平衡原理的特點,加強對恒溫、恒容條件下可逆反應的重視程度,才能在確保換算后化學反應物質量前后相同的基礎上,幫助學生掌握恒溫、恒容條件下的化學平衡原理知識點,以達到促進學生化學學習效率與質量有效提升的目的。
2.2恒溫、恒壓下的等效平衡
(1)實驗開始階段,必須要求學生仔細觀察反應物質量所引發的平衡變化。由于恒溫、恒壓條件下的化學等效平衡是一種不完全的等效平衡現象,因此即便是在起始反應物質量相同的情況下,假如仍然根據化學方程式系數換算成另一半物質量比例的話,就會出現前后兩者出現完全等效平衡的現象。
例1,在特定溫度下,密閉容器中所發生的化學反應AX(g)=BY(g)+CZ(g),滿足平衡要求后,且保持溫度不變,如果將容器的容積壓縮至原容積的一般時,在滿足新的平衡要求時,下列答案中敘述物質Y和Z的濃度均為原來的1.8倍正確的是()
A、可逆反應的化學方程式的系數:a>b+c
B、壓縮容器容積時,v正增大,v逆減小
C、達到新平衡時,物質X的轉化率減小
D、達到新平衡時,混合物中的Z的質量分數增大
分析:通過對這一題目的分析科研發現,由于這一方程系數形式具有抽象性較強的特點,所以,必須采用化學平衡極限等效法進行分析和研究,首先通過研究平衡反應的移動,科研發現如果容器體積被壓縮至原體積一半的話,那么化學平衡則必然會發生移動,假如在試驗開始之前假設此時平衡不移動的話,那么在一瞬間Y,Z物質量的濃度將會是原本的兩倍。但是改題目中給出的Y,Z濃度變化為卻是原來的1.8倍。這就說明了,這一平衡在向左移動的過程中a (2)反應氣體分子數不變的平衡 對于恒溫、恒容條件下的可逆化學方程式aA(g)+bB(g)=mC(g)+nD(g)而言,如果是a+h=m+n,那么為了確保前后的反應平衡保持一致,必須確保換算后反應物質與生成物質的量保持相同,同時確保反應方程式的氣體分子數處于不變的情況下,要求學生對這一過程中的化學反應平衡予以充分的重視和關注。 例2,兩個容器都是密閉空間,溫度在423K,此時向兩個容器之間倒入amol、bmolHL,加以反應,2HI(g)=H2(g)+I2(g)平衡之后,下面表述正確的一項為() A、反應之初到反應結束,表現平衡后需要的時間tA>tB B、達到平衡時,I2濃度c(I2)A=c(I2)B C、達到平衡時,蒸汽在混合氣體中體積分數A%>B% D、HI的平衡分解率相同 分析:通過分析這一反應方程式可以發現,如果方程式前后系數相同的話,那么反應前后的氣體分子數就不會發生變化,所以為了確保該化學反應平衡保持一致,則必須將反應物質或者生成物轉化為起始狀態與原始狀態相同的條件下,才能實現方程式系數相同的平衡化學反應,而此時則因為壓強對該方程式的影響較小,而將出現的可逆反應視為平等平衡狀態。通過分析發現,D選項作為正確答案其在進行其它可逆反應平衡判斷時,只需要對反應氣體的壓強變化進行判斷即可,準確的判斷出影響化學反應平衡移動的因素。 結束語:總之,通過深入分析影響化學平衡原理的相關因素后發現,在高中化學教學過程中信息量、學習材料、教學方式等是影響化學平衡原理教學效率有效提升的關鍵因素。因此高中教師必須在進行化學平衡原理教學時,積極的引導和幫助學生采取案例教學方式,幫助學生加深對化學知識的理解和掌握,才能奠定促進化學平衡原理教學效率與質量穩步提升的目的。 參考文獻: [1]蔡貴雄.關于“化學平衡原理”在高中化學教學中的運用研究[J].中華少年,2017,12:178. [2]韓書影. 化學平衡常數計算教學策略的實證研究[D].東北師范大學,2013. [3]彭建明.對化學平衡移動的學科理解分析及教學[J].考試周刊,2017,69:141-142.