多重平衡體系中化學平衡移動問題的解決

（浙江杭州富陽區實驗中學 浙江杭州 311400）

化學平衡中的平衡的過程、原理、平衡狀態的判斷是學生難以理解的。提及化學平衡，學生都會感覺很難理解，諸如化學平衡狀態的判斷感覺多而繁雜，勒夏特列原理難以理解，等效平衡無從下手。其實，許多老師也感覺到難以突破其難點。要想突破這些難點，需要將知識呈現的更加形象。依據《化學反應原理》模塊的功能定位，發展學生的“定量觀”“微粒觀”“動態觀”，引入化學平衡常數的學習，對學生判斷化學平衡移動方向帶來了科學的依據，從而明確了教學設計的核心目標：從定量的角度建立學生對化學反應限度的認識[1]。我們在教學過程中利用簡單的、學生容易理解的方法推導出多重平衡體系中存在的平衡問題解決模式，此方法可以用于分析各種復雜體系的平衡移動，計算相關常數。其推導過程簡單、易于理解，能夠幫助學生系統地掌握相關知識和要點.

一、宏微分析、建構模型

硫酸四氨合銅晶體（[Cu（NH3）4]SO4·H2O）是深藍色晶體，在堿性鍍銅中也常用作電鍍液的主要成分，在工業上用途廣泛。也是高效、安全的廣譜殺菌劑，還是植物生長激素，在施藥條件下，能促進作物生長，明顯提高作物產量[2]。硫酸四氨合銅晶體（[Cu（NH3）4]SO4·H2O）常用作殺蟲劑、媒染劑。能溶于水形成藍色溶液。

實驗操作：在試管中取約5ml0.1mol/L的CuSO4溶液，不斷滴入0.2mol/L的氨水現象：

①產生淺藍色絮狀沉淀：Cu2++2NH3·2H2O=Cu（OH）2+2NH4+

②繼續滴加，沉淀溶解變成藍色溶液[Cu（NH3）4]2+：

Cu（OH）2+4NH3·H2O=[ Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O

[思考1]：如何解釋開始階段淺藍色絮狀沉淀的生成？

[思考2]：為什么后來沉淀又溶解了呢？

已知信息：[ Cu（NH3）4]2+Cu2++4NH3

反應裝置中存在的主要平衡體系：

①NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-

②Cu（OH）2Cu2++2OH-

③[Cu（NH3）4]2+Cu2++4NH3

④H2OH++OH-

⑤Cu2++ 2H2OCu（OH）2+2H+

多重平衡體系中化學平衡移動問題解題模型：

第一步：找（找全平衡）

第二步：抓（抓住主要矛盾，找到問題的關鍵切入點）

第三步：判（利用勒夏特列原理、減弱改變）

二、探索新知、應用模型

[思考3]：有什么方法能將這杯深藍色溶液再次變成淺藍色絮狀沉淀（利用化學平衡移動解題模型）

1.找平衡

在整個平衡體系中主要存在下列兩個平衡

[Cu（NH3）4]2+Cu2++4NH3Cu（OH）2Cu2++2OH-

通過尋找平衡學生非常容易從中尋找出生成氫氧化銅藍色絮狀沉淀的方法

2.原理應用，方法歸納，思維擴散：

（1）加堿，促使平衡Cu（OH）2Cu2++2OH-逆向移動。

（2）加熱，促使氨氣逸出使平衡[Cu（NH3）4]2+Cu2++4NH3正向移動，從而使Cu2+濃度增加，促進Cu（OH）2的生成。

3.實驗優點：

（1）操作簡便，流程簡單

（2）現象明顯，便于觀察變化過程

結語

在傳統教學中對于平衡移動理論闡述大于實際操作，在實驗中通常用鉻酸根離子與重鉻酸根離子之間的轉化[3]。在本過程中銅氨離子與銅離子之間的轉化情況多樣，且在體系中存在多個平衡體系。不僅能夠清晰展現平衡移動原理，又訓練了學生實驗操作能力和創新意識。為了具有培養創新意識的人才，我們高中化學教師應解放思想，大膽嘗試，積極進行化學實驗方面的探索和創新，努力使化學實驗成為培養學生創新精神肥活土壤。