高中化學對化學平衡原理的巧用研究

莫時軍

（四川省儀隴中學校，四川 南充 637600）

高中化學較之初中化學，其基礎知識點復雜性和思維難度都有一定程度的提升，教材中所設計的化學原理、化學實驗等內容也更加寬泛。在高中化學的教學內容中，化學平衡相關的知識點是教學工作中十分重要的部分，這部分內容在化學試卷上分數的占比較高，教師要想讓學生對化學平衡相關知識點做到融會貫通，就需要培養學生掌握判斷化學平衡的基本方法，以及熟練使用解決化學平衡題目的解題技巧，例如化學等效平衡法，其是研究化學平衡狀態，解決化學平衡題目的最有效的方法之一。

在一定的化學反應條件下，可逆反應以正逆反應速率相等的情況同時發生即是化學平衡原理。化學平衡原理的定義簡單明了，但在學生應用化學平衡原理判斷可逆反應狀態和應用原理解題時常常會遇到很多困難。為了幫助高中生解決這樣的麻煩，在遇到相應題目時能夠及時地想出相對應的解題方法和解題技巧，提高其解決相關題目的正確率和效率，促使學生能夠較為輕松地學習高中化學，本人將提供一系列高效的解題技巧，供以廣大化學教師和學生使用，幫助學生在學習高中化學的階段養成分析和解決復雜問題的能力。

一、合理利用化學平衡的定義判斷化學反應是否平衡

化學平衡原理的定義中提到化學平衡即為一定化學條件下，正逆反應速率達到相等的狀態的可逆反應，并且在達到正逆反應速率相等以后混合溶液中的各種物質的濃度不再改變。簡單地說，可逆反應的正反應速率和逆反應速率大小相等，可視為達到化學平衡。那么我們就能夠通過合理利用化學平衡的定義來判斷一個可逆的化學反應是否達到平衡狀態，當滿足正反應速率與逆反應速率大小相等的條件時，我們就可以通過觀察實驗現象或測量反應物濃度方法來判斷該可逆反應是否已經達到化學平衡狀態。例如，通過在進行使用碳酸鈣和氯化氫溶液制取二氧化碳的直取實驗時，因為該反應會生成二氧化碳、氯化鈣和水，那么當混合溶液中的氯化氫和氯化鈣的濃度保持不變以后就可以判定該反應已經達到了化學平衡狀態。

二、根據多種方法判斷化學反應是否平衡

（一）判斷有色物質的濃度

一些化學反應存在有色物質參與或產生，對于這一類的化學反應，可以通過觀察物質的顏色變化來進行判斷，當混合物的顏色深淺不再變化時，即可確定該化學反應已經達到了化學平衡。例如：在濃鹽酸和二氧化錳制取實驗中，該制取反應的反應物濃鹽酸和其生成物氯氣均為有色物質，黃綠色的氯氣尤為明顯，當反應容器內的氯氣顏色深淺保持穩定不再改變時，我們便可以判定該反應已經達到了化學平衡狀態。在教學過程中，教師不僅僅需要教授學生如何解題，還應當培養學生類比推理的能力，對相應的題目能夠舉一反三。又例如：在銅和濃硝酸反應來制取二氧化氮的反應中，反應物中顏色變化不明顯，但是二氧化氮呈現紅棕色，在這個反應中，學生應當認識到可以通過觀察容器內二氧化氮的顏色變化來判定該反應是否達到平衡，在課堂的教學和作業的布置中，教師應當重視對這一技巧的練習以及向學生介紹高中階段常常遇到的化學反應中的各種有色物質，促使學生能夠融會貫通地把這一解題技巧應用到相應的題目中。

（二）判斷容器內氣壓變化

通常情況下，實驗室內的化學反應都是在恒定容量的容器中進行的，那么在有氣體參與或生成的反應中，恒定容器內的氣壓不再變化時，我們就能夠判斷該反應是否已經是化學平衡狀態。例如：在氨氣與氧氣參與反應生成二氧化氮和水的化學反應中，通過已經學習過的質量守恒定理我們可以知道反應容器內的物質的總質量不會改變，并且因為是恒容容器，所以容器的體積也與反映前保持一致，那么當反應容器內的混合氣體壓強保持不變時，就可以說此反應已經達到了化學平衡狀態。

（三）判斷反應容器內的平均分子質量和反應體系中混合氣體密度變化

在有氣體參與或生成的反應中，如果一個反應容器內的混合氣體的平均分子質量成為一個定值，或者混合氣體的分子密度不變時，我們就能夠判定這個反應已經達到了化學平衡狀態。還是用上一個氨氣與氧氣參與反應生成二氧化氮和水的化學反應為例，反應后，如果參與反應的反應氣體或者反應生成的生成氣體的平均分子質量成為了一個定值，化學平衡狀態就達到了。高中化學教師教授平均分子質量相關章節時就應向學生提及其與化學平衡部分的關系，讓學生重視學習判斷平均分子質量的方法。同時，教師還應當強調靈活使用解題技巧的重要性，化學平衡相關的題目眾多，需要學生能夠將各種判斷方法熟記于心，靈活使用才能夠在解題時游刃有余地將其應用到解題當中。

（四）判斷圖像變化

一部分化學平衡題目是以圖像的形式出現的，圖像通過橫縱坐標給出不同時刻溶液中某一物質的濃度變化或氣體中某一氣體的分子密度變化來讓學生進行判斷反應是否達到化學平衡。幫助學生有效地完成這一類問題的前提，是要在教學過程中讓學生對坐標圖建立起清晰的認識，做到能夠正確理解某一張坐標圖的橫縱坐標的實際意義，以及坐標曲線中各個關鍵節點例如起點、終點、拐點的意義，注意到坐標曲線的變化趨勢。例如：化學平衡題目中的坐標圖的縱坐標是化學反應速率時應當重點關注坐標曲線的變化，曲線的斜率與反應速率相關，斜率越大化學反應速率也就越大，這種情況下，判斷化學反應是否達到平衡狀態就只需要判斷曲線斜率是否為0。

（五）判斷溫度變化

化學反應的發生往往伴隨著放熱和吸熱的現象，在一個保溫效果較好的容器中發生放熱或吸熱反應時，學生就應當重點關注容器內溫度的變化，當混合物質的溫度保持不變時，我們就可以輕松地判定該反應達到了化學平衡狀態。

三、結束語

本文只是歸納了一部分解決化學平衡問題的技巧和方法，希望可以為高中化學教師和學生提供一定的幫助，起到提高教師教學成果和學生學習效率的作用，同時為后面對于電離相關章節的學習打下基礎。在高中化學教學中，教師還是應當注重學生對于方法的理解，讓學生能夠從基本原理入手，由淺入深地建立起對于各種方法的認識和理解，從而能夠讓知識和方法都內化于心，還需要讓學生盡量多接觸一些不同種類的題目，確保一定的練習量，在解決化學平衡的相關題目時才能夠靈活地結合所學知識巧妙地完成題目。