彭琴琴
摘 要:化學平衡原理是高中化學的重點內容,同時也是教學的難點。但學生掌握這一原理,有助于總結化學反應的一般規律,提高化學學習效率。本文將探討如何在高中化學學習中應用化學平衡原理。
關鍵詞:高中化學;化學平衡原理;應用;探討
同初中化學相比,高中化學信息量更大,內容更加抽象(出現了許多概念、符號、分子式、化學方程式),學生學習存在一定的難度(一些學生感覺象看天書)。因此,化學教師應當有針對性地培養學生的化學思維能力與抽象思維能力;教師還必須善于抓住一般性化學原理,引導學生掌握化學內在規律。
一、化學平衡原理
眾所周知,絕大多數化學反應都具有可逆性(如氧化—還原反應)。在一定宏觀條件下的可逆反應中,正反應與逆反應速率相等,兩種反應的生成物、反應物各個組成部分的濃度沒有發生任何改變的狀態,稱為化學平衡。當然,這種建立在化學反應上的平衡是相對、有條件的,屬于微觀動態平衡。一旦可逆反應的條件(如濃度、壓強、溫度)發生變化,化學平衡就會被破壞。
1888年,法國化學家勒夏特列發現了化學平衡原理,因此,這一原理又稱為勒夏特列原理。化學平衡原理幾乎貫穿了高中化學所有知識點,學生掌握該原理,可以提高自己的化學素養,繼而深入思考質量守恒定律(化學的核心定律),否則面對化學難題就會摸不著頭腦。
二、在化學學習中應用化學平衡原理
(一)直觀判斷
教師可組織學生用濃鹽酸(HCl)與二氧化錳(MnO2)進行生成氯氣、氯化錳、水的試驗(HCl+MnO2=MnCl2+Cl2+2H20),用肉眼觀察黃綠色的氯氣在試驗過程中出現、增加,直觀判斷該反應是否達到化學平衡(當氯氣不再隨時間而發生變化時,即達到化學平衡)。直觀法有助于學生對化學平衡原理建立感性認識。鹽酸、氯氣對人體有害,在試驗過程中,教師必須強調注意安全。
(二)通過容器進行判斷
教師組織學生進行氨氣燃燒試驗。在恒定容量的容器中,注入一定量的純氧,然后注入一定量的氨氣,再點燃氨氣,生成氮氣與水(4NH3+3O2=2N2+6H20)。試驗結束后,教師組織學生考察容器內混合氣體的壓強與密度,引導學生發現混合氣體內的總壓強、總密度都沒有發生改變,從而判斷該反應已實現化學平衡。
三、幫助學生總結化學平衡原理的主要特點
一些高中生缺乏邏輯思維能力與空間想象力,不知如何用精確的化學方程式來描述化學平衡原理。但教師不必灰心喪氣——通過親手進行的化學試驗,學生已經對化學平衡原理建立了初步的感性認識(人親身經歷過的事情,可以記住80%的信息),這時,教師只須進行總結,引導學生從感性認識上升到理性認識,就可以幫助學生掌握好化學平衡原理。
化學平衡原理的主要特點包括。
(一)“逆”
化學平衡原理描述的都是可逆反應,而非不可逆反應。在可逆反應的過程中,不會出現反應物與生成物消耗殆盡的情形。
(二)“等”
在化學平衡原理描述的化學逆反應過程中,始終存在著正反應與逆反應速率相等的情況。
(三)“定”
在可逆反應過程中,若混合物中各組成成分的百分比含量(物質含量與參加可逆反應的總質量之比)不再發生變化,即可判定該反應達到了化學平衡。
(四)“變”
化學平衡是比較脆弱的,一旦外界條件發生了變化(如容器體積發生了改變,或外界溫度出現了上升/下降),化學平衡便會被打破。
(五)“動”
化學平衡屬于化學正反應與逆反應過程中的動態平衡,而非靜止平衡。
只要抓住了“逆”、“等”、“定”、“變”、“動”這五個關鍵,學生便可以牢牢掌握化學平衡原理。
四、注意事項
(一)提供背景材料
學生在日常生活中對化學平衡原理少有接觸(這從一個側面反映出當下中國人極度欠缺化學素養與科學素養),所以,教師應當有意識為學生提供大量有關化學平衡原理的背景材料,要注意深入淺出,循序漸進,引導學生熟悉、了解、思考抽象的化學平衡原理。
(二)實行開放式教學
傳統的高中化學課堂教學屬于封閉式教學,教學方式單一,教師向學生飽和灌輸抽象的理論、方程式,只會讓學生大腦皮層陷入抑制狀態,而不能達到啟發學生思考的目的。所以,教師應當實行開放式教學,要盡可能增強化學試驗的次數,讓學生在實踐中把化學平衡原理理解透徹。
五、結束語
化學平衡原理在高中化學中占有重要地位,關系到學生能否掌握電離知識、電解知識。在歷年化學高考中,化學平衡原理也屬于必考重點。我們應當高度重視化學平衡原理,根據學生的認知特點,引導學生逐步認識、理解、掌握這一重要原理,并最終讓學生將這一原理應用于自己的化學學習之中,從而提高學生的化學專業能力。
參考文獻
[1]李鐵.高中化學教學中化學平衡原理的應用探析[J].成才之路,2018(36):65.
[2]徐渭.化學平衡原理在高中化學學習中的應用探討[J].科技風,2018(34):47.
[3]李娟.高中化學相異概念及其轉變文本的研究——以“化學平衡”教學為例[D].南京師范大學.