易四平
摘 要:在高中化學(xué)的學(xué)習(xí)階段,化學(xué)平衡是其中的一個重點(diǎn)學(xué)習(xí)部分。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中盡管已經(jīng)掌握了這部分的理論知識,但在實(shí)際的題目解決過程中仍不能自行解決。對學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)平衡中的問題及解決對策進(jìn)行了分析,并通過相關(guān)案例解析進(jìn)行舉例。
關(guān)鍵詞:高中生;化學(xué)平衡;學(xué)習(xí)困難;解決策略
高中課本中對于化學(xué)平衡定義如下:“在外界條件穩(wěn)定無變化的情況下,進(jìn)行到一定程度的所有可逆反應(yīng)的正反應(yīng)與逆反應(yīng)的反應(yīng)速率此時相等。該時刻反應(yīng)物和生成物的濃度不會發(fā)生變化,其反應(yīng)混合物處于化學(xué)平衡狀態(tài)。”對于這段話的理解上,學(xué)生雖然進(jìn)行了剖析分段理解,但卻無法站在一個整體的角度進(jìn)行分析,更不能深入到細(xì)微處仔細(xì)詳讀。
一、化學(xué)平衡學(xué)習(xí)困難分析
化學(xué)平平衡的主要特征為v(正)=v(逆),Kc=c(C)p·c(D)q/c(A)m·c(B)n,在高中階段,化學(xué)平衡包括動力學(xué)和熱力學(xué)兩個部分,對可逆反應(yīng)的程度進(jìn)行討論,包括化學(xué)平衡、溶解平衡、電離平衡和水解平衡知識。
例如,對反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)為例,其中a+b≠c??梢赃M(jìn)行如下的分析:①達(dá)到平衡狀態(tài)時,混合氣體內(nèi)的總的壓強(qiáng)、體積、物質(zhì)的量是不變化的,與時間的變化無關(guān)。②達(dá)到平衡狀態(tài)時,混合氣體內(nèi)的密度與平均相對分子質(zhì)量是不變的,與時間的變化無關(guān)。③達(dá)到平衡狀態(tài)時,混合氣體內(nèi)的各氣體的體積與各氣體分壓,以及各氣體的物質(zhì)的量也是不變的,與時間的變化無關(guān)。④達(dá)到平衡狀態(tài)時,反應(yīng)的物質(zhì)的顏色體系不會發(fā)生變化。⑤達(dá)到平衡狀態(tài)時,反應(yīng)物質(zhì)的溫度體系也不會發(fā)生改變。對于這些知識的掌握,有些高中生會出現(xiàn)無法把握的狀態(tài)。
二、化學(xué)平衡學(xué)習(xí)困難出路策略
需要對化學(xué)平衡涉及的C、V、P等物理量進(jìn)行具體含義的內(nèi)容掌握,對此及逆行那個反復(fù)的記憶和理解,對相關(guān)的公式與原理進(jìn)行深度的比較,將恒溫、恒壓等定量性問題進(jìn)行熟練性練習(xí)。通過教師的立體總結(jié)來加強(qiáng)學(xué)生的理解度,對此部分的學(xué)習(xí)更加堅實(shí)。如題:已知X2(g)+3Y2?2XY3(g),ΔH=-90.8 kJ/mol。在恒溫、恒容條件下,進(jìn)行三次平行試驗。實(shí)驗測得起始、平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
三、情景教學(xué)的實(shí)踐研究
1.下列敘述正確的是( )
A.放出熱量:a
B.化學(xué)平衡常數(shù):③=①=②
C.達(dá)到平衡時XY3體積分?jǐn)?shù):①>③
D.X2的轉(zhuǎn)化率:②>①>③
題目中如果僅通過化學(xué)概念的學(xué)習(xí)是無法解出答案的,由分析我們可知實(shí)驗③中生產(chǎn)XY3的量可能大于1 mol,放出熱量可能大于90.8kJ,故A不正確;溫度不變,化學(xué)平衡常數(shù)不變,故B正確;①和③容器起始投入反應(yīng)物成比例,將③平衡看做①平衡縮小體積到原來的一半,壓縮體積,平衡正向移動,達(dá)到平衡時XY3的體積分?jǐn)?shù):①<③;達(dá)到平衡時,增大一種反應(yīng)物的濃度,其本身的轉(zhuǎn)化率降低,另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率提高,X2的轉(zhuǎn)化率:②<①,③>②,③>①,故③>①>②,故D選項錯誤。
2.相關(guān)例題的加入和詳細(xì)的過程分析
化學(xué)反應(yīng)內(nèi)化學(xué)平衡的過程學(xué)習(xí)也很重要,需要教師對例題中的物理量變化進(jìn)行詳細(xì)的分析和講解。對化學(xué)反應(yīng)的動態(tài)平衡需要教師引導(dǎo)為輔助,學(xué)生自主學(xué)習(xí)探討為主體進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。例如,對反應(yīng)CO+H2O(g)?CO2+H2,若將1 mol的CO與1 molH2O(g)通入1 L的容器內(nèi),且容器密封,在經(jīng)過一段時間的反應(yīng)后,容器內(nèi)的各物質(zhì)的濃度沒有發(fā)生變化??捎纱诉M(jìn)行特征分析:①該反應(yīng)是可逆反應(yīng),存在著正逆反應(yīng)的過程。②最開始放進(jìn)去的物質(zhì)只有CO和H2O(g)兩種,正反應(yīng)速率在最初最大,逆反應(yīng)基本沒有進(jìn)行。
所以,教師需要對類似的這些反應(yīng)進(jìn)行學(xué)生能力接受范圍內(nèi)的講解,使學(xué)生的知識在一步一步中鞏固和前進(jìn)。通過恰當(dāng)?shù)睦}對所學(xué)知識能夠達(dá)到鞏固的效果,讓學(xué)生對知識的框架與考題的考點(diǎn)進(jìn)行結(jié)合,會有事半功倍的作用。學(xué)生在自我繼續(xù)努力的同時,需要搭配教師的合理教案,以教案中合理的例題建立起學(xué)生的例題知識思考點(diǎn)觀念,走出做死題的怪圈,真正達(dá)到得心應(yīng)手。
3.同其他學(xué)科的關(guān)聯(lián)
注重與其他學(xué)科的教學(xué)思想的關(guān)聯(lián),平衡的問題不只出現(xiàn)在化學(xué)中,例如物理和數(shù)學(xué)等學(xué)科的模型構(gòu)架可以幫助化學(xué)平衡的學(xué)習(xí)。同樣,在政治中唯物辯證的矛盾與統(tǒng)一的學(xué)習(xí)可以對的水電離現(xiàn)象進(jìn)行矛盾分析角度的闡述。
化學(xué)平衡理論的把握可以省下很多關(guān)于化學(xué)平衡問題鉆研的時間,在高考時的優(yōu)勢地位又有一定的提升。高中生通過化學(xué)平衡原理的學(xué)習(xí),已經(jīng)可以解決這些難題,還會增加學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心。
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(作者單位 湖北省武漢市華中科技大學(xué)附屬中學(xué))