唐宇宏

摘 要： 化學(xué)平衡是高中化學(xué)的重要基礎(chǔ)知識，也是高中化學(xué)的難點(diǎn)和高考的重點(diǎn)考查內(nèi)容。鑒于該部分知識理論性較強(qiáng)，學(xué)生普遍感覺理解困難，許多學(xué)生對改變條件使得化學(xué)平衡移動及反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率如何變化的相關(guān)問題模糊不清。教師在高三復(fù)習(xí)時應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生利用“建模法”創(chuàng)設(shè)思維模型，用建模的思想化抽象為具體，使復(fù)雜問題簡單化，進(jìn)而幫助學(xué)生更好地理解和熟練應(yīng)用相關(guān)知識，順利完成本章節(jié)的教學(xué)任務(wù)。

關(guān)鍵詞： 高中化學(xué) 建模法 平衡移動 應(yīng)用

化學(xué)平衡是高中化學(xué)重要的理論知識，也是多年來高考的重點(diǎn)考查內(nèi)容。由于化學(xué)平衡內(nèi)容抽象，因此學(xué)生盡管對相關(guān)知識掌握較好，但在解決實(shí)際問題時常常會束手無策。借鑒數(shù)學(xué)的建模思想。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對于一些抽象的化學(xué)平衡移動問題建立具體的思維模型，通過“分析抽象問題→構(gòu)建化學(xué)模型→建立化學(xué)關(guān)系→回歸解決問題”的解題思路，使問題簡單、明了化。本文結(jié)合實(shí)例談?wù)劇敖７ā痹诟咧谢瘜W(xué)平衡移動中的應(yīng)用。

一、用“建模法”判斷化學(xué)平衡狀態(tài)

可逆反應(yīng)在一定條件下達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)后，正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率，反應(yīng)混合物中各組分的濃度及其他物理量均保持不變。然而，當(dāng)外界條件改變時，平衡將被破壞并發(fā)生移動，平衡移動則導(dǎo)致一些物理量發(fā)生變化。我們可以引導(dǎo)學(xué)生建立這樣的思維模式判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡：若平衡移動必然導(dǎo)致某物理量發(fā)生改變，則一旦反應(yīng)混合物中該物理量不再改變，說明可逆反應(yīng)已達(dá)平衡。

例1：在一定溫度下的恒容密閉容器中，能說明反應(yīng)X（g）+Y（g）2XY（g）已達(dá)到平衡的是（ ）

A.容器內(nèi)的總壓不隨時間變化

B.容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間變化

C.XY氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不變

D.X和Y的消耗速率相等

解析：該反應(yīng)的特點(diǎn)：首先是可逆反應(yīng)，其次是反應(yīng)前后氣體體積相等。根據(jù)壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量之比的推斷，該反應(yīng)在整個反應(yīng)過程中總壓強(qiáng)是不變的，故A不能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡。同理推斷，容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量始終不隨時間變化，B不能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡。X和Y的化學(xué)計量數(shù)相等，其消耗速率始終相等，D也不能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡。顯然C選項(xiàng)符合化學(xué)平衡狀態(tài)的要求，能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡。答案為C。

二、用“建模法”解決化學(xué)平衡移動的問題

對于化學(xué)平衡移動問題，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生由外界條件的改變結(jié)合反應(yīng)的特點(diǎn)（正反應(yīng)為吸熱還是放熱反應(yīng)、正反應(yīng)是氣體體積增大還是縮小的反應(yīng)）判斷平衡移動的方向。平衡移動必然導(dǎo)致各種量變，反過來，也可以由題目告知的量變信息，判斷平衡移動的方向，再由平衡移動的方向結(jié)合反應(yīng)特點(diǎn)（或條件的改變）可以判斷條件的改變（或反應(yīng)特點(diǎn)）。在處理具體習(xí)題時，教師應(yīng)幫助學(xué)生建立以下思維模式：

啟發(fā)學(xué)生由題中信息分析“條件的改變”、“反應(yīng)的特點(diǎn)”、“各種量變”等要素，然后根據(jù)它們的聯(lián)系作答。

解析：本題所列反應(yīng)是正反應(yīng)為放熱、體積縮小的可逆反應(yīng)?？梢罁?jù)溫度、壓強(qiáng)、濃度的變化對平衡的影響，以及氣體的體積和壓強(qiáng)、濃度的關(guān)系進(jìn)行判斷。A項(xiàng)溫度不變，縮小氣體的體積，根據(jù)玻意耳氣體定律（PV=C）可知?dú)怏w的壓強(qiáng)必然增大，使平衡向正反應(yīng)方向移動，所以，ClF的轉(zhuǎn)化率增大。即A選項(xiàng)的說法正確。B項(xiàng)溫度不變，增大體積，其壓強(qiáng)必然減小，使平衡向逆反應(yīng)方向移動。所以，ClF■的產(chǎn)率應(yīng)降低，不應(yīng)增高。故B選項(xiàng)的說法不對。C項(xiàng)升高溫度，對放熱反應(yīng)來說，可使平衡向逆反應(yīng)方向移動。同時，增大體積即減小壓強(qiáng)，亦使平衡向逆反應(yīng)方向移動。故C選項(xiàng)錯。D項(xiàng)降低溫度，體積不變，有利于平衡向放熱反應(yīng)方向移動，使F2的轉(zhuǎn)化率升高。故D選項(xiàng)錯。答案為A。

三、利用“建模法”解有關(guān)化學(xué)平衡的計算題

在高考理綜試題中，有關(guān)化學(xué)平衡的計算題出現(xiàn)的頻率很高。對于這類計算題，教師在復(fù)習(xí)過程中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會建立“三行式”思維模式，利用“三行式”模型分析解決。這樣一來，學(xué)生的思維方式和解決方法得當(dāng)，無論遇到怎樣復(fù)雜的試題時都不至于無從下筆。具體方法為：在可逆反應(yīng)方程式下面列出到達(dá)平衡的過程中，各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量和平衡量（其中的“量”為物質(zhì)的量或濃度，但必須一致），然后根據(jù)題中信息找關(guān)系，再列方程式計算。

解析：本題考點(diǎn)是有關(guān)化學(xué)平衡的計算，可以根據(jù)題中所給條件列出三行式，再找關(guān)系列函數(shù)式。

在高中化學(xué)平衡移動問題的解決中應(yīng)用“建模法”，是簡化問題解決過程、提高習(xí)題解答準(zhǔn)確性的重要途徑。教師應(yīng)從培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的高度認(rèn)識“建?！钡闹匾?，精心選擇范例習(xí)題，讓學(xué)生逐步掌握“建?！钡姆椒?、形成“建?！钡牧?xí)慣，為學(xué)生化學(xué)成績的提高奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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