鄭建君
摘要:在高考當(dāng)中,化學(xué)平衡這一原理屬于重要考點,其在計算題、多選題以及單選題當(dāng)中都有所涉及,而本文旨在對高中化學(xué)當(dāng)中對于化學(xué)平衡這一原理的巧妙運用展開研究,以期給化學(xué)教學(xué)提供相應(yīng)幫助。
關(guān)鍵詞:高中化學(xué):化學(xué)平衡:課堂教學(xué)
前言:實際上,化學(xué)平衡這一原理指的就是在宏觀的反應(yīng)條件之下,正反應(yīng)與逆反應(yīng)具有相等速率的可逆反應(yīng)。其定義看似簡潔,但應(yīng)用期間卻存在很多困難。為讓高中生在對化學(xué)平衡有關(guān)問題加以解決期間對相應(yīng)的技巧進行運用,同時提升學(xué)生的化學(xué)興趣,對化學(xué)方面難點問題進行輕松解決,教師需對化學(xué)平衡這一原理的巧妙運用加以探索,并讓學(xué)生對此加以熟練掌握。
1多種判斷反應(yīng)平衡的方法
1.1溫度恒定法。在化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中,借助穩(wěn)定變化能夠?qū)瘜W(xué)平衡進行說明?;瘜W(xué)反應(yīng)期間會伴有吸熱以及放熱現(xiàn)象,物質(zhì)進行化學(xué)反應(yīng)期間如果溫度保持恒定,就能對其是否處在平衡狀態(tài)加以判定。
1.2容量恒定法。假定在一容量恒定的容器當(dāng)中,反應(yīng)體系當(dāng)中氣體的總壓強保持穩(wěn)定,也就是說可判定該反應(yīng)處在平衡狀態(tài)。比如,氨氣和氧氣進行結(jié)合可以生成一氧化氮與水,在該反應(yīng)期間,按照質(zhì)量守恒定律,在容量恒定這一狀態(tài)之下,不僅混合氣體具有的總質(zhì)量沒有發(fā)生變化,同時容器體積也沒有變化。所以可判定混合氣體總體壓強以及密度全都處在不變狀態(tài),也就是平衡狀態(tài)。
1.3可逆反應(yīng)法。如果在化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中生成有色物質(zhì),或者有色物質(zhì)加入了反應(yīng),同時是可逆反應(yīng),那么在顏色不發(fā)生變化之時,能判斷其處在了平衡狀態(tài)。例如,2N02-N204,在實驗期間,能夠發(fā)現(xiàn)原來的氣體是棕紅色的,但是氣體顏色慢慢變淺,當(dāng)氣體顏色不發(fā)生變化之時,可判定該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。
1.4圖像法。其實,在可逆反應(yīng)單重,催化劑和溫度變化都會對反應(yīng)過程造成影響,使得反應(yīng)正向或者逆向進行。此時,高中生可借助圖像對反應(yīng)是否已經(jīng)到達平衡加以判斷。比如,縱坐標表示反應(yīng)速率,此時斜率越大,也就是曲線越陡,表示反應(yīng)加速,而當(dāng)斜率是零時,表示反應(yīng)已經(jīng)到達了平衡狀態(tài)。
1.5直接判斷法。特定條件之下,正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率是相同的。也就是說,在反應(yīng)物當(dāng)中,各個組織成分的占比以及濃度都不發(fā)生變化,那么可按照化學(xué)平衡這一概念對是否達到平衡狀態(tài)加以判斷。
2化學(xué)平衡這一原理的巧妙運用
2.1平衡移動。實際上,化學(xué)平衡是一個相對狀態(tài),只有在特定條件之下才會存在。如果反應(yīng)體系所處外界環(huán)境發(fā)生變化,那么原平衡便會直接消失,同時新平衡會出現(xiàn),這時的平衡常數(shù)就發(fā)生變化。按照化學(xué)平衡這一原理,在反應(yīng)體系當(dāng)中,產(chǎn)物具有的濃度積和反應(yīng)物具有的濃度積的比值一旦發(fā)生變化,反應(yīng)商和平衡常數(shù)的比值就會發(fā)生變化,從而構(gòu)建新的平衡。如果平衡常數(shù)大于反應(yīng)商,反應(yīng)正向。相反,如果平衡常數(shù)小于反應(yīng)商,反應(yīng)逆向。
2.2標準平衡的常數(shù)。在高中時期,四大平衡含有酸堿平衡、溶解沉淀平衡、配位平衡以及還原氧化平衡四種。從本質(zhì)方面來講,四類平衡囊括離子反應(yīng)的范圍,然而在學(xué)習(xí)方面的側(cè)重點是不同的。一般來說,還原氧化平衡通常出現(xiàn)在電化學(xué)這一知識當(dāng)中,主要考察的是在不同反應(yīng)的電勢電極的狀態(tài)之下,怎讓計算和標準的平衡常數(shù)間的關(guān)系,對反應(yīng)方向加以判斷。溶解沉淀平衡考察的是一種溶液當(dāng)中如果同時存在很多離子,那么會對沉淀溶解造成影響的因素有哪些。配電平衡一般考察解題期間對配合物生成和分解趨勢大小相應(yīng)穩(wěn)定闡述具體掌握狀況。酸堿平衡考察的主要是在酸堿反應(yīng)這一體系當(dāng)中,溶液酸堿值大小,也就是體系當(dāng)中的質(zhì)子狀況。
2.3平衡轉(zhuǎn)化率。在高中時期,多數(shù)反應(yīng)都是可逆反應(yīng),而當(dāng)反應(yīng)到達平衡狀態(tài)之時,反應(yīng)物和生成物的濃度保持恒定,那么標準的平衡常數(shù)就處在最大限度。實際上,平衡的轉(zhuǎn)化率就是指反應(yīng)進行具體程度的一種表現(xiàn)形式,其是平衡狀態(tài)之下的起始濃度和轉(zhuǎn)化濃度間的比值。而轉(zhuǎn)化率如果越大,代表反應(yīng)強度就越強,即化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)也就越大,那么轉(zhuǎn)換率也就越大。
結(jié)論:綜上可知,化學(xué)平衡這一原理屬于一個重要知識,其是學(xué)生必須應(yīng)對的一個挑戰(zhàn),同時其在高考當(dāng)中占據(jù)較大比重。所以,教師需對化學(xué)平衡有關(guān)內(nèi)容加以重視,并且對化學(xué)平衡有關(guān)判斷方法加以牢固掌握。日常練習(xí)期間,需按照題設(shè)具體條件,進行科學(xué)分析,對反應(yīng)物以及生成物有關(guān)的氣體壓強、溫度、氣體體積以及物質(zhì)的量在化學(xué)平衡期間的變化加以考慮,進而做到熟練掌握以及應(yīng)用。