对“化学平衡常数”教学内容的看法和建议

孟 彦

（徐州市第一中学 江苏 徐州 221000）

在人教版中学化学选修教材《化学反应原理》中，关于“化学平衡常数”的教学内容是以 H2（g）＋ I2（g）⇌2HI（g）在457.6℃时反应体系中各物质起始时的浓度和平衡时的浓度数据为基础，通过分析比较方法建立了化学平衡常数的概念，给出了计算化学平衡常数的一般表达式。教材中给出的数据如下：

起始时各物质的浓度（mol／L）平衡时各物质的浓度（mol／L）平衡常数c2（HI）c（H2）·c（I2）H2 I2 HI H2 I2 HI 1.197×10－2 6.944×10－3 0 5.617×10－3 5.936×10－4 1.270×10－3 48.38 1.228×10－2 9.964×10－3 0 3.841×10－3 1.524×10－3 1.687×10－2 48.61 1.201×10－2 8.403×10－3 0 4.580×10－3 9.733×10－4 1.486×10－3 49.54 0 0 1.520×10－2 1.696×10－3 1.696×10－3 1.181×10－2 48.48 0 0 1.287×10－2 1.433×10－3 1.433×10－3 1.000×10－2 48.71 0 0 3.777×10－2 4.213×10－3 4.213×10－3 2.934×10－2 48.81化学平衡常数平均值 48.74

由教材中给出的实验测定的数据很方便地建立了化学平衡常数的概念，即在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平衡常数），也很明了地得出了计算可逆反应化学平衡常数的一般表达式，接着教材给出了两个关于化学平衡常数的例题，教材内容也就到此为止。教材上的内容显得十分单薄而孤立，与教材中前面讲述的化学平衡理论没有再进一步融合渗透，我们认为根据教材中给出的数据材料，除进行化学平衡常数的概念及计算化学平衡常数的一般表达形式的教学外，应该充分利用教材中给出的数据开展教学，最大程度发挥这些数据的作用，使化学平衡理论和化学平衡常数融会贯通，通过化学平衡常数的教学深化对化学平衡理论的理解。我们建议从以下几个方面展开教学：

1.化学平衡常数与化学平衡状态的关系

从教材给出的物质浓度数据我们可以得出，在温度恒定的情况下，改变反应混合物中各物质的初始浓度，各物质的平衡浓度发生了变化，建立了新的平衡状态，平衡状态改变了但化学平衡常数没有变化，因此化学平衡状态改变与否不能用化学平衡常数来判断。

2.化学平衡常数与体系温度的关系

从教材中给出的是457.6℃的恒定温度下H2（g）＋I2（g）⇌2HI（g）反应体系中 H2、I2、HI起始浓度和平衡浓度数据，我们可以看出改变反应混合物中各物质的初始浓度，各物质的平衡浓度发生了变化，建立了新的平衡状态，这些平衡状态有恒定的化学平衡常数。在这里我们应该引导学生分析若温度发生变化，对化学平衡常数将产生的影响，从而得出化学平衡常数与反应体系中物质的浓度无关，与温度有关的结论，总结出升高温度，吸热反应化学平衡常数增大，放热反应化学平衡常数减小；反之吸热反应化学平衡常数减小，放热反应化学平衡常数将增大。

3.可逆反应化学平衡的建立方式

教材中给出的数据中，有生成物起始浓度为0时的各物质的平衡浓度，也有反应物起始浓度为0时各物质的平衡浓度，我们可以在这里让学生思考对一个可逆反应可以采取什么方法建立平衡，和从正、逆反应的速率分析平衡的建立过程相呼应，实现理论和实践的统一，从而使学生对一个在一定条件下进行的可逆反应，采取向反应容器中加入不同浓度的反应物从正反应开始建立化学平衡状态，采取向反应容器中加入不同浓度的生成物从逆反应开始建立化学平衡状态，采取向反应容器中同时加入反应物和生成物，从正反应和逆反应两个方向同时发生反应建立化学平衡状态有更深刻的理解认识，对从不同角度分析化学平衡问题有很大帮助。

4.从正、逆反应开始建立平衡的条件控制

教材给出的数据还有一个值得学生去思考的问题，即怎样控制反应条件得到教材中给出的平衡浓度和平衡常数相同的化学平衡状态。化学反应的过程都伴随着能量的变化，正反应是吸热反应，逆反应则是放热反应。H2（g）+I2（g）⇌2HI（g） ΔH ＜ 0 ，当向容器中加入 H2（g）、I2（g），反应维持 457.6℃达到平衡状态，容器要不断地向外散发反应放出的热，当容器中加入HI反应达到平衡状态与加入H2、I2反应达到平衡状态平衡常数相同时，反应的温度也要维持457.6℃，外界要不断向容器提供反应过程中吸收的热量。也就是说对一个可逆反应，当从不同的方向建立平衡常数相同的平衡状态时，采取的措施是不同的，要通过控制合适的方式最终达到温度的恒定。

教材中化学平衡常数一节的教学内容看似简单，但是教材中可供学生思考的问题有很多，教学中处理好化学平衡常数一节的内容与化学平衡理论的关系，会促进学生对化学平衡理论的掌握。除上面提到的教学问题外，还有化学平衡常数的单位问题、平衡常数与化学方程式书写的关系问题、平衡常数与反应的程度关系问题等，在此不再赘述。