用“惯性”解释动态平衡的移动
2013-01-01王惠花
摘 要: 正确判断动态平衡的移动方向是高中化学中的一大难点。在教学中作者发现解释动态平衡移动的“勒夏特列原理”和牛顿的“惯性定律”具有高度一致性,如果用同学们都熟悉的“惯性”判断动态平衡的移动,就会使深奥的动态平衡移动问题变得通俗易懂。
关键词: 惯性 动态平衡 移动 高中化学教学
中学化学中的动态平衡包括:化学平衡、电离平衡及盐类的水解平衡三类平衡。在外界条件改变时动态平衡都要发生移动,正确判断平衡移动方向是学生学习、解决动态平衡问题的一大难题,那么怎样才能让学生学会快速简便地判断动态平衡的移动方向是每位教师都值得探讨和深思的问题。
在教学中,我发现了牛顿第一定律,即惯性定律)与勒夏特列原理有一定的相似性。牛顿的“惯性定律”:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态直到有外力迫使它改变这种状态为止。“勒夏特列原理”,即化学平衡移动原理):如果改变影响平衡移动的一个条件(如温度、浓度、压强等)平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。(也就是说如果没有外界条件的改变,那么平衡体系将永远保持它原来的平衡状态。)通过相互对照,我们不难发现“勒夏特列原理”与牛顿的“惯性定律”具有高度一致性,那么如果直接用“惯性”去解释动态平衡的移动,就会让学生对本感深奥的化学问题突然变得通俗易懂,再不会被“向左”还是“向右”(“正向”还是“逆向”)移动的问题搅得焦头烂额。因为对于“惯性”(物质保持原来状态的性质)一词,同学们从八年级就已经熟悉,譬如“静止的车突然往前行,人往后倒”的道理人人都懂是由于惯性的原因。事实上,处于动态平衡中的所有粒子也存在惯性,那么我们将这个人人都懂的道理应用于陌生的动态平衡分析,会让学生很快理解并掌握,下面我通过实例分别用惯性分析化学平衡、电离平衡及盐类水解平衡的移动。
2.温度
如果外界升高温度,平衡体系就向降低温度(吸热)的方向移动从而减小改变程度。由于合成氨反应是放热反应,因此升高温度化学平衡就向逆反应方向移动。反之,降低温度化学平衡向放热的方向移动以减小改变程度。
3.压强
气体分子数目的多少直接影响气体压强的大小,分子数目越多压强越大。增大压强,则平衡向降低压强的方向移动,即分子数(或体积)减小的方向移动。例如对合成氨反应,如果增大压强平衡就向分子数减小(气体体积缩小)的正反应方向移动。反之,减小压强平衡就向气体体积增大的方向移动。
总之,解决动态平衡的移动问题是大多数高中生都很头疼的问题,如果将抽象的化学问题用学生熟悉的“惯性”去解释,这样就能让学生快速掌握判断动态平衡移动方向的技巧,从而提高学生学习化学的兴趣。