“定量假设法”解决平衡移动问题研究
2015-08-24周金金
周金金
【内容摘要】“定量假设法”是解决化学平衡问题的一种非常重要的方法，利用该方法往往可以使复杂的问题变得简单，使学生对问题有更加明朗的认识、深刻的理解，有利于调动学生学习积极性，也有利于拓宽学生思维深刻性和灵活性。
【关键词】定量假设法 平衡移动问题 研究
化学平衡问题是高中化学教学及学习的重难点问题之一，是高考化学题目中最容易被考查到的问题。学生只有掌握学习方法，才能灵活应用相关理论知识去解决化学平衡问题，其中“定量假设法”是解决化学平衡问题的一种非常有用的方法。所谓的“定量假设法”就是在化学条件改变的瞬间，对改变前的化学平衡体系及改变后的化学平衡体系进行“定量假设”，通过比较Q与K的相对大小来判断平衡移动规律的方法。在苏教版高中化学教材中，主要是通过比较Q与K的相对大小来判断化学平衡移动方向，如果Q
一、单一组分浓度改变时对化学平衡的影响
在单一组分浓度改变的条件下，通过比较Q与K值可以判断化学平衡移动方向及移动结果。例如，在一定温度条件下，在容积可变的化学容器内，化学反应2A（g）+B（g） 2C（g）达到了平衡状态，如果只增加反应物A的浓度，那么化学平衡会如何变化呢？我们可以利用“定量假设法”对这一题目进行分析，首先假设反应物A、B、C的浓度分别为c1、c2、c3，如果向容器中通入气体A，使其浓度变为2c1，在原平衡条件下，Q=K=c32/（c12·c2），通入气体A的瞬间，Q'=c32/[（2c1）2·c2] 二、压强改变时对化学平衡的影响 针对反应前后气体分子数不变的情况，我们可以利用以下例子来进行说明：在一体积可变的密闭容器中，有可逆化学反应A（g）+B（g） 2C（g），此时容器压强为P，如果改变容器体积，使其变为原来的一半，则此时容器中压强为2P，我们可以利用“定量假设法”来判断该可逆反应的化学平衡移动方向及相应结果。假设原平衡体系中A、B、C各反应物的浓度分别为c1、c2、c3，体积改变后，则各反应物的浓度分别为2c1、2c2、2c3，原平衡状态下Q=K=c32/（c12·c2），在压强增大的瞬间则Q'=4c32/（2c1·2c2）=K，由此我们可以判断该可逆化学反应没有发生平衡移动，也就是说在反应前后气体分子数不变的情况下，如果只改变压强浓度，则化学反应不发生平衡移动，此时各反应物的浓度会随着压强改变而发生等倍数变化。 针对反应前后气体分子数改变的情况，我们可以利用以下可逆化学反应的案例来进行说明：假设在某一温度条件下，在一容积可变的容器中有一处于平衡状态的可逆反应2A（g）+B（g） 2C（g），若此时将该化学反应平衡体系的体积增大为原来的2倍，容器中的压强变为原来的一半，此时的化学反应平衡应如何变化呢？我么可以利用“定量假设法”假定在化学平衡没有被打破前，A、B、C各反应物的浓度分别为c1、c2、c3，当容器容积体积增大一倍后，A、B、C各反应物的浓度分别为1/2c1、1/2c2、1/2c3，在原平衡状态下，Q=K=c32/（c12·c2），当该体系达到新平衡后，Q'=2c32/（c12·c2）>K，由此我们可以判断该可逆化学反应平衡向逆向移动，也就是说在反应前后气体分子数改变的情况下，如果减小压强，则化学反应向其他物质系数增大的方向移动，反之则向气态物质系数减小的方向移动。 三、关于溶液中平衡体系移动的判断 有关溶液中化学平衡体系移动的判断我们可以用以下案例进行说明：在一定温度下，某溶液中发生化学反应Cl2（g） +H2O（g） H++Cl-+HClO，当化学反应达到平衡状态时，向改溶液中加入一定量的水，使溶液的体积增大为原来的2倍，则此时该化学反应平衡应如何移动呢？针对这一题目，我们可以采用“定量假设法”来进行分析，假定在原溶液中该化学反应达到平衡状态时，各组分的浓度分别为c1、c2、c3、c4，当溶液体积变为原来2倍时，各组分浓度则分别为原来的1/2，在原平衡状态下Q=K=c2·c3·c4/c1，溶液体积改变瞬间，Q'=c2·c3·c4/4c1 高中化学中有关化学平衡问题是高考考查的重点内容，这一部分知识对学生的思维应变能力有很高的要求，学生只有在全面掌握理论知识的基础上，掌握正确的分析问题的方法，才能灵活解决各种有关化学平衡的问题。因此，在平时教学中，教师要重视定量假设法的巧妙运用，结合学生特点和认知发展规律，优选有效策略，有效化解知识难点，激活学生思维，举一反三，从而提高学生分析问题、解决问题的能力。 【参考文献】 [1] 蔡万玲. 新课程背景下高中化学课程“支架式”教学模式构建[J]. 重庆教育学院学报，2010年03期. [2] 吴长寿. 如何让学生对高中化学的学习充满信心[J]. 才智，2010年18期. [3] 姜飞. 高中化学新教材中的亮点及作用[J]. 才智，2010年19期. （作者单位：江苏省阜宁中学）
