“化学平衡原理”在高中化学教学中的运用研究
2018-03-29张玉
张玉
摘要:高中化学教学中化学平衡思想不仅是教学的核心,同时也是化学教学的难点。由于学生自身思维能力有限且基础知识掌握不牢固等因素的影响,所以导致很多学生无法对化学知识做出正确的分析与判断,这就要求教师在教学过程中充分发挥平衡思想渗透的作用,引导学生掌握分析化学反应的相关原理,才能达到促进学生解决问题能力和效率稳步提升的目的。本文主要是就化学平衡原理在高中化学教学中的应用进行了分析与探讨。
关键词:化学反应原理;平衡思想;教育方法
引言:化学平衡理论指的是在宏观化学反应条件下,根据高中化学教学的要求, 完成与正逆反应速率相等的可逆反应。虽然这一理论看似简单,但是学生在实际应用过程中仍然会遇到各种各样的问题。因此,为了促进学生化学平衡理论运用技巧的有效提升,激发学生学习高中化学知识的兴趣,必须引导和学生在学习的过程中解决化学知识学习过程中遇到的难点。根据高中学生的实际情况,采取积极有效的措施加强学生化学分析问题能力、逻辑思维能力培养的力度,才能促进高中化学教学效率与质量的全面提升。
1、高中化学中影响化学平衡原理的因素
1.1信息量对化學平衡原理的影响。教师在化学平衡原理教学时,化学符号问题难度的逐渐加深,学生的解题正确率也会随之下降。而这也就说明了学生掌握化学符号知识的程度是影响其学习化学平衡原理的主要因素。经过长期的教学实践发现,大多数高中学生都会在辨识化学符号的过程中,因为过度关注化学方程式类型而出现了忽略物质状态与反应拾变等各方面的问题。
1.2学习材料内容对化学平衡原理的影响。经过深入的调查研究发现,大多数高中学校在应用化学平衡原理导学案教学后,都出现了以下几方面的问题:(1)导学案情境设置过于关注化学发展的历史。由于大多数学生都将高中化学的学习的重点放在了理论知识的学习上,而导致其对于化学史的认识相对较浅。因此,在利用化学史设置导学案情景时,经常出现无法引起学生重视的现象。(2)知识体系和篇幅对化学教材的影响。在这种情况下,不仅导致高中化学教材知识无法完整的展现在学生的面前,同时对学生了解和掌握化学原理的向概念也造成了严重的影响。
1.3教学方式对化学平衡原理的影响。教师在高中化学课堂教学中必须将其引导作用充分的发挥出来,启发和鼓励学生展开化学知识的学习。而这也就说明了教师在化学教学过程中采用的教学方式是影响学生学习效率的主要因素。经过调查研究发现,现阶段高中化学教师在实际应用化学平衡原理时,往往存在着内容讲解不清晰的现象,而大多数学生则希望教师在讲解化学平衡原理时,将化学平衡理论的相关知识与事例紧密的融合在一起,才能从根本上帮助学生加深对化学知识的理解和掌握。
2、“化学平衡原理”在高中化学教学中的运用研究
2.1恒温、恒容下的等效平衡影响
在化学教学过程中,温度、压强、浓度等因素是影响化学反应平衡原理的关键因素。这就要求教师必须根据化学平衡原理的特点,加强对恒温、恒容条件下可逆反应的重视程度,才能在确保换算后化学反应物质量前后相同的基础上,帮助学生掌握恒温、恒容条件下的化学平衡原理知识点,以达到促进学生化学学习效率与质量有效提升的目的。
2.2恒温、恒压下的等效平衡
(1)实验开始阶段,必须要求学生仔细观察反应物质量所引发的平衡变化。由于恒温、恒压条件下的化学等效平衡是一种不完全的等效平衡现象,因此即便是在起始反应物质量相同的情况下,假如仍然根据化学方程式系数换算成另一半物质量比例的话,就会出现前后两者出现完全等效平衡的现象。
例1,在特定温度下,密闭容器中所发生的化学反应AX(g)=BY(g)+CZ(g),满足平衡要求后,且保持温度不变,如果将容器的容积压缩至原容积的一般时,在满足新的平衡要求时,下列答案中叙述物质Y和Z的浓度均为原来的1.8倍正确的是()
A、可逆反应的化学方程式的系数:a>b+c
B、压缩容器容积时,v正增大,v逆减小
C、达到新平衡时,物质X的转化率减小
D、达到新平衡时,混合物中的Z的质量分数增大
分析:通过对这一题目的分析科研发现,由于这一方程系数形式具有抽象性较强的特点,所以,必须采用化学平衡极限等效法进行分析和研究,首先通过研究平衡反应的移动,科研发现如果容器体积被压缩至原体积一半的话,那么化学平衡则必然会发生移动,假如在试验开始之前假设此时平衡不移动的话,那么在一瞬间Y,Z物质量的浓度将会是原本的两倍。但是改题目中给出的Y,Z浓度变化为却是原来的1.8倍。这就说明了,这一平衡在向左移动的过程中a (2)反应气体分子数不变的平衡 对于恒温、恒容条件下的可逆化学方程式aA(g)+bB(g)=mC(g)+nD(g)而言,如果是a+h=m+n,那么为了确保前后的反应平衡保持一致,必须确保换算后反应物质与生成物质的量保持相同,同时确保反应方程式的气体分子数处于不变的情况下,要求学生对这一过程中的化学反应平衡予以充分的重视和关注。 例2,两个容器都是密闭空间,温度在423K,此时向两个容器之间倒入amol、bmolHL,加以反应,2HI(g)=H2(g)+I2(g)平衡之后,下面表述正确的一项为() A、反应之初到反应结束,表现平衡后需要的时间tA>tB B、达到平衡时,I2浓度c(I2)A=c(I2)B C、达到平衡时,蒸汽在混合气体中体积分数A%>B% D、HI的平衡分解率相同 分析:通过分析这一反应方程式可以发现,如果方程式前后系数相同的话,那么反应前后的气体分子数就不会发生变化,所以为了确保该化学反应平衡保持一致,则必须将反应物质或者生成物转化为起始状态与原始状态相同的条件下,才能实现方程式系数相同的平衡化学反应,而此时则因为压强对该方程式的影响较小,而将出现的可逆反应视为平等平衡状态。通过分析发现,D选项作为正确答案其在进行其它可逆反应平衡判断时,只需要对反应气体的压强变化进行判断即可,准确的判断出影响化学反应平衡移动的因素。 结束语:总之,通过深入分析影响化学平衡原理的相关因素后发现,在高中化学教学过程中信息量、学习材料、教学方式等是影响化学平衡原理教学效率有效提升的关键因素。因此高中教师必须在进行化学平衡原理教学时,积极的引导和帮助学生采取案例教学方式,帮助学生加深对化学知识的理解和掌握,才能奠定促进化学平衡原理教学效率与质量稳步提升的目的。 参考文献: [1]蔡贵雄.关于“化学平衡原理”在高中化学教学中的运用研究[J].中华少年,2017,12:178. [2]韩书影. 化学平衡常数计算教学策略的实证研究[D].东北师范大学,2013. [3]彭建明.对化学平衡移动的学科理解分析及教学[J].考试周刊,2017,69:141-142.