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高中化学平衡教学策略研究

2019-10-23

数理化解题研究 2019年30期
关键词:化学平衡物质状态

王 明

(江苏省太仓高级中学 215400)

一、化学平衡的判断技巧

1.化学平衡概念界定

在学习化学平衡部分的内容时,重点与难点就是对化学反应平衡状态的判定,首先就需要界定化学平衡的概念内涵:在特定条件下,如果某一可逆反应的正向、逆向反应速率相等,也就是v正=v逆,那么就可以认为该可逆反应处于平衡状态.从化学平衡的定义出发去判断是否达到平衡状态是最本质的判定方法,因此在某些习题中需要计算相关反应物质的浓度变化.

2.化学平衡判定方法

(2)恒温法.在判定化学平衡时,可以借助化学反应体系温度变化.在化学反应过程中,经历吸热、放热过程,如果温度保持不变那么可以判定反应处于平衡状态.

(4)相对分子质量法.当化学反应体系中,如果气体的密度、平均分子量保持稳定,则可以判定化学反应处于平衡状态.在解决气体可逆反应的平衡问题时,这种判定方法较为常用,可以计算气体平均分子质量是否恒定来确定化学反应的状态.

(5)图像法.在解决化学反应时,如果有反应速率图像,那么可以借助图像来判定化学反应状态.影响化学平衡的因素很多,比如压强、温度等.一般地,如果图像的斜率发生变化,那么化学反应速率发生了变化,当斜率为0时,可知化学反应处于平衡状态.当然,在利用图像解决问题时,需要理解图像横纵坐标、图像突变点等特殊位置的化学含义,在此基础上根据曲线的变化来判定化学反应的状态.

二、案例教学——浓度对化学平衡移动的影响

【情境导入】

教师提问:假设有一个游泳池,其进水口的进水速度与出水口的出水速度流量相同,如果同时打开进水口与出水口,游泳池的水位会怎么变化?

通过这样一个实际问题,学生的学习兴趣得到激发,这时可以引出浓度对化学平衡移动影响的概念.

社会经济的蓬勃发展和分工的不断细化,对专业技术人才的需求越来越大,部分中职学校为了提高就业率,提升学校影响力,偏重于学生专业技能培训,对德育重视程度不够。同时,在中职德育中,对传统文化教育重视不够,主要表现在:中职学校对传统文化教育投入不足,传统文化教育骨干教师严重匮乏,极少有中职学校开设专门的传统文化教育课程。

【实验探究】

实验一

实验过程:

(1)在试管中加入重铬酸钾溶液,物质的量浓度为0.1 mol/L,作为对照组;

(2)在重铬酸钾溶液中滴加几滴氢氧化钠溶液,物质的量浓度为6 mol/L,观察实验现象可以发现,溶液的颜色从橙色变成黄色;

(3)将第二步得到的溶液划分为两份,向其中一份中加入浓硫酸,观察实验现象可以发现,溶液的颜色从黄色变成了橙色.

保持其他条件不变,如果增加生成物的浓度,化学平衡反应逆向移动;反之,如果减小生成物的浓度,化学平衡反应正向移动.

实验二

实验过程:在试管中加入饱和Fecl3溶液,物质的量浓度为0.005 mol/L,再加入KSCN溶液,物质的量浓度为0.01 mol/L,溶液变成红色.将所得溶液分成两份.

(1)在所得溶液中加入KSCN溶液,物质的量浓度为1 mol/L,观察实验现象可知,红色加深,说明反应正向移动;

(2)在另一份溶液中加入饱和FeCl3溶液,观察实验现象可知,红色加深,说明反应正向移动;

(3)在上述溶液中加入NaOH溶液,物质的量浓度为0.01 mol/L,观察实验现象,可以发现红色变浅,说明反应逆向移动.

实验结论:

保持其他条件不变,如果增加反应物的浓度,化学平衡反应正向移动;反之,如果减小反应物的浓度,化学平衡反应逆向移动.

三、知识延伸

在实验二中,滴加1 mol/L KSCN溶液和饱和FeCl3溶液,可以发现溶液红色加深的程度不一样,为什么会产生这一现象?教师提醒可知,Fe(SCN)3是配合物,Fe3+和SCN-的配合比例不仅可以是1∶3,同时还可以按照其他的个数比配合,在上述反应中,Fe3+和SCN-主要是按照1∶1配合的.

四、教学小结

外界因素的变化可以改变化学平衡状态,其实质就是改变可逆反应的正向或逆向反应速率,造成原有平衡的移动,经过一段时间达到新的平衡.本节课的实验探究验证了浓度变化对化学平衡的影响,具体影响为:增大反应物浓度或者减小生成物浓度,化学反应正向移动;反之,减小反应物浓度或者增加生成物浓度,化学反应逆向移动.

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