高中化學(xué)中對(duì)化學(xué)平衡原理的巧用與探究

摘 要：高中化學(xué)中有關(guān)于化學(xué)平衡方面的知識(shí)是教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，在高考的化學(xué)卷面考試中它的分值也占著較高的比重。要解決化學(xué)平衡的相關(guān)問(wèn)題，高中生就需要掌握一些判斷方法及與其相關(guān)的解題技巧，例如平衡法，差量法等等。掌握這方面的知識(shí)有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，讓其更加靈活的分析復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。本文中筆者以日常教學(xué)經(jīng)驗(yàn)為切入點(diǎn)，對(duì)此類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行了分析探究，希望對(duì)完善高中化學(xué)教學(xué)有所幫助。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);化學(xué)平衡;判斷;方法與技巧

一、 高中化學(xué)平衡原理簡(jiǎn)介

化學(xué)平衡原理是高中化學(xué)學(xué)習(xí)中最常見(jiàn)的內(nèi)容，在許多習(xí)題中都有體現(xiàn)，而且對(duì)于高中化學(xué)學(xué)習(xí)具有重要的意義，是認(rèn)識(shí)化學(xué)規(guī)律的重要途徑。在高中化學(xué)中所涉及到的可逆反應(yīng)，在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度不再改變，這是化學(xué)反應(yīng)平衡的主要標(biāo)志。當(dāng)化學(xué)平衡不發(fā)生移動(dòng)時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生改變。在可逆反應(yīng)中當(dāng)正反應(yīng)的速率等于逆反應(yīng)的速率，而且混合物中的各組分濃度不發(fā)生變化時(shí)，那么就達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)。對(duì)于一定條件下的可逆反應(yīng)，當(dāng)物質(zhì)消耗的速率與生成速率一致時(shí)，那么也達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)。在化學(xué)平衡原理中，化學(xué)反應(yīng)生成物的濃度等于消耗的物質(zhì)，在化學(xué)平衡移動(dòng)的過(guò)程中物質(zhì)的量不變，遵循物料守恒等規(guī)律。

二、 判斷化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡的技巧分析

（一） 直接判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡的技巧

在高中化學(xué)中，化學(xué)平衡是指在一定條件下發(fā)生的可逆反應(yīng)，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率是相等的，而且，反應(yīng)混合物中各組分的濃度不再發(fā)生變化。也可以說(shuō)，v（正）=v（逆），即為化學(xué)平衡。我們可以根據(jù)化學(xué)平衡的概念去判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡，當(dāng)v（正）=v（逆）時(shí)，有時(shí)涉及到化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)的濃度變化的計(jì)算，有時(shí)候也涉及到化學(xué)鍵的斷裂。例如，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行CO2的制取時(shí)，CaCO3+2HCICacl2+CO2+H2O，當(dāng)化學(xué)方程式兩端的氯化鈣和稀鹽酸的濃度不發(fā)生改變時(shí)，說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡。

（二） 根據(jù)其他方法判斷化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡的技巧及解題方法

對(duì)于有色物質(zhì)參加或者生成的可逆反應(yīng)體系，當(dāng)物質(zhì)的顏色不發(fā)生改變時(shí)，可判斷化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡，例如：HCl（濃）+MnO2MnCl2+Cl2+H2O的化學(xué)反應(yīng)中，我們可以發(fā)現(xiàn)，化學(xué)方程式兩端都有有色物質(zhì)的參與，當(dāng)生成氣體氯氣的黃綠熱不隨時(shí)間發(fā)生改變時(shí)，我們可以斷定的化學(xué)反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。高中化學(xué)教師應(yīng)該在化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生舉一反三，以此類(lèi)推的邏輯思維能力。3Cu+8HNOs（?。?Cu（NO3）2+2NO+4H2O的化學(xué)反應(yīng)中，學(xué)生依然可以根據(jù)一氧化氮的顏色不再發(fā)生改變來(lái)判斷該化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡。教師應(yīng)該在對(duì)學(xué)生的反復(fù)的練習(xí)中，通過(guò)大量的習(xí)題，使學(xué)生掌握在可逆反應(yīng)中，當(dāng)物質(zhì)的顏色不發(fā)生改變時(shí)，可以斷定該化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡這一結(jié)論。

對(duì)于恒定容量的容器來(lái)說(shuō)，當(dāng)反應(yīng)體系內(nèi)的氣體總壓強(qiáng)保持不變時(shí)，我們可以確定化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。例如：4NH3+5O24NO2+6H2O的化學(xué)方程式中，根據(jù)我們初中時(shí)期學(xué)習(xí)的質(zhì)量守恒定律可以知道，容器內(nèi)混合氣體的總質(zhì)量不變，容器的體積在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中也未發(fā)生任何變化，說(shuō)明混合氣體的總壓強(qiáng)沒(méi)有發(fā)生改變，混合氣體的密度保持不變，此化學(xué)反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。

根據(jù)圖像解決化學(xué)平衡問(wèn)題，在圖像分析過(guò)程中，教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該使學(xué)生明晰圖像橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)代表的意義;曲線的起點(diǎn)、終點(diǎn)以及拐點(diǎn)所提示的內(nèi)容;重點(diǎn)的關(guān)注曲線的走向。我們?cè)谶M(jìn)行中知道，對(duì)于一個(gè)化學(xué)可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō)，催化劑的參與，環(huán)境溫度的改變均會(huì)使化學(xué)反應(yīng)受到影響，使化學(xué)反應(yīng)向正向進(jìn)行，或者向逆向進(jìn)行。因此，學(xué)生要根據(jù)圖像判定化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡時(shí)候，如果圖像的縱坐標(biāo)是速率時(shí)，注意到曲線的陡峭程度越大，即斜率越大時(shí)候，說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)正在加速進(jìn)行著，當(dāng)達(dá)到某一時(shí)間點(diǎn)，斜率變?yōu)?是，我們可以肯定的判斷，該化學(xué)反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。

三、 化學(xué)反應(yīng)平衡原理的研究

（一） 逆

即化學(xué)平衡反應(yīng)均屬于可逆反應(yīng)，反應(yīng)物與生成物是不可能在化學(xué)反應(yīng)中完全消耗殆盡的。因此高中生在考試中判斷化學(xué)平衡的選擇題時(shí)，如果有出現(xiàn)不是可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式，就可以根據(jù)這一-特征直接將無(wú)效選項(xiàng)排除，節(jié)約了做題時(shí)間，提高了化學(xué)學(xué)習(xí)效率。

（二） 等

當(dāng)化學(xué)反應(yīng)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí)，可以判斷化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡。

（三） 定

可逆反應(yīng)中，當(dāng)反應(yīng)混合物中各組分的百分含量不發(fā)生改變時(shí)，化學(xué)反應(yīng)達(dá)到了平衡。所謂的百分含量，就是該物質(zhì)的質(zhì)量與參加總質(zhì)量的比例。NH3+H2ONH3·H2O中，當(dāng)三種物質(zhì)中的其中任何一種物質(zhì)的百分含量不發(fā)生變化時(shí)，該反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。

（四） 變

在可逆反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中，當(dāng)外界條件發(fā)生改變時(shí)，例如容器的體積發(fā)生變化、環(huán)境的溫度發(fā)生調(diào)整、催化劑的加入等等，均可以打破化學(xué)反應(yīng)的平衡狀態(tài)，使正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率不等。因此，學(xué)生在進(jìn)行化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷或者計(jì)算時(shí)，一定要審清題意，再下筆答題。

（五） 動(dòng)

學(xué)生在長(zhǎng)時(shí)間的練習(xí)中可以總結(jié)出：所謂的化學(xué)平衡反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)是一種動(dòng)態(tài)的平衡過(guò)程，正反應(yīng)和逆反應(yīng)時(shí)刻都在同步進(jìn)行。2SO2+O22SO3的化學(xué)反應(yīng)中，當(dāng)二氧化硫的“溶解”速率與三氧化硫的“結(jié)晶”速率相等時(shí)，該可逆化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。

四、 總結(jié)

高中化學(xué)中化學(xué)平衡原理經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)，恰當(dāng)運(yùn)用這一原理能夠提高化學(xué)學(xué)習(xí)的趣味性，降低對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的理解難度。依托化學(xué)平衡原理熟練掌握各類(lèi)平衡系能夠簡(jiǎn)化復(fù)雜、晦澀難懂的反應(yīng)原理，本文中筆者對(duì)此類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行了分析探究，希望對(duì)推進(jìn)相關(guān)工作的落實(shí)有所幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]周芃瑋.高中化學(xué)中對(duì)化學(xué)平衡原理的巧用研究探討[J].教育：文摘版，2016（12）：00104.

[2]汪勇.高中化學(xué)中巧用化學(xué)平衡原理的研究[J].科普童話：新課堂，2016（42）.

[3]王才福.高中化學(xué)平衡原理的巧用研究[J].文理導(dǎo)航，2017（23）：81.

作者簡(jiǎn)介：

孫亮，黑龍江省雙鴨山市，黑龍江省雙鴨山市友誼縣農(nóng)墾紅興隆管理局第二高級(jí)中學(xué)。