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[摘 要]由于目前我国的高中教育在化学课程改革中存在着一个问题,就是对高中教育的学生的理论教育力度不够,因此当前我国高中教育需要将教学重点向科学原理的教育方向转移。科学原理的教育,在高中化学课程改革中创造了极为生动和形象的课堂氛围,能够最大程度的吸引高中学生的学习兴趣和注意力,大大提高了化学课程的教学效率。但是,我们经过调查发现,当前高中化学课程教学中科学原理的应用还存在着一些问题,例如学生对于化学平衡原理的应用掌握不足,本篇文章就是针对化学平衡原理在高中化学课程教学中的应用问题进行了深入研究和探讨,同时给出了一些应用性较强的措施和对策,以期提高化学平衡原理在高中化学课程教学中的应用,从根本上提高高中化学的掌握水平。
[关键词]高中化学;化学平衡原理;应用;研究
中图分类号:G623.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)06-0003-01
一、化学平衡原理的基本概念
化学平衡原理又被称为“勒夏特列”原理,指的是化学反应中的正逆反应速度相同的化学可逆反应。化学反应方程式是解答化学问题的基础,化学考题基本上都离不开基本的化学方程式。由此可见,学生是否能够准确地写出化学反应方程式将直接影响到学生解题的速度以及准备率。评判化学平衡的方法是通过判断化学反应中各组分浓度是否发生变化,例如,在制作二氧化碳时,需要用到的化学方程式为CaCO3+2HCI=Cacl2+CO2+H20,确定该化学反应达到平衡,只需通过检测氯化钙与盐酸的浓度是否发生变化即可判断。如果氯化钙与盐酸的浓度在变化的话,即说明该化学反应依旧在进行。在整个高中阶段,我们大致将接触到以下五类化学平衡反应,即逆、等、定、变及动五大类,逆指的是化学平衡反应均是可逆反应,根据物料守恒原理可知,在化学反应过程中,反应物与生成物不可能同时消耗完,因此,高中生在考试过程中,在化学平衡选择题的选项中如果出现不可逆反应的话,考生可直接排除掉一个错误答案,这不仅将大大地提高考试的做题速度,而且也将在一定程度上提高考试做题的准确率。
二、化学反应平衡的多种判断方法
2.1看图像判定
化学考试中常常出现图像问题,考察学生是否明确图像横坐标以及纵坐标表达的意思,以及图像的起点、拐点等特殊位置代表的意义。因此,高中学生在学习化学过程中应加强解读图像的能力,这将对学生判定可逆反应是否达到平衡状态起到很大的帮助。例如,对于可逆反应中的“变”而言,通过改变环境问题以及增加催化剂的浓度都将对可逆反应的正反应或逆反应造成影响。如果图像的纵坐标代表的是反应速率的话,那么,学生通过曲线的陡峭程度可看出化學反应的速度大小。曲线斜率越大,即化学反应越剧烈。如果曲线斜率为0的话,即可判定化学反应达到平衡状态。
2.2容量恒定判定法
假设存在一个容量处于恒定状态的容器,反应体系内气体总压强处于稳定状态,即可判定为化学反应处于平衡状态。例如在氧气与氨气结合生成水和二氧化碳的化学反应过程中,根据质量守恒定律,容器容量恒定状态下,除了混合气体总质量未发生变化外,容器体积同样不存在变化,因此可判断混合气体的密度以及总体压强均处于不变状态,即化学反应平衡。
2.3根据颜色判定
有些化学平衡反应中的反应物与生成物为有色物质时,可通过观察反应混合物的颜色来判断该化学反应是否达到平衡。例如,盐酸与二氧化锰反应生成氯气时,反应物中的二氧化锰与生成物中的氯气均为有色物质,因此,可通过观察氯气的黄绿色是否随着时间的增长而不断加深来判断是否达到化学反应平衡状态,如果发现氯气的黄绿色深度不再发生变化时,即氯气的浓度基本保持不变,从而,可判断该化学反应达到平衡状态。这种方法将大大地提高学生的解题效率。因此,高中生在平时的化学学习过程中,通过做大量的练习,使学生能够掌握常见物质的颜色。
2.4温度恒定判定法
我们可以通过化学反应过程中温度的变化来说明化学平衡。在化学反应中存在放热和吸热现象过程中,物质之间的化学反应若保持温度恒定(绝热体系状态),则可判定其处于平衡状态。
三、化学平衡原理的巧用
3.1多重平衡
多种平衡更适应于化学难度较高的习题,是复杂体系化学平衡的深入状态。要想获得更高的化学分数,必须掌握多重平衡,了解化学反应方向、影响因素以及反应限度,有效区分多重平衡并掌握其间关联性。例如在做氧化还原反应相关习题中,应考虑是否还存在还原剂和氧化剂的歧划反应;在弱酸和弱碱体系中考虑金属离子是否既可以生成配合物和沉淀物,也可以发生水解反应。我们解题过程中面对多重反应大可不必惊慌失措,需有条理地分清多个反应类型,牢记无论多重平衡反应如何复杂,其均属于多个简单平衡组成,各个简单平衡反应的平衡常数商或积均与总平衡常数相对应。
3.2标准平衡常数
高中阶段运用的四大平衡包含氧化还原平衡、配位平衡、沉淀溶解平衡以及酸碱平衡四种。这四大平衡类型从本质上来说均涵盖于离子反应范围,但在学习侧重点上存在差异。氧化还原平衡多出现于电化学学习,考察在不同反应电极电势状态下如何计算与标准平衡常数之间的关系,判断反应进行方向;配位平衡主要考察我们在解题过程中对配合物分解与生成趋势大小的稳定常数掌握状况;沉淀溶解平衡主要考察在一种溶液中若存在多种离子共存现象,则影响沉淀的溶解与生成因素有哪些,离子积常数的大小变化以及反应商的变化;酸碱平衡主要考察在酸碱平衡反应体系中溶液中酸碱值的大小,即体系中质子状况。
四、结束语
因为高中化学是一个较为严谨的学科,化学平衡原理也是高中化学的重要的知识因此在教育过程中,需要将高中学生的专业技能和化学平衡的理论培养相互结合起来,从而来促进对高中学生化学综合素质的培养,提高高中学生自身对于化学平衡的掌握水平。利用化学反应在宏观状态下逆反应速率与正反应速率处于相等状态,可帮助我们技巧性解题,提升高中化学学习的趣味性,降低问题难度,提升学习效率。有利于高中的学生更好地发展。
参考文献
[1]游戏化学习的应用与研究述评——基于国内外课堂中的“化学游戏化学习”[J].陈博殷,钱扬义,李言萍.远程教育杂志.2017(05)
[2]基于高考对学科核心素养的考查谈高中化学教学[J].吴明好.中国考试.2017(03)
[关键词]高中化学;化学平衡原理;应用;研究
中图分类号:G623.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)06-0003-01
一、化学平衡原理的基本概念
化学平衡原理又被称为“勒夏特列”原理,指的是化学反应中的正逆反应速度相同的化学可逆反应。化学反应方程式是解答化学问题的基础,化学考题基本上都离不开基本的化学方程式。由此可见,学生是否能够准确地写出化学反应方程式将直接影响到学生解题的速度以及准备率。评判化学平衡的方法是通过判断化学反应中各组分浓度是否发生变化,例如,在制作二氧化碳时,需要用到的化学方程式为CaCO3+2HCI=Cacl2+CO2+H20,确定该化学反应达到平衡,只需通过检测氯化钙与盐酸的浓度是否发生变化即可判断。如果氯化钙与盐酸的浓度在变化的话,即说明该化学反应依旧在进行。在整个高中阶段,我们大致将接触到以下五类化学平衡反应,即逆、等、定、变及动五大类,逆指的是化学平衡反应均是可逆反应,根据物料守恒原理可知,在化学反应过程中,反应物与生成物不可能同时消耗完,因此,高中生在考试过程中,在化学平衡选择题的选项中如果出现不可逆反应的话,考生可直接排除掉一个错误答案,这不仅将大大地提高考试的做题速度,而且也将在一定程度上提高考试做题的准确率。
二、化学反应平衡的多种判断方法
2.1看图像判定
化学考试中常常出现图像问题,考察学生是否明确图像横坐标以及纵坐标表达的意思,以及图像的起点、拐点等特殊位置代表的意义。因此,高中学生在学习化学过程中应加强解读图像的能力,这将对学生判定可逆反应是否达到平衡状态起到很大的帮助。例如,对于可逆反应中的“变”而言,通过改变环境问题以及增加催化剂的浓度都将对可逆反应的正反应或逆反应造成影响。如果图像的纵坐标代表的是反应速率的话,那么,学生通过曲线的陡峭程度可看出化學反应的速度大小。曲线斜率越大,即化学反应越剧烈。如果曲线斜率为0的话,即可判定化学反应达到平衡状态。
2.2容量恒定判定法
假设存在一个容量处于恒定状态的容器,反应体系内气体总压强处于稳定状态,即可判定为化学反应处于平衡状态。例如在氧气与氨气结合生成水和二氧化碳的化学反应过程中,根据质量守恒定律,容器容量恒定状态下,除了混合气体总质量未发生变化外,容器体积同样不存在变化,因此可判断混合气体的密度以及总体压强均处于不变状态,即化学反应平衡。
2.3根据颜色判定
有些化学平衡反应中的反应物与生成物为有色物质时,可通过观察反应混合物的颜色来判断该化学反应是否达到平衡。例如,盐酸与二氧化锰反应生成氯气时,反应物中的二氧化锰与生成物中的氯气均为有色物质,因此,可通过观察氯气的黄绿色是否随着时间的增长而不断加深来判断是否达到化学反应平衡状态,如果发现氯气的黄绿色深度不再发生变化时,即氯气的浓度基本保持不变,从而,可判断该化学反应达到平衡状态。这种方法将大大地提高学生的解题效率。因此,高中生在平时的化学学习过程中,通过做大量的练习,使学生能够掌握常见物质的颜色。
2.4温度恒定判定法
我们可以通过化学反应过程中温度的变化来说明化学平衡。在化学反应中存在放热和吸热现象过程中,物质之间的化学反应若保持温度恒定(绝热体系状态),则可判定其处于平衡状态。
三、化学平衡原理的巧用
3.1多重平衡
多种平衡更适应于化学难度较高的习题,是复杂体系化学平衡的深入状态。要想获得更高的化学分数,必须掌握多重平衡,了解化学反应方向、影响因素以及反应限度,有效区分多重平衡并掌握其间关联性。例如在做氧化还原反应相关习题中,应考虑是否还存在还原剂和氧化剂的歧划反应;在弱酸和弱碱体系中考虑金属离子是否既可以生成配合物和沉淀物,也可以发生水解反应。我们解题过程中面对多重反应大可不必惊慌失措,需有条理地分清多个反应类型,牢记无论多重平衡反应如何复杂,其均属于多个简单平衡组成,各个简单平衡反应的平衡常数商或积均与总平衡常数相对应。
3.2标准平衡常数
高中阶段运用的四大平衡包含氧化还原平衡、配位平衡、沉淀溶解平衡以及酸碱平衡四种。这四大平衡类型从本质上来说均涵盖于离子反应范围,但在学习侧重点上存在差异。氧化还原平衡多出现于电化学学习,考察在不同反应电极电势状态下如何计算与标准平衡常数之间的关系,判断反应进行方向;配位平衡主要考察我们在解题过程中对配合物分解与生成趋势大小的稳定常数掌握状况;沉淀溶解平衡主要考察在一种溶液中若存在多种离子共存现象,则影响沉淀的溶解与生成因素有哪些,离子积常数的大小变化以及反应商的变化;酸碱平衡主要考察在酸碱平衡反应体系中溶液中酸碱值的大小,即体系中质子状况。
四、结束语
因为高中化学是一个较为严谨的学科,化学平衡原理也是高中化学的重要的知识因此在教育过程中,需要将高中学生的专业技能和化学平衡的理论培养相互结合起来,从而来促进对高中学生化学综合素质的培养,提高高中学生自身对于化学平衡的掌握水平。利用化学反应在宏观状态下逆反应速率与正反应速率处于相等状态,可帮助我们技巧性解题,提升高中化学学习的趣味性,降低问题难度,提升学习效率。有利于高中的学生更好地发展。
参考文献
[1]游戏化学习的应用与研究述评——基于国内外课堂中的“化学游戏化学习”[J].陈博殷,钱扬义,李言萍.远程教育杂志.2017(05)
[2]基于高考对学科核心素养的考查谈高中化学教学[J].吴明好.中国考试.2017(03)