如何引导学生探究化学等效平衡

如何引导学生探究化学等效平衡

鲍杨

鲍杨

（遂宁市白马中学遂宁629000）

【摘要】探究等效平衡，等效平衡又分为相似平衡、全等平衡；等效平衡与平衡移动的关系。

【关键词】探究等效平衡相似平衡全等平衡

一、主题与背景

《普通高中课程方案(实验)》在普通高中教育的培养目标中指出:“创设有利于引导学生主动学习的课程实施环境,提高学生自主学习、合作交流以及分析和解决问题的能力。”

在本文中我要特别强调的是，《普通高中化学课程标准（实验）》在“课程目标的过程与方法”的第二条中要求使学生“具有较强的问题意识，能够发现和提出有探究价值的化学问题，敢于质疑，勤于思考，逐步形成独立思考的能力，善于与人合作，具有团队精神”。

我在“等效平衡”这一教学过程中，就是由于学生不断地质疑、释疑，我及时修正教学方案，顺势利导，激发学生的思维冲突，引导学生勤于思考，合作交流，从而将教学活动推向高潮，使学生不但对等效平衡有了全面深刻的认识，而且对化学平衡的移动也有了更深刻的理解，下面我将这一教学案例的部分情景展示如下：

二、情境描述

例1：（高考原题）在一定温度下，把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应.2SO2＋O2=2SO3，当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中，维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量(mol)。如果a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡时完全相同。请填写下列空白.

（1）若a=0，b=0，则c=。

（2）若a=0.5，b=和c=。

（3）a、b、c取值必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c)_________________

【点评】兴趣是最好的老师。此处强调是高考题，在于激发学生兴趣，吸引学生的注意力，因为对大多数学生来说，高考题是他们最感兴趣的题目。

恒温恒容2SO2＋O2=2SO3

起始量（mol）210

等效于002

等效于0.50.251.5

若起始量abc则：a+c=2,2b+c=2

【探究一】

【师】上述平衡叫等效平衡，请同学们归纳一下等效平衡状态的特征是什么？

【生甲】起始状态不一样，但平衡状态完全一样。

【生乙】反应既可从正反应开始，也可从逆反应开始，但平衡状态完全一样。

【生丙】由极端假设，反应的起始状态相同，平衡状态也完全一样。

【师】上述同学答得都非常好，唯一美中不足的是都没讲到条件，大家应该知道，化学平衡的建立可是有条件的哟。

【点评】老师在讲评过程中，除了对知识点作必要的归纳小结外，还要将鼓励学生的探究热情，强化学生思维的严密性贯穿于教学活动的始终，这既是教学目标的要求，更是维持课堂探究气氛的兴奋剂。

【小结】对真理的执着追求，不达目的誓不罢休，是非常难能可贵的优良品质，是我们在教学过程中要着意培养的。化学平衡及其移动，试题可难可易，是高考中永恒的话题，只有让学生探究出其本质的规律和联系，才有可能立于不败之地。所以这节课上完之后，许多同学都有一种恍然大悟、如释重负的感觉。

三、问题讨论

（1）、认识问题

不同物质相互之间发生的化学反应是一个既相互联系，又不断发展的动态过程。当反应物本身和外界反应条件发生变化时．化学反应的速率也发生了相应的变化，在化学反应速率变化的同时，反应物本身和一些反应条件随之亦发生变化。因此在教学过程中引导学生用发展的观点看问题，就可避免犯静止看问题的错误。

例如：在温度、体积、pH均相同的稀H2SO4与HAc溶液各取等体积置于烧杯中，分别加入表面积相同、质量相等的Zn片(酸均过量)，判断下列产生H2的速率曲线正确的是(纵坐标表示速率，横坐标表示时间)：

此题的正确选项是C。回答此问题时首先要明确反应过程中在不断变化着的三个问题：一是酸与Zn发生的置换反应是一个放热过程．随反应的进行，溶液温度在逐渐升高，可使初始阶段的化学反应速率加快(由此淘汰了A、B两个选项)。二是开始时由于两溶液中的C(H+)相同，故产生H2的速率相等(进一步否定了B项)；随着反应的进行，溶液中H+不断消耗和温度的不断升高，促使了HAc的电离平衡向电离的方向移动，从而不断补充溶液中的H+，此时，HAc溶液中c(H+)减少幅度不大；而硫酸溶液中没有H+补充，其c(H+)在迅速减少，即反应开始后醋酸溶液中产生H的速率相对快些。三是随着反应的进行．Zn的表面积在不断减小．直至全部反应完，由于醋酸溶液中c(H+)相对大一些，因此醋酸溶液中的锌片先反应完(由二、三淘汰了D选项)。学生答题错误主要原因就是静止地看待变化着的化学问题。“量变到质变”在化学反应中是一个普遍发生的现象，用它来解决一些化学反应速率和化学平衡问题，不但给学生提供了解决问题的方法依据，同时通过解题增强了学生对化学学科思想的感悟。

（2）、运用联系的观点去分析问题

联系，是指一切事物、现象之间及其内部诸要素之间的相互影响，相互作用和相互制约。化学反应速率与化学平衡是相辅相成的,它们之间存在着密切的联系,化学反应速率是化学平衡理论的基础,平衡问题实质上也是速率问题。在化学平衡学习中，在牢牢抓住三个核心知识即化学反应速率变化的根本因素、化学平衡形式的根本因素、化学平衡移动的根本因素，用联系的观点看待这三个核心知识，认清问题的本质，避免孤立、片面地看待化学平衡问题。进而形成系统方法论，建立起完善的平衡思维。

（3）、用矛盾的观点去解决问题

所谓的平衡指一个整体的各部分在质量程度或其它方面处于均等或大致均等状态。任何事物均存在于对立统一（矛盾）之中，事物内部和事物之间存在着相互影响、相互制约的关系。矛盾是普遍存在的，而矛盾的主要方面将支配事物的发生和发展，这是主流。但条件的变化使矛盾的主要方面和次要方面发生转化，又是矛盾的相对性决定的。

平衡是相互对立的矛盾的暂时的统一，在绝对的永恒的物质运动中存在相对暂时的静止和平衡，平衡是相对的；不平衡是绝对的、永恒的，一切平衡都是特定运动的动态平衡，因为维持平衡的两个相反的过程是对立统一关系，一方以另一方维持平衡，双方互相牵制制约。化学平衡亦是如此，其建立平衡——平衡状态——平衡移动整个过程其实质就是矛盾与矛盾的相互转化的过程。

勒夏特列原理（平衡移动原理）可圆满地解释上述变化。化学平衡状态，就是对立着的双方（正反应和逆反应）在维持条件不变时势力一致的临界状态，当条件改变时，有利于或更有利于其中的一方而使其成为矛盾的主要方面，平衡产生移动，在新的条件下，双方势力再次一致而达成新的平衡。“勒夏特列原理”淋漓尽致地体现了矛盾和矛盾转化的原理。

以上我们对化学平衡中所蕴含的辩证法进行了讨论，唯物辩证法不仅可以帮助学生正确理解抽象的化学理论，把握微妙的变化关系，进而可以让学生感悟科学与哲学的相互渗透、融会贯通，使学生学会并自觉地用辨证的观点看待化学问题，善于从学科思想的角度去审视看起来很平常的、纷杂的化学现象，在规律上加以提炼和升华。

参考文献：

[1]魏光，林银钟，陈鸿博等，论现代化学定义及其原则宗旨，化学通报，1997年第7期

[2]经怀德，化学平衡中的哲学原理，合肥师范学院学报，2008年第6期

[3]钱承之，化学教学中的辩证法几例

[4]中华人民共和国教育部制订《普通高中课程方案(实验)》人民教育出版社2003.10

[5]中华人民共和国教育部制订《普通高中化学课程标准（实验）》人民教育出版社2003.10