摘 要:化学平衡中转化率的问题是化学平衡教学中学生难以理解的问题,本文就此问题的教学提出了一些策略,希望对高中化学教学有所帮助。
关键词:化学平衡 转化率 浓度 压强
中图分类号:G633.8 文献标识码:C 文章编号:1672-1578(2015)09-0157-02
化学平衡中转化率变化的内容抽象、思维能力要求高,对学生来说是一个难点,学生往往把握不准判断方法,分析不透题目所给的条件而万分苦恼。解答相关问题的时候得分率低,对学生的学习带来了一定的障碍,也给教师的教学带来了一些困难。下面,笔者就化学平衡移动导致转化率的变化,用具体实例进行分析讨论,提出一些策略,希望对大家有所帮助。
1 浓度变化对个各反应物转化率的影响
1.1两种或两种以上反应物参加的可逆反应
小结:两种或两种以上反应物参加的可逆反应达到平衡后,增大一种反应物的浓度,浓度增大的物质转化率减小,其他物质的转化率增大。
上题中理解平衡移动的方向并不困难,但是学生对而X(g)的转化率减小却很难接受。教师可设计如下例题帮助学生理解。
通过以上三题的计算结果比较可得出以下结论:
第一,增大某一反应物浓度可使其它反应物转化率增大,自身转化率下降;
两种或两种以上反应物参加的可逆反应,若按起始比例充入反应物,相当于增大原平衡体系的压强,平衡向气体体积缩小的方向移动,最后再判断转化率变化;若不按起始比例充入,可把充入的反应物分解为两部分,一部分等于起始比例,另一部分是单一物质,结合上面结论综合考虑得出正确答案。
1.2只有一种反应物参加的可逆反应
对以上3种情况可以理解为:恒温恒容的容器中,当增大反应物的量时,可将浓度问题转换为压强问题,增大压强,平衡向气体体积缩小的方向移动,最后再判断转化率变化。也就是先假设被加入的物质在另一个相同条件下的相同容器中达到平衡再把这两个容器合二为一,根据平衡的移动,再综合判断转化率的变化。
2 压强变化对各反应物转化率的影响
压强变化对各反应物转化率的影响中有两种情况,一种是容器的体积发生了变化使得体系的压强变化,另一种是充入“惰性气体”。下面就这两种情况进行简单的分析。
2.1容器的体积发生了变化使得体系的压强变化
2.2充入“惰性气体”使得体系的压强变化
第一,恒温恒容条件下充入“惰性气体”,化学平衡不移动。因平衡体系的各组分浓度均未发生变化,故各反应物转化率不变。
第二,恒温恒压条件下充入“惰性气体”,化学平衡向气体体积增大的方向移动。因为此时容器容积必然增大,相当于对反应体系减压,继而可判断指定物质的转化率变化。
改变容器内气体的压强,能否使平衡发生移动,取决于是否改变了气体反应物的浓度。不要把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同起来,当反应物总量不变时,平衡向正反应方向移动,反应物转化率提高,当增大一种反应物的浓度,使平衡向正反应方向移动时,只会使其他反应物的转化率提高。
总之,判断转化率的变化关键是正确判断平衡移动的方向,当增大物质的浓度难以判断平衡移动的方向时,可转化为压强问题进行讨论;当增大压强难以判断平衡移动的方向时,可转化为浓度问题进行讨论。教师在教学中不断培养学生解决化学平衡问题的技巧和方法,则学生的思维将得以拓展,化学平衡移动原理就能运用自如。
参考文献:
[1]柴勇.2008年高考化学平衡七大热点[J].化学教学,2008.12.
[2]刘玮娴.化学平衡与反应物转化率的关系[J].中学生数理化(高二版),2010.10.
[3]胡仲云.反应物的转化率[J].数理化学习(高中版),2009.22.
作者简介:刘仲鹏(1980年-),中学化学一级教师,硕士研究生,天祝藏族自治县骨干教师,毕业于西北师范大学化学化工学院。