多重平衡体系中化学平衡移动问题的解决

（浙江杭州富阳区实验中学 浙江杭州 311400）

化学平衡中的平衡的过程、原理、平衡状态的判断是学生难以理解的。提及化学平衡，学生都会感觉很难理解，诸如化学平衡状态的判断感觉多而繁杂，勒夏特列原理难以理解，等效平衡无从下手。其实，许多老师也感觉到难以突破其难点。要想突破这些难点，需要将知识呈现的更加形象。依据《化学反应原理》模块的功能定位，发展学生的“定量观”“微粒观”“动态观”，引入化学平衡常数的学习，对学生判断化学平衡移动方向带来了科学的依据，从而明确了教学设计的核心目标：从定量的角度建立学生对化学反应限度的认识[1]。我们在教学过程中利用简单的、学生容易理解的方法推导出多重平衡体系中存在的平衡问题解决模式，此方法可以用于分析各种复杂体系的平衡移动，计算相关常数。其推导过程简单、易于理解，能够帮助学生系统地掌握相关知识和要点.

一、宏微分析、建构模型

硫酸四氨合铜晶体（[Cu（NH3）4]SO4·H2O）是深蓝色晶体，在碱性镀铜中也常用作电镀液的主要成分，在工业上用途广泛。也是高效、安全的广谱杀菌剂，还是植物生长激素，在施药条件下，能促进作物生长，明显提高作物产量[2]。硫酸四氨合铜晶体（[Cu（NH3）4]SO4·H2O）常用作杀虫剂、媒染剂。能溶于水形成蓝色溶液。

实验操作：在试管中取约5ml0.1mol/L的CuSO4溶液，不断滴入0.2mol/L的氨水现象：

①产生浅蓝色絮状沉淀：Cu2++2NH3·2H2O=Cu（OH）2+2NH4+

②继续滴加，沉淀溶解变成蓝色溶液[Cu（NH3）4]2+：

Cu（OH）2+4NH3·H2O=[ Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O

[思考1]：如何解释开始阶段浅蓝色絮状沉淀的生成？

[思考2]：为什么后来沉淀又溶解了呢？

已知信息：[ Cu（NH3）4]2+Cu2++4NH3

反应装置中存在的主要平衡体系：

①NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-

②Cu（OH）2Cu2++2OH-

③[Cu（NH3）4]2+Cu2++4NH3

④H2OH++OH-

⑤Cu2++ 2H2OCu（OH）2+2H+

多重平衡体系中化学平衡移动问题解题模型：

第一步：找（找全平衡）

第二步：抓（抓住主要矛盾，找到问题的关键切入点）

第三步：判（利用勒夏特列原理、减弱改变）

二、探索新知、应用模型

[思考3]：有什么方法能将这杯深蓝色溶液再次变成浅蓝色絮状沉淀（利用化学平衡移动解题模型）

1.找平衡

在整个平衡体系中主要存在下列两个平衡

[Cu（NH3）4]2+Cu2++4NH3Cu（OH）2Cu2++2OH-

通过寻找平衡学生非常容易从中寻找出生成氢氧化铜蓝色絮状沉淀的方法

2.原理应用，方法归纳，思维扩散：

（1）加碱，促使平衡Cu（OH）2Cu2++2OH-逆向移动。

（2）加热，促使氨气逸出使平衡[Cu（NH3）4]2+Cu2++4NH3正向移动，从而使Cu2+浓度增加，促进Cu（OH）2的生成。

3.实验优点：

（1）操作简便，流程简单

（2）现象明显，便于观察变化过程

结语

在传统教学中对于平衡移动理论阐述大于实际操作，在实验中通常用铬酸根离子与重铬酸根离子之间的转化[3]。在本过程中铜氨离子与铜离子之间的转化情况多样，且在体系中存在多个平衡体系。不仅能够清晰展现平衡移动原理，又训练了学生实验操作能力和创新意识。为了具有培养创新意识的人才，我们高中化学教师应解放思想，大胆尝试，积极进行化学实验方面的探索和创新，努力使化学实验成为培养学生创新精神肥活土壤。