对化学中物质平衡原理的巧用解析

2019-04-07 13:51叶子昂
中学课程辅导·教学研究 2019年36期
关键词:化学平衡反应物原理

◎ 叶子昂

随着新课改的执行,化学在高考中的考查形式由关注成绩转变为更注重能力。因此,高中生在化学学习中要重点学习化学中物质平衡原理的本质。物质平衡原理是高中化学中非常重要的一个版块,也是化学课程中不可或缺的一部分知识点。这部分化学知识对每个学生而言都是重难点,同时也是对学生能力的一个考验。

一、高中化学中物质平衡原理内容简介

物质平衡原理中最具有代表性的一个难点就是“可逆反应”,即当反应达到平衡时,虽然反应继续发生,但是反应物和生成物的各种特性不再变化,反应物和生成物的量也保持恒定,整体反应体系趋于平衡稳定状态,此时正逆反应的速率是相等的,整个反应体系中所有成分都不再发生变化。

二、高中化学中物质平衡原理的巧用推荐

1.科学地评判化学反应是否达到平衡状态

无论是做题还是听课,只要我们科学地判定一个反应达到平衡,就可以高效率地帮我们完成解答和听课难点。因此,要学会巧用化学中的物质平衡原理,这样不但可以帮助我们认清反应的实质和本身,还可以帮助我们利用已有知识评判各个物质的状态以及反应程度。另外,在物质平衡原理的应用中还需要我们掌握各种物质的量的浓度的计算方法,这是化学中最常见的考点。而物质平衡中的可逆反应比较复杂,需要我们综合多种信息评判反应是否达到平衡状态,比如反应现象、反应中各种物质的比值等,唯有细细分析这些参数,才能得知可逆反应在某一时刻、某一状态下的反应程度。在实际做题中,对于反应物和生成物颜色不一样,我们可以通过反应过程中颜色的变化判断反应是否达到平衡,比如对于2NO2N2O4的可逆反应,NO2是红棕色,N2O4是无色,我们可以通过颜色初步判定反应是否平衡;对于反应物或生成物中有固体的或气体的,可以通过物质不再增加或减少以及整个反应体系压强变化来判断反应是否达到平衡,比如对于N2+3H22NH3可逆反应,反应体系中只有气体,但反应物和生成物的计量数不等,故可以根据反应体系的压强判断反应是否达到平衡。当然,不同的可逆反应所处环境不同,故判断平衡的标准也千差万别,实际实验中还要考虑恒压、恒容、恒温等外在条件,唯有明确各种已知条件,才能更好地着手分析反应,进而解答相关平衡问题。比如,密闭容器内氮气与氧气的反应,一段时间后容器中压强不再改变,则可初步判定该反应正达到平衡状态。

2.全面解析化学物质平衡原理

随着新课改的执行,化学在高考中的难度有所加深,它更多考查学生对知识点的应用能力。化学平衡原理作为该门课程的重要内容,对学生分析能力的要求只增不减。因此,我们必须全面分析化学物质平衡原理,从本质看问题,把握其内在规律,然后举一反三地应用这种规律,在不断积累分析中提升自己的能力。在平时的化学学习中,多把重点放在实验现象的描述和实验结果的整理上,对实验发生的原理探索少之又少,甚至直接忽略,这种学习方法有点本末倒置。我们需要借助课本以及各种辅助材料在实验前就对化学物质平衡概念加以了解,然后自己适当做些笔记归纳相关知识点,最后再做实际操作实验,这种由浅及深、有理论到实践的学习方式更能给学生留下深刻印象,并且有利于学生更全面地认识反应本身。需要注意的一点:可逆反应中,反应物和生成物作为不能完全转换的物质,我们在解答相关问题时,可以充分利用这一点明确自己的思路,找准反应中多种变化物质,理清它们之间的相互关系。比如对于CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)这个可逆反应,整个体系中一直共存有反应物和生成物,所以在列平衡时的三段式时要注意不同产物的物质的量浓度的变化,没有哪个浓度在平衡时会是零,这一点在实际计算中大家要记清楚。

3.强化个人的化学基础知识

化学中的物质平衡经常因外界因素的改变而被打破,所以这种平衡并不是永久的。为了掌握它的实时动态,我们需要有非常扎实的化学基础,为此,我们要不断强化个人的化学基础知识,铭记一些必要的平衡知识点,比如:(1)对于反应物或生成物中有气体参与的反应,如果反应化学方程式中,等号前后气体分子数没有变化,则即使总压强变化,平衡也不会移动,如CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g);(2)对于稀有气体通入原本平衡的反应体系中,要根据具体情况来判断其是否会影响化学平衡;(3)对于恒温、恒容下的平衡,若通入稀有气体,尽管影响体系压强变化,但因为稀有气体的加入没有对原物质组成及体系造成影响,即没有产生构成反应物和生成物的压强变化因素,故不会影响化学平衡。当题目中的条件改变引起化学平衡移动时,我们要及时联想到相关的知识点,灵活采用化学平衡原理对相关异常现象进行描述和分析,从而解释问题原因。

总而言之,化学平衡原理对于高中生而言是一个重难点。要想理解并掌握这部分知识点,我们必须强化个人的化学基础知识,整体把握题目中化学反应涉及的相关知识点,全面解析化学物质平衡原理,科学地评判化学反应是否达到平衡状态,在不断地学习中总结经验与不足,从而准确把握其原理,提升学习能力。

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