石金花

（內(nèi)蒙古巴彥淖爾市烏拉特前旗一中）

淺談中學(xué)化學(xué)中平衡思想的應(yīng)用

石金花

（內(nèi)蒙古巴彥淖爾市烏拉特前旗一中）

我們的化學(xué)世界里，平衡理論的應(yīng)用無處不在，高中化學(xué)選修四課本中的化學(xué)平衡理論是高中學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中感覺較困難的一部分，許多學(xué)生對這部分知識的印象是零散、多變，但對這部分內(nèi)容的理解和掌握程度直接影響后續(xù)對電離平衡、鹽類水解平衡等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，所以這部分內(nèi)容在高中化學(xué)中起著重中之重的作用。本文針對化學(xué)平衡理論的應(yīng)用及在應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)的一些問題作簡單梳理，教學(xué)中有意識地將它們加以歸納和總結(jié)，可以使平衡理論知識系統(tǒng)化，便于學(xué)生對比學(xué)習(xí)。

一、物質(zhì)的溶解平衡

初中化學(xué)中，依據(jù)物質(zhì)的溶解度不同把物質(zhì)分為易溶、可溶、微溶、難溶（或不溶），但溶解是絕對的，不溶是相對的。無論物質(zhì)處于何種狀態(tài)，在溶液中只要達到飽和，就存在著一個溶解平衡。如：溶液中固體溶質(zhì)溶解和溶質(zhì)分子回到固體溶質(zhì)表面的結(jié)晶過程一直在進行，且二者速率相等時即達到溶解平衡狀態(tài)，但當(dāng)改變溫度時，溶解與結(jié)晶的速率不再相等，平衡狀態(tài)被破壞，再達到一個新的平衡狀態(tài)，所以溶解平衡具有逆、等、動、定、變五大特征。對于化學(xué)反應(yīng)體系來說，達到類似這樣的狀態(tài)就應(yīng)當(dāng)稱作化學(xué)平衡狀態(tài)。

二、可逆反應(yīng)中的化學(xué)平衡

所有的化學(xué)反應(yīng)都可以看作是可逆的，但通常研究的可逆反應(yīng)是指平衡常數(shù)在10-7到107之間的反應(yīng)。當(dāng)從左向右的正反應(yīng)與從右向左的逆反應(yīng)的反應(yīng)速率相等時，反應(yīng)即達到了“限度”，達到了化學(xué)平衡狀態(tài)，但正逆變化過程仍在繼續(xù)。既然是平衡狀態(tài)，那么化學(xué)平衡狀態(tài)也具有如下特點：逆、等、動、定、變。當(dāng)條件改變時（如：濃度、溫度、壓強），平衡被破壞，通過平衡移動達到新的平衡狀態(tài)。

例如：煤的氣化反應(yīng)C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）

三、電離平衡

弱電解質(zhì)在水溶液中的電離存在電離平衡狀態(tài)。當(dāng)分子電離的速率等于離子結(jié)合成分子的速率時，即構(gòu)成電離平衡，外界條件改變時電離平衡也會發(fā)生平衡移動。例如：以下各物質(zhì)可以促進水電離平衡的有：①NaClO②CuCl2③HCl④NaHC03⑤NaOH

高溫

△H=+131.3kJ·mol-1

（1）改變濃度：①增大水蒸氣濃度或減小CO或H2濃度，依據(jù)勒夏特列原理，平衡向著減弱這種改變的方向移動，所以正移。但改變碳的量將無法使平衡移動，因固體濃度不隨量的改變而改變。

②同理，減小水蒸氣濃度或增大CO或H2濃度，平衡將逆向移動。

（2）改變溫度：①升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，所以平衡正移。

②降低溫度，平衡逆移。

（3）改變壓強：①增大壓強，向氣體體積減小的方向移動，所以平衡逆移。

②減小壓強，平衡正移。

（4）加入催化劑：由于催化劑可以同等程度地加快正逆反應(yīng)速率，所以平衡不發(fā)生移動。

當(dāng)加入NaClO后，電離產(chǎn)生ClO-，結(jié)合水電離產(chǎn)生的H+生成弱電解質(zhì)HClO，C（H+）減小，使水的電離平衡正向移動，即促進水的電離；

當(dāng)加入HCl后，電離產(chǎn)生H+，體系中C（H+）增大，使平衡逆向移動，即抑制了水的電離平衡。

所以可得知，電離平衡也是暫時的、相對的動態(tài)平衡。

四、鹽類水解平衡

在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生有時難以判斷鹽溶液的酸堿性，究其原因是沒能很好地理解鹽類水解平衡的實質(zhì)，因而不能靈活應(yīng)用平衡理論來分析其酸堿性?，F(xiàn)從化學(xué)平衡角度來透徹地分析鹽溶液為什么會顯堿性或酸性及影響鹽類水解平衡的因素。

1.強堿弱酸鹽

以CH3COONa溶液為例：CH3COO-結(jié)合水電離產(chǎn)生的H+生成弱電解質(zhì)CH3COOH，破壞了H2O的電離平衡，使H2O電離產(chǎn)生的H+與OH-不再相等，且C（OH-）＞C（H+），所以該溶液呈堿性。

2.強酸弱堿鹽

以NH4Cl溶液為例：NH4+結(jié)合水電離產(chǎn)生的OH-生成弱電解質(zhì)生成NH3·H2O，破壞了H2O的電離平衡，使C（OH-）＜C（H+），所以該溶液呈酸性。

3.強酸強堿鹽

以NaCl溶液為例：電離產(chǎn)生的Na+與Cl-都不能與水電離產(chǎn)生的H+或OH-結(jié)合，即不水解，所以仍然滿足C（OH-）=C（H+），溶液呈中性。

水解平衡也是一個動態(tài)平衡，當(dāng)外界條件改變時，水解平衡會發(fā)生移動。升高溫度或稀釋都可以促進鹽類水解；改變水溶液中H+或OH-濃度也能促進或抑制鹽類水解。

總而言之，學(xué)好中學(xué)化學(xué)首先要夯實反應(yīng)原理部分，只有熟練地掌握化學(xué)平衡理論才能正確地解決以上四種平衡狀態(tài)中的各種問題。我們在教會學(xué)生化學(xué)知識的同時最重要的是能讓學(xué)生掌握一種分析問題、解決問題的思路和方法，并將其類比拓展到解決別的問題上。這對于培養(yǎng)學(xué)生終身的科學(xué)素養(yǎng)意義深遠，是一個人實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

劉知新.化學(xué)教學(xué)論［M］.高等教育出版社，2006.

·編輯張珍珍