学文网化学平衡常数篇1
对化学平衡状态的比较能够考查学生思维的抽象性、深刻性和灵活性，是高中化学教与学的难点。等效平衡思想是解决该类问题的核心，但是现有的化学教材、课程标准以及考试说明均未明确提出等效平衡的思想。针对这部分内容的教学，教师往往直接给出相应条件下的结论让学生去识记，然后反复做题加以强化。[1]关于等效平衡的讨论，储开桂提出指导学生构建“中间体模型”[2]，王锐提出分类讨论两类等效平衡的问题[3]，但是都没有讨论为什么这样做或这样操作的支撑（原因）是什么，结论给得有些突兀，不利于学生合作、探究，形成深层次的思维。
本文拟从教材例题出发，挖掘新的教学资源，依托平衡常数讨论相关结论，从建立平衡的条件、气体充入量等方面设计驱动性的问题，使抽象的问题显性化，使复杂的问题拆分化（形成一系列“子问题”），让学生在问题解决中自主发现、自然生成，形成等效平衡思想，提高学生解决问题的能力。
二、问题的解决
（一）认识等效平衡
问题情境：在一密闭容器中，CO和H2O混合加热到800℃达到下列平衡：CO（g）+H2O （g）？葑H2 （g）+CO2（g） K=1.00。[4]该温度下，在一组容积均为1 L的恒容密闭容器中，分别投入原料建立平衡，投入原料的物质的量具体情况见表1。
问题1：结合投料1～5的具体数据，利用平衡常数K计算并比较该反应达平衡时各组分的物质的量或浓度，你能发现什么规律？
设计意***：问题处理定量化。学生已学过平衡常数及其应用，通过比较计算结果能够发现：同一可逆反应，在一定外界条件下，平衡的建立与途径无关（反应无论从正反应开始，还是从逆反应开始，或是正逆反应同时进行都可）。譬如，投料1、2、3达到相同的平衡状态（即相同组分的物质的量、物质的量浓度等物理量均相同），投料4、5也能达到相同的平衡状态。
表1
问题2：在数轴上将投料1表示为初始状态A点，B、D两点分别对应投料2和投料3，若该反应为不可逆反应，随着反应的进行，在某时刻A点的组成能否转化至B、D两点对应的物料组成？若该反应为可逆反应时，结合问题1的结论易知投料2、3与投料1（分别对应B点、D点、A点）均能达到同一平衡点C对应的组成（相同平衡状态），思考投料2、3的物料组成如何转化可以与投料1的物料组成建立关系？（具体见***1）
设计意***：将知识内隐的规律通过***像直观展示，有助于学生理解B点、D点均可由A点转化而来，平衡点C是由A点转化过程中的一个特殊点。引导学生按照方程式的计量系数通过极限转化将B、D的组成转换至反应物CO、H2O，再与A点组成比较，得出若可逆反应的投料1、2、3符合“物料相当”（即元素守恒），就能达到同一平衡状态或等同平衡（相同组分的物质的量、物质的量浓度、体积分数均相同）。
问题3：结合问题2易知可逆反应的投料1、2、3对应的A、B、D三点均可渐变至同一平衡点C，若对任意可逆反应aA（g）+bB（g）？葑cC（g）在等温等容（或等温等压）下建立平衡，投料一、二最终达到同一平衡状态，推导两种投料需符合的一般关系？
设计意***：将结论进行推广，使学生理解一定条件下的可逆反应，以不同投料达到同一平衡状态需符合的一般要求，为接下来的讨论作铺垫。
问题4：由问题3的结论易知投料4、5也能达到同一平衡状态。利用平衡常数K计算投料4达到平衡时，各组分的百分含量（物质的量分数或体积分数），并与投料3对应的平衡比较相同组分的百分含量有何特点？
设计意***：运用K计算，让学生对等效平衡产生感性认识，深入理解等效平衡是根据平衡常数K讨论得来的一类特殊的化学平衡，顺势引出等效平衡的概念――同一条件下，同一可逆反应在不同投料下达到平衡，相同组分的百分含量相同。至此完成等效平衡第一层次理解。提请注意，上述讨论的等同平衡也属于等效平衡。
（二）探究等效平衡
问题5：同一可逆反应aA（g）+bB（g）？葑cC（g）在什么前提下K值才有关联？在两个密闭容器中的反应物（或生成物）投料的物质的量的极值相同，若两个容器的体积不等，两容器中一定能建立等效平衡吗？由此思考等效平衡的讨论需要考虑哪些相关因素？
设计意***：通过问题5探讨，等效平衡是根据平衡常数K讨论得来的一类特殊的化学平衡，同一可逆反应只有在温度不变时，K才有关联，得出讨论等效平衡的前提：一是温度恒定;二是对两种投料所处的容器特征加以限定（一般分为等容和等压两种情况）。
问题6：温度一定，在两个等容密闭容器中进行投料1、4的反应，当投料1、4的反应物（或生成物）的物质的量的极值比例相同，若改变（增大或缩小）容器的体积，能否使投料1、4的起始浓度相同？结合K值分析，若投料1、4起始浓度相同时，各组分的平衡浓度有何规律？然后采取相反操作（“加压”或“减压”）恢复恒容（原先体积），结合浓度商Q与K比较，分析新平衡各组分的浓度、百分含量的特点，判断还能构成等效平衡吗？
设计意***：引出等温等容时等效平衡讨论的一种重要的思维模型（***2）构建假想中间态（俗称“分离压缩”），联系K值解析等效平衡的思维过程，让学生知道改变容器体积的理由（与参照体系构建相同起始浓度，结合定温时K为定值，则两种投料的平衡浓度必定相同，百分含量自然相同），再压缩得到题设条件下的平衡。（平衡建立与途径无关）
问题情境：等温下，在一组等容密闭容器中投入原料发生N2（g）+3H2（g）？葑2NH3（g），具体投料情况见表2。
问题7：结合问题6的思维模型，初始投料2、3符合“物料相当”，和初始投料1符合“物料成比例”，利用上述模型分析，达到新平衡时，各组分的百分含量是否相同，几种投料能达到等效平衡吗？初始投料2、3与上面的再投料1、2、3达到新平衡的百分含量是否相同，几种投料能达到等效平衡吗？
设计意***：全面讨论等温等容条件下的等效平衡，由一般的等体积反应自然过渡到不等体积反应讨论，能引起学生的认知冲突，并在问题解决过程中进一步强化思维模型的运用。
问题情境：等温下，在一组等容密闭容器中投入原料发生N2（g）+3H2（g）？葑2NH3（g），具体投料情况见表2。
问题8：分析平衡时再投料1、2、3的ν（正）、ν（逆）如何变化，平衡如何移动，达到新平衡时，利用上述模型分析，各组分的百分含量是否相同？ N2的转化率如何变化，N2和NH3的物质的量范围？
设计意***：通过问题讨论，让学生熟练掌握极值转化、构建假想中间态进行等效平衡的判断。利用Q与K的关系判断平衡移动的方向，利用等效平衡原理解决不同投料达到平衡的最终结果，澄清了学生的认知误区：平衡正向移动，转化率一定增大;投料从不同方向投入，难以判断平衡体系各组分关系，顺利突破教与学的难点。
问题9：等温下可逆反应aA（g）+bB（g）？葑cC（g）在相同的恒容密闭容器中，投入原料一、二最终建立等效平衡。请分两种情况讨论：若a+b=c，推导两种投料需符合的关系？若a+b≠c，推导两种投料需符合的关系？
设计意***：总结等温等容条件下，建立等效平衡的条件：反应前后气体体积不变的反应，只要反应物（或生成物）的物质的量的极值成比例;反应前后气体体积改变的反应，反应物（或生成物）的物质的量的极值需完全相等。
问题10：等温等压下可逆反应aA（g）+bB（g）？葑cC（g）在上述投料一、二情况下达到平衡，投料一、二极值转化后符合物料成比例。讨论若a+b=c，投料一、二最终能否达到等效平衡？若a+b≠c，投料一、二最终能否达到等效平衡？说明理由。
设计意***：等温等压下，联系温度一定，K值一定，若起始浓度相同，由K决定的平衡浓度相同，达到等效平衡。总结等温等压下，建立等效平衡的条件：投料极值转化后对应项比例相同，与具体反应的气体系数无关。至此完成等效平衡第二层次理解。
（三）运用等效平衡
问题情境：在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物发生N2（g）+3H2（g）？葑2NH3（g） ΔH=-92.4 kJ・molˉ1，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如表3。
表3
问题12：试比较①甲、乙、丙三个容器中平衡常数的大小关系;②甲、乙、丙三个容器中N2的百分含量的大小关系;③甲、乙、丙三个容器中压强的大小关系;④甲、乙两个容器中α1+α2与1的大小关系;⑤a+0.5c与92.4的大小关系;⑥乙、丙平衡速率的大小比较;⑦2c1与c3的大小关系;⑧乙、丙两个容器中NH3的转化率的大小关系。
问题13：将问题12题设条件“恒温恒容”改为“恒温恒压”，回答①～⑧。
设计意***：将等效平衡原理作为认识工具，在解决问题中不断深化对核心概念原理本质的认识，形成等效平衡的思想和方法。
三、教学思考与体会
（一）通过K值相关计算引入等效平衡
化学上某些问题在定性层面上很难说清楚，即使你给学生重复讲解多次，学生还是不得要领，不能有效运用。如果让学生亲自算一算，教师对数据适当点拨，即使抽象的概念、原理也会变得直观，有利于理解概念、原理。
（二）通过问题驱动探究等效平衡
“驱动性问题”是问题解决教学的核心策略。[5]在对教学内容和学生已有知识分析的基础上，还需思考以下问题：怎样联系核心概念K构建等效平衡思想;怎样理解等效操作变换的支撑;怎样才能有意识去运用思维模型。为此，需要设计一组驱动性问题，前面问题解决后，改变研究的前提，譬如从物料相当物料成比例，从等体积反应不等体积反应，从恒温恒容恒温恒压，从单一研究百分含量物质的量、浓度、压强、转化率、反应热等多方面进行研究，前置问题的解决需为后续问题提供方法经验，激发解决后续问题的求知欲，达到多角度、全方位研究等效平衡。
（三）通过理论分析建立等效平衡的思维、方法模型
等效平衡的计算，理论分析解决了概念、原理的来龙去脉，在此基础上建立思维、方法模型显得水到渠成。以直观的模型比较气体反应平衡状态，可以提高学生的学习效率，降低其解决化学问题的难度。[6]从K值不变“变容”构造相同起始浓度组分百分含量相同（假想等效平衡态）“变容”恢复题设容器体积完成化学平衡状态比较。
化学平衡状态比较类问题的解决需熟练掌握等效平衡思想，它能综合考查学生运用核心概念、原理的能力。这部分内容的教学起点高、难度大、综合性强。实践证明，如在平时教学中多加思考、精心设计，注重培养学生学科思想，理清学生思路，必能达到良好的教学效果。
参考文献：
[1] 韩丹丹，靳莹，张晓莹q用数学模型法分析等效平衡[J]q化学教学，2012（1）：70q
[2] 储开桂q例析“中间体模型法”在等效平衡解析中的应用[J]q化学教学，2012（1）：67-69q
[3] 王锐q中学化学等效平衡解析[J]q安庆师范学院学报，2014（2）：136-138q
[4] 王祖浩q化学反应原理（苏教版）[M]q南京：江苏教育出版社，2009：50q
化学平衡常数篇2
关键词： 高中化学 化学平衡常数 例题解析
在鲁科版高中化学教材中，化学平衡常数是其中非常重要的化学理论知识，在我国最近几年的高考题当中，针对化学平衡常数考点的考核经常出现。所以化学平衡常数教学工作成为当前我国高中化学教师群体必须研究的重要课题。
（二）在电离水解反应当中的使用
在电离水解方面的问题当中，化学平衡常数属于重点考核类型。
例如：已知在温度一定的环境当中，一水合氨的电离常数和醋酸分子的电离常数是相同的，若在浓度为0.1mol/Lde醋酸溶液之中添加进浓度与之相等的氨水，那么在添加氨水的过程之中（ ）
A.水的电离程度会不断地提高。
B.铵根离子浓度和一水合氨分子浓度都会先上升之后又降低。
C.在此次实验当中，醋酸根离子浓度和醋酸分子浓度始终是恒定状态。
D.在氨水的添加量与醋酸溶液体积保持一致时，铵根离子浓度和醋酸分子浓度是相同的。
解析：在这道问题的解答过程当中，教师首先需要学生认识到酸或者碱都会对水的电力产生一定的抑制效果。实验人员在添加氨水的过程当中，水电离的程度应该是先增加后降低，因此选项A是错误的。接下来，实验人员在增添氨水的过重之中，学生按照化学平衡常数求解可以得出铵根离子与醋酸根离子的浓度实际上是一直降低的，因此B选项也是错误的。在实验人员添加氨水的过程之中，溶液的体积会不断变化，醋酸及醋酸根离子的浓度都会明显降低，因此C选项也是错误的。在氨水当中加入与其相同的醋酸溶液时，这两种物质是能够相互反应的，并且溶液的酸碱性刚好是中性的，这时，铵根离子浓度和醋酸根离子的浓度是完全一样的，因此只有选项D才是正确的答案。
点评：在这道问题当中，整体难度不大，主要考查学生对相关知识的综合分析能力。因此学生在解答此类问题的过程中一定要清楚了解出题人设置问题的含义，并且读懂题目意思，防止在理解上出现严重错误，这样才能有效在此类问题中取得分数。
在高中化学学习过程当中，化学平衡常数这一章节知识整体难度并不是很高，但是考查了学生对该章节知识的熟悉掌握程度。因此，教师在教学过程中必须针对这一章节知识进行强化教学，才能让学生最大限度掌握这一章节理论知识，降低在解答相关问题中出现错误的可能性，帮助学生在高考中遇见此类问题时有较高的解答正确率。
参考文献：
化学平衡常数篇3
平衡常数指在特定条件下（如温度、压力、溶剂性质、离子强度等），可逆化学反应达到平衡状态时生成物与反应物的浓度（方程式系数幂次方）乘积比或反应产物与反应底物的浓度（方程式系数幂次方）乘积比。用符号“K”表示。从热力学理论上来说，所有的反应都存在逆反应，也就是说所有的反应都存在着热力学平衡，都有平衡常数。平衡常数越大，反应越彻底。
对某一可逆反应，在一定温度下，无论反应物的起始浓度如何，反应达到平衡状态后，反应物与生成物浓度系数次方的比是一个常数，称为化学平衡常数，用K表示。
（来源：文章屋网 ）
化学平衡常数篇4
1.平衡常数：人们为了描述可逆反应进行的限度，引入化学平衡常数，用化学平衡常数来描述化学反应的限度。
对于一般的可逆反应aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g），各物质的平衡浓度之间存在一个关系式，即K=ca（A）cb（B）/cc（C）cd（D），叫做化学平衡常数表达式。
化学平衡常数可以表示一个可逆反应进行的程度，也可以判断一个反应是否达到平衡状态，并且可以利用化学平衡常数进行相关的计算。
浓度商：对于可逆反应aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g），在一定温度的任意时刻，反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系：浓度商Q=cc（C）cd（D）/ca（A）cb（B）
①若Q=K，反应达到平衡状态；
②若Q
③若Q>K，平衡逆向移动。
2.等效平衡：等效平衡就是指在一定条件（恒温、恒容或恒温、恒压）下，同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始，在达到平衡状态时，任何相同组分的百分数（体积分数、物质的量分数）均相同，这样的化学平衡互称等效平衡。
等效平衡的类型
二、思考问题
1.等效平衡历来是化学平衡中的重点和难点。等效平衡概念抽象，是教师与学生在学习和复习化学平衡过程中最头疼的问题。面对等效平衡，一般采用以下两种方法：一是“等价转换法”（通过可逆反应的化学计量数之比换算成化学方程式同一边的物质，然后进行分析）；二是“中间体模型法”（建立合理的等效平衡模型，然后再在等效平衡的基础上改变条件，根据平衡移动原理，使之达到新的平衡，看平衡是否移动）。但是不管哪种方法，由于都是定性分析，从概念到概念，说服力不强，且对于思维能力薄弱的学生会感到理解困难。新课标开始实施以来，由于《化学反应原理》模块中增加了“化学平衡常数”的内容，使得从定量的角度处理化学平衡问题有了理论上的依据。我们可以转向用化学平衡常数去处理有关化学平衡的计算问题，认为“等效平衡”作为一类特定问题的特殊方法，完全可以被化学平衡常数所覆盖。
2.我们把等效平衡分成上面三种类型，在目前“彰显有用的化学”背景下，第三种恒温恒压类型是没有价值的，因为工业上很多反应釜都是固定体积的。其次，我们学习等效平衡更多意义在于分析平衡移动，判断转化率的大小，所以利用平衡常数就显得更为重要。
三、典题分析
【例1】（2012江苏高考第14题）温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5，反应PCl5（g）PCl3（g）+Cl2（g）经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表：
t/s050150250350n（PCl3）/mol00.160.190.200.20下列说法正确的是（）。
A.反应在前50s的平均速率为v（PCl3）=0.0032mol・L-1・s-1
B.保持其他条件不变，升高温度，平衡时，c（PCl3）=0.11mol・L-1，则反应的ΔH
C.相同温度下，起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2，达到平衡前v（正）>v（逆）
D.相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl3、2.0molCl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%
解析：对于此题选项D可以用两种方法解决：一是利用等效平衡模式来定性解决，二是利用平衡常数来定量解决。
方法一：容器中充入2.0molPCl3、2.0molCl2，是原来的两倍，如果体积是原来的两倍即与原平衡完全等效，再把容器两倍关系压缩成原容器，则平衡向逆反应方向移动，PCl3的转化率应大于80%，D错误。
方法二：首先利用题干条件进行相关计算，起始浓度c（PCl5）=1.0mol/2.0L=0.5mol・L-1，平衡时c（PCl3）=0.20mol/2.0L=0.1mol・L-1。
PCl5（g）PCl3（g）+Cl2（g）
起始浓度0.5mol・L-100
变化浓度0.1mol・L-10.1mol・L-10.1mol・L-1
平衡浓度0.4mol・L-10.1mol・L-10.1mol・L-1
因此，转化率为0.1mol・L-1/0.5mol・L-1=20%，平衡常数K=c（PCl3）・c（Cl2）/c（PCl5）=0.1mol・L-1×0.1mol・L-1/0.4mol・L-1=1/40。
然后对相同温度下，起始时向容器中充入2.0molPCl3、2.0molCl2进行计算：此时起始浓度c（PCl3）=2.0mol/2.0L=1.0mol・L-1，c（Cl2）=2.0mol/2.0L=1.0mol・L-1。因为题干反应的转化率是20%，现在反应从逆反应开始，假设转化率是80%，则
PCl3（g）+Cl2（g）PCl5（g）
起始浓度1.mol・L-11.mol・L-10
变化浓度0.8mol・L-10.8mol・L-10.8mol・L-1
平衡浓度0.2mol・L-10.2mol・L-10.8mol・L-1
因为正反应PCl5（g）PCl3（g）+Cl2（g）的平衡常数K正=1/40，则逆反应平衡常数K逆=40，平衡时浓度商Q=c（PCl5）/c（PCl3）・c（Cl2）=0.8mol・L-1/（0.2mol・L-1×0.2mol・L-1）=20
【例2】（2012苏北四市调研第14题）一定温度下，容积为2L的甲、乙两固定容积的密闭容器中，发生反应：2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）。达平衡时测得有关数据如下表。
容器甲乙反应物投入量2molSO2、1molO24molSO3n（SO3）/mol1.6a反应物的转化率α1α2下列说法正确的是（）。
A.α1+α2>1
B.1.6
C.若甲中反应2min时达到平衡，则2min内平均速率v（O2）=0.2mol・L-1・min-1
D.甲平衡后再加入0.2molSO2、0.2molO2和0.4molSO3，平衡正向移动
解析：对于此题AB选项可以用两种方法解决：一是利用等效平衡模式来解决，二是利用平衡常数计算来解决。
方法一：4molSO3两倍于2molSO2、1molO2，如果两者是等效平衡的话，此时4molSO3产生的反应物的转化率是α1+α2=1，n（SO3）=2×1.6mol，但同一体积乙与甲相比的话，平衡要向生成SO3的反应方向移动，n（SO3）要大于2×1.6mol，α1+α2
方法二：首先分析容器甲，起始物质的量：2molSO2、1molO2，它们的浓度分别为：1mol・L-1SO2、0.5mol・L-1O2，平衡时SO3物质的量是1.6mol，浓度为0.8mol・L-1SO3。
2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）
起始浓度1mol・L-10.5mol・L-10
变化浓度0.8mol・L-10.4mol・L-10.8mol・L-1
平衡浓度0.2mol・L-10.1mol・L-10.8mol・L-1
所以反应物SO2的转化率α1=0.8mol・L-1/1mol・L-1=80%，平衡常数K=c2（SO3）/c（O2）・c2（SO2）=（0.8mol・L-1）2/（0.2mol・L-1）2・0.1mol・L-1=160。
再分析容器乙，起始物质的量：4molSO3，SO2浓度为2mol・L-1，正反应SO2转化率α1=80%，假设逆反应反应物SO3的转化率α1=20%，则
2SO3（g）2SO2（g）+O2（g）
起始浓度2mol・L-100
变化浓度0.4mol・L-10.4mol・L-10.2mol・L-1
平衡浓度1.6mol・L-10.4mol・L-10.2mol・L-1
化学平衡常数篇5
关键词：高中化学；平衡分析；常见错误；结论
化学平衡分析主要是针对化学反应中的可逆反应而言的，可逆反应是在特定的条件下能够向两个方向进行的反应，且能够在一定情况下达到平衡。但化学平衡并不是一直处于稳定状态或者持续下去，只要平衡条件发生改变，化学平衡就会被打破，很多学生在学习化学平衡问题时容易忽略这些问题，下面针对常见问题进行具体分析和探究。
一、化学平衡的建立与判断
（一）平衡等于静止的错误结论。高中化学学习中都会涉及到化学平衡分析，化学平衡针对的是可逆反应的过程，也就是说两个方向都存在变化速率，如果正反方向的反应速率的大小相同，就会达到平衡状态，但反应仍在继续进行，好比是两股对抗的“势力”，实力相当，但“战斗”并未停止。很多学生就会认为反应达到了平衡状态，过程是静止状态，不会发生改变，这样的想法大错特错，平衡仅仅是代表相对静止，并非宏观意义上的“静止”状态，反应速率大小相等，方向相反，但绝不等于0.
（二）“不变”等于平衡的误区。由于很多学生对化学中反应的平衡状态产生误解，将反应平衡看作是稳定状态，因此，会对化学变化等过程产生错误的认识。判定一个化学反应是否达到平衡状态的标志就是要查看“等”与“定”，等就是指的化学反应中的正反应和逆反应速率相等；定指的是反应中的各种物质成分的浓度不再变化。只有这两个条件一定的情况下，就可以断定该化学反应达到平衡状态。
二、化学平衡的移动
（一）条件改变则平衡改变的误区。当化学反应处于化学平衡状态时，如果条件的改变没有使速率改变，则平衡仍处于稳定状态。很多情况下，学生会认为一旦条件改变，化学平衡即改变。例如：中，如果在某一个温度下，反应处于平衡状态，会让过程产生平衡移动的是当温度和容积不变的情况下，加入一定量的B气体。而其他的条件如：加压、减少部分的A固体和添加一定量的催化剂等条件，都不会让平衡移动，因为这些条件都不会改变原有的反应速率。
（二）正向移动，反应物转化率增大、逆向移动反应物转化率降低的误区。在学习化学平衡时，往往会让人产生一种错觉就是化学反应向正反应方向移动，则反应物会不断增加。例：在某个化学反应中，反应本身已经达到平衡状态，但由于莫一个反应条件改变，使得平衡向正反应移动。以下说法正确的是：1）生成物的质量分数一定增大；2）一定采用了催化剂；3）任一生成物总量必定增大；4）反应物的转化率肯定增大。其中正确的选项为第3）项。在其中加入催化剂，化学平衡不变。反应中无论是由于压强和温度的改变，还是由于生成物和反应物浓度的变化导致化学平衡向正反应方向移动，都会使得生成物的总量一定增加。其余两项的压强和温度变化是正确的，但如果是减少生成物浓度和增加反应物浓度，结果就是错误的了。我们需要高度注意的是：化学平衡中由于条件的不同而导致的化学平衡的移动，移动方向相同，但移动导致的结果是可能完全不一样的。同样道理，逆向移动，反应物转化率降低也是错误的，逆向移动的化学平衡，反应物的转化率也可能增大。
三、等效平衡与平衡常数方面的错误结论
（一）等效平衡，平衡后数值全等的误区。等效平衡指的是针对可逆反应而言，在条件一定的情况下，虽然开始的状态不同，最终的状态一致，也就是体现了殊途同归的效果。等效状态并不意味着反应过程也完全相同，非全等。
1、恒温恒容方面。在恒温恒容的条件下，反应中，可以分为两种情况来看，一种是条件为1molH2和1molI2放在一个固定容器中，另一种条件是2molH2和2molI2拆分为两个跟原先一样的装置，当两者达到平衡状态时是等效的，也就是说将压强保持不变，平衡是不会移动的，所以两者等效。
2、恒温恒压方面。恒温和恒压的条件下，达到的化学平衡，其物质的质量分数跟物质的浓度都是相同的，唯有物质的质量是跟平衡时的体积呈倍数关系，例如
（A）（B）
例如两个密闭的装置A和B，其中A装置中置入的是1mol的氧气和2mol的二氧化硫，而B装置中置入的是2mol的氧气和4mol的二氧化硫，温度和压强是不变的，其达到的化学平衡时，物质的浓度和质量分数是相同的，但生成的物质的质量等是不同的。
（二）条件改变而平衡常数改变的误区。很多情况下，我们会认为一旦条件改变，化学平衡的常数也会发生改变。如果可逆反应的系数确定为K，则当其他条件变化时，化学平衡产生了移动，但化学平衡常数K是不会因为化学条件的变化而发生改变的，除了温度这一因素之外。如果温度发生变化，则化学平衡的系数K必定会发生变化。其中由于温度改变而产生变动的化学平衡常数以后水离子积常数、电离平衡常数、溶剂常数和水解平衡常数等。
结束语：
高中化学是一门重要的学科，学科实验性加强，其中涉及到的化学平衡分析是科目中的重点内容，化学平衡分析主要是针对化学反应中的可逆反应而言的，可逆反应是在特定的条件下能够向两个方向进行的反应，且能够在一定情况下达到平衡。但化学平衡并不是一直处于稳定状态或者持续下去，只要平衡条件发生改变，化学平衡就会被打破，学生会对此产生一些错误的认识，影响其对化学反应的判断等。因此需要高度重视，必须要加强对化学平衡中错误结论的分析，以减少更多的误区，提高对高中化学平衡问题的认识，提高化学水平。
参考文献：
[1]李娟.高中化学相异概念及其转变文本的研究[D].南京师范大学，2012.
[2]张利琦.关于高中化学教师对化学平衡移动学科理解的探查研究[D].东北师范大学，2013.
化学平衡常数篇6
关键词：三阶试题；化学平衡；迷思概念；知识不足
文章编号：1005C6629（2017）2C0026C06 中***分类号：G633.8 文献标识码：B
化学平衡是中学化学基础理论之一，是培养“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”等核心素养的重要知识载体。但由于化学平衡囊括一系列抽象而内涵丰富的知识，对学生的能力要求较高，学生容易产生学习困难，造成对后续溶液中离子平衡学习的认知障碍。在化学教学中，教师只有准确探查出学生的学习困难，才能选择有效的教学策略及时补救或转变概念，促进学生的有意义学习。
目前，对化学平衡学习困难的研究集中于探查迷思概念，发现了学生在“可逆反应”、“化学平衡状态特征”、“化学平衡移动方向”、“化学平衡常数”等知识点上存在迷思概念，如“认为可逆反应是‘钟摆式’单向进行的”，“将化学平衡混淆于静态的物理平衡”等。已有研究主要是通过常规测验、二阶试题或规则空间模型对学生解决问题结果的评判来揭示学生存在的迷思概念，但使用常规测验、二阶试题不能判断学生回答正确是由于掌握了知识还是猜测，容易造成迷思概念的过当评价[1，2]；而规则空间模型具有复杂的数理公式，试题编制的难度大，且依赖于计算机程序的使用，难以在教学实际中推广[3，4]。近年国外科学教育逐渐兴起三阶试题的使用[5，6]，它能够有效弥补已有方法的缺陷，区分学生的迷思概念及知识储备不足等问题，更加准确地解释学生的学习困难。
1 研究设计
1.1 研究对象
本研究所选择课程内容为高中学段“化学平衡”，被试群体为陕西省西安市某中学同一化学教师任教的高二年级四个平行班的学生。
1.2 研究方法
参考高中化学课程标准、教科书内容及已有研究，确定从可逆反应、化学平衡状态、化学平衡移动、化学平衡常数四个知识维度展开测试。记录“化学平衡”教学过程，并通过对任课教师的录音访谈了解其发现的学生迷思概念，并抽取该班级化学学业成绩前、中、后各4名学生，进行半结构化晤谈以深入搜集迷思概念。随后，初步设计三阶试题。委请3位专家检核内容效度，修正后进行小范围预试（50人），根据预试结果调整试题内容与数目，确定11道正式施测的三阶试题（见表1）。
三阶试题第一阶为设有4～6个选项的化学平衡单项选择题。第二阶为第一阶问题答案对应的理由项，这些理由是科学模型以及来源于教师访谈、学生半结构化晤谈与文献中高频出现的迷思概念在具体问题情境下的变式，其中有一个空白选项方便学生表达不同于选项的想法。第三阶调查学生对前两阶问题的回答是否确定，评量学生的自信水平。***1展示了一道化学平衡三阶试题。
使用化学平衡三阶试题对该教师任教的四个平行班施测，答题时间为40分钟。施测前已向学生说明研究目的在于了解化学平衡主题的学习情况，施测结果不列入学科成绩。发放试题205份，回收203份，回收率99.02%，有效样本197份，有效率97.04%。评阅试卷并将结果导入Microsoft Excel 2010与SPSS 20.0。
A.变深 B.变浅 C.不变 D.无法判断3.2回答3.1题的理由是（ ）
A.平衡正向移动，消耗NO2，NO2的浓度减小
B.平衡不移动，消耗NO2的同时产生NO2，NO2的浓度不变
C.平衡正向移动，消耗NO2，但最终浓度仍旧大于初始平衡的浓度
D.平衡正向移动，消耗NO2，但无法判断充入量与消耗量大小
2 结果与分析
2.1 响应类型的划分
根据学生在三阶试题的8种答题情况，可判断其对某个知识点的认识水平，即“响应类型”。将响应类型划分为6种：“科学知识”、“假正”、“假负”、“迷思概念”、“自信不足或幸运”、“知识不足”[7]，见表2。
若W生答题情况表现为“正确/正确/确定”，则响应类型为“科学知识”。若学生答题情况表现为“错误/错误/确定”，则响应类型为“迷思概念”。这与迷思概念的不科学性、顽固性的特点一致。
“假正”是指正确回答第一阶问题，但不能使用正确的理由加以解释且第三阶选择“确定”的响应类型。“假负”是指错误回答第一阶问题，但推理的理由选择正确且第三阶选择“确定”的响应类型[8]。试题表述不清、提供的理由项与学生解决问题的推理过程脱节是造成假正与假负的主要原因。因此，可借由假正与假负各自的比例检验试题的内容效度[9]。
此外，将前二阶均回答正确，但第三阶选择“不确定”归类为“自信不足或幸运”。它是由于学生的自我效能感低，或是前二阶试题自身特性造成的，即第一阶试题的答案往往与第二阶的某个理由项存在对应关系[10]。
共有三种答题情况属于“知识不足”：“正确/错误/不确定”“错误/正确/不确定”“错误/错误/不确定”，据此可判定学生认知体系中的某一知识盲点。
2.2 变量赋值
根据答题情况对以下变量进行赋值[11]：（1）各阶分数：只要某阶回答正确赋值1，否则赋值0。第三阶回答“确定”赋值1，否则赋值0。第三阶分数可表征学生的自信水平。可利用各阶分数对响应类型进行编码[12]，见表2。（2）前二阶分数：若第一、二阶均回答正确赋值1，否则赋值0。它将与第三阶分数用于评价试题的结构效度[13]。（3）三阶分数：若前二阶均回答正确且第三阶回答“确定”赋值1，否则赋值0。（4）第一阶迷思分数：第一阶回答错误赋值1，否则赋值0。（5）前二阶迷思分数：前二阶均回答错误赋值1，否则赋值0。（6）三阶迷思分数：前二阶均回答错误且第三阶回答“确定”赋值1，否则赋值0。
某题第一阶、前二阶、三阶的正确率（或迷思比例）可分别用该题第一阶、前二阶和三阶总分数（或迷思分数）与样本数（N=197）的商表征，其与响应类型比例的关系见***2。值得注意的是，此处“第一阶迷思”与“前二阶迷思”的内涵等同于传统单选题的“错误”与二阶试题中的“错误/错误”，“三阶迷思”才对应“迷思概念”响应类型。正确率与迷思比例将用于验证三阶试题的优势。
2.3 试题质量评价
化学平衡三阶试题的第一阶、前二阶和三阶的Cronbachα值分别为0.758、0.782和0.889，符合选择题测验的信度参照标准[14]，试题信度良好。试题的内容效度可用假正与假负的比例量化表征。各题假正、假负比例见表3。由表3可知，假正平均比例为5.68%，假负平均比例为4.89%，均小于10%，说明试题内容效度良好[15]。
学生前二阶分数与第三阶分数的相关性可验证试题的结构效度。***3是前二阶分数与第三阶分数的相关性散点***。由***3可知，普遍地，在前二阶得分越高，自信水平越高。但也存在部分学生前两阶的分数偏低但仍旧自信的情况，其散点分布于***像的右下角，暗示了这些学生存在顽固的化学平衡迷思概念。学生前二阶分数与第三阶分数呈显著正相关，Pearson相关系数为0.530（p
2.4 学习结果评价
2.4.1 正确率与自信水平分析
将第一阶、前二阶、三阶和第三阶的正确率统计如下，见表4。
由表4可见，试题第一阶、前二阶和三阶的平均正确率分别为71.90%、63.41%、56.02%，反映出试题整体的难度中等。第一阶平均正确率高于前二阶8.49%，这是因为第一阶正确率中额外包含假正（5.68%）、知识不足100（2.81%）两种响应类型造成的。前二阶平均正确率比三阶高7.39%，则是由于部分学生回答正确前二阶问题但不确定自己的答案造成的。以上差异证明三阶试题可以弥补二阶试题过度评价学生学习成果的缺陷，第三阶自信水平的设置使研究结论更为准确。另外，在第三阶学生表现出的正确率均大于80%，远高于三阶正确率，说明学生对自身化学平衡认知水平的评估过于理想，认知结构中存在顽固的迷思概念。
2.4.2 响应类型分布
统计“科学知识”“迷思概念”“知识不足”“自信不足或幸运”响应类型的比例，见表5。
由表5可知，56.02%的学生建构了科学的化学平衡知识，15.92%的学生认知结构中存在迷思概念，10.11%的学生化学平衡知识储备不足。四个知识维度中，学生可逆反应、化学平衡常数维度的知识建构更为准确，各题科学知识比例均大于60%。学生的认知结构在各维度均存在迷思概念与知识储备不足。
学生在化学平衡移动维度的“压强对化学平衡的影响以及勒夏特列原理的理解与应用（题6）”中存在知识的错误建构，迷思概念比例最高（26.40%）；其次，在化学平衡状态维度的“对化学平衡状态的判断（题10）”中，迷思概念比例为25.89%。学生在“化学平衡常数的简单应用”（题8）中迷思概念最少（5.08%）。
此外，学生在化学平衡移动维度的“浓度对化学平衡的影响”（题3）中，表现出明显的知识欠缺，知识不足响应类型比例达15.74%；其次为题11“催化剂对化学平衡影的判断（12.69%）”。而对于“化学平衡状态的建立过程”（题9）“惰性气体对化学平衡的影响”（题4），学生建立有相对完整的知识体系。学生的知识储备不足往往是因为没有及时复习，以致新知识没有稳定地同化、整合到原有的认知结构中。
2.4.3 迷思概念分析
将第一阶、前二阶和三阶的迷思比例统计于表6。
由表6可见，除题4外，随着试题阶数的增加，迷思比例逐渐减小。第一阶、前二阶、三阶平均迷思比例依次为28.10%、18.78%、15.92%。前二阶平均迷思比例低于第一阶9.32%，这是因为第一阶迷思比例额外包含了假负（4.89%）和知识不足010（4.43%）。三阶迷思比例比前二阶低2.86%，是因为知识不足000的存在。可推知，单凭第一阶或是前二阶测试评价学生的迷思概念均会造成对迷思概念的过度评价[16]。
为深入探查学生化学平衡知识的学习困难，将学生迷思概念进行了归纳，见表7。
由表7可见，对于可逆反应，7.61%的学生没有正确认识可逆反应的特征，对化学反应的认知水平仍停留在“化学反应是完全的”阶段（迷思概念1）。
对于化学平衡状态，10.15%的学生负迁移化学反应速率与计量数的关系的知识（迷思概念2）。16.75%的学生错误引申教学中总结的化学平衡状态的特征“定”的内涵，不能在具体的问题情境下判断可逆反应是否达到了化学平衡状态（迷思概念3）。
对于化学平衡移动，9.13%的学生在浓度对于化学平衡的影响出现学习困难（迷思概念4），这主要是教科书与教学注重对宏观实验现象的感性认识而缺乏微观表征与符号表征引起的。11.17%的学生没有理解特定反应下只有改变各组分分压才能影响平衡状态（迷思概念5）。各有15.23%、14.21%的学生存在迷思概念6、7，表明学生不能正确推断平衡移动的效果，没有正确理解勒夏特列原理的内涵，再一次反映了学生没有充分理解可逆反应的“不完全性”，这两个迷思概念是在以往研究未曾报道的。
对于化学平衡常数，9.64%的学生将某种反应物的“转化率”与“反应程度”混为一谈，不理解某一温度下的平衡常数可对应多个化学平衡状态，不知道具体反应的化学平衡常数只与温度有关（迷思概念10）。2.03%的学生没有理解化学平衡常数公式中物理量的意义（迷思概念11）。
此外，通过分析“假正”比例大于10%的题5和题11发现，5.58%的学生错误建构化学平衡的前概念温度对化学反应速率的影响（迷思概念8）。6.60%的学生对催化剂的性质存在片面认识（迷思概念9）。前概念是建构新知识的生长点，虽然这两个强隐蔽性迷思概念未使学生在第一阶问题做出错误判断，但有碍于学生科学认识化学反应。
在三阶试题诊断中，认定比例高于10%的具体的迷思概念为学生中主要存在迷思概念[17]，包括：利用浓度判断化学平衡状态（迷思概念2），与气体压强相关的判断化学平衡状态与平衡移动效果（迷思概念3、5、7），以及对勒夏特列原理内涵的理解（迷思概念6、7）。
究其原因，在学生认知角度，学生对于化学平衡体系中气体属性（是否惰性）、气体物质的量、气体浓度、气体压强等因素的认知总体上是割裂的，还无法建立系统化的认知模型以认识上述因素之间的对立统一关系，因此导致了通过气体压强判断化学平衡状态与平衡移动的较大认知负荷。在教科书内容组织角度，人教版教科书只阐述了浓度与温度因素，缺乏对压强因素的探讨（见***4）；只涉及化学平衡常数的意义与表达式的简单应用，并不涉及其在平衡移动的应用，未充分体现化学平衡常数的教育价值[18]。在实际教学角度，虽然教师针对压强对化学平衡的影响有所补充，但偏重传授利用勒夏特列原理的定性推理，忽视规律背后的量化本质。
3 结论与启示
本研究编制了信度、内容效度与结构效度良好、难度中等的化学平衡三阶试题。利用三阶试题诊断学生的化学平衡的学习成果并分析学习困难。研究发现：（1）第三阶的正确率高于各阶正确率，显现出学生高估自身的认知水平的现象。（2）学生在4个知识维度均存在迷思概念与知识储备不足，“可逆反应”与“化学平衡常数”知识建构相对准确。对化学平衡状态的判断、压强与浓度对化学平衡的影响以及勒夏特列原理的内涵存在相对较多的迷思概念；在浓度、催化剂对化学平衡的影响表现出明显的知识欠缺。（3）从迷思概念看，学生对化学平衡体系中气体属性（是否惰性）、气体物质的量、气体浓度、气体压强等因素的认知总体上是割裂的，化学平衡知识体系的建构缺乏整体性和系统性。
根据研究结论，可以得出以下教学启示：（1）在发挥实验现象宏观表征优势的基础上，充分利用模拟动画等帮助学生从微观角度理解压强对化学平衡的影响。（2）重视化学平衡常数的支点作用，挖掘化学平衡常数的教育价值，帮助学生理解勒夏特列原理的内涵与适用范围。（3）化学原理类内容教学中，注重培养学生的科学推理思维倾向与能力，引导学生在学习过程中重视科学问题的情境性，重视科学推理过程的逻辑性，重视科学论述与表达的严谨性和完整性。
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化学平衡常数篇7
关键词：勒夏特列原理特例化学平衡常数科学认识
随着电脑的普及，网络学习对学生已经不再陌生。随着新课程改革，学生的课外时间越来越多，通过网络学生进行求解、询问、获取答案已经是学生课外学习的重要手段。但是笔者发现，对于学生在网络上提出的问题，很多答案和解释是片面的、模糊的、甚至是错误的。造成学生理解的偏差，再纠正则费时费力，现把几处出现特别多平衡问题做一个澄清：
误区一：在2NO2 =N2O4平衡体系中增加 NO2 或是N2O4的浓度平衡都向正反应方向移动
模糊认识：在百度上搜索这一问题的答案时，发现绝大多数的答案都存在问题，有从平衡常数来说明的，有的把它看成勒夏特列原理的特例的，但是结论却是无论增加NO2 或是 N2O4的浓度平衡向着正反应方向移动。这给刚学习或是学习了勒夏特列原理的同学很大的困惑，很多学生只能靠死记硬背，大多数同学对于这一结论有一种无所适从的感觉。
科学的认识：勒夏特列原理是一个普遍实用的经验结论，根据勒夏特列原理，当增加反应物或是生成物的浓度，平衡向着减弱这种改变的方向移动，对于这道题，很多老师给出的答案是当增加 NO2 的浓度平衡向右移动，当增加N2O4的浓度的时候，相当于增大压强平衡仍然向着正反应方向移动。这个结论看似有理，却不够科学准确。笔者认为科学的认识应该是，当增加N2O4的浓度的时候，平衡仍然依据勒夏特列原理向逆反应方向移动，但是平衡移动的结果是无论是 NO2 或是N2O4的浓度都增加了，这样用平衡常数也可以得到完美的解释。
也就是说当温度不变的时候K值是不变的。当增加 N2O4的浓度的时候，平衡时NO2的浓度和 N2O4的浓度都得到增加，但是比值是不变的。
误区二：恒温恒压下，判断平衡的移动方向问题
在一定的温度和压强下，合成氨反应 3H2+N2= 2NH3达到平衡时，下列操作平衡发生移动的方向是（）
（A） 恒温恒压充入氨气
（B）恒温恒压充入氮气
（C） 恒温恒容充入氦气
（D）恒温恒压充入氦气
模糊认识：在做题中学生对于A选项，学生能够从保持恒压体积增大的角度来理解和认识，得出平衡逆向移动的认识，而对于B选项，学生却是一筹莫展，有的认为是右移，有的根据A选项的理解认为是向做移动。对于C选项学生能够从浓度不变的角度认为平衡不移动。而对于D选项，学生也可以从充入氦气体积增大，压强减小的角度得出平衡左移的结论，从而形成正确的认识。
科学的认识：利用勒夏特列原理，对于A选项，只要是充入氨气平衡是逆向移动的，只是平衡时的浓度较原平衡小。对于B选项，充入氮气，平衡向正反应方向移动，但是由于体积增大，平衡时浓度减小。
误区三：对于化学平衡常数存在片面的理解与认识
对反应2 NO2（气） =N2O4(气)，在温度不变时 K是个常数；称为化学平衡常数，现欲使平衡时 比值增大，在温度不变时应采取的措施是（）
A.体积不变，增加物NO2质的量
B.体积不变，增加N2O4物质的量
C.使体积缩小到原来的一半?
D.使压强不变充入N2
化学平衡常数篇8
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关键词：勒夏特列原理；高考试题；化学平衡常数
文章编号：1005–6629（2014）2–0074–02 中***分类号：G633.8 文献标识码：B
1 问题的提出
2013年上海高考题第20题考查的是学生对勒夏特列原理的应用，原题如下：
B.平衡时，单位时间内n（A）消耗： n（C）消耗=1：1
C.保持体积不变，向平衡体系中加入B，平衡可能向逆反应方向移动
D.若开始时向容器中加入1 mol B和1 mol C，达到平衡时放出热量Q
此题的关键是判断B的状态，对于可逆反应A（s） B+C（g），达平衡后缩小容器体积，根据勒夏特列原理，平衡向逆反应方向移动，又根据“减弱而不抵消”的原则，达新平衡时C（g）的浓度应比原平衡的浓度大，而这与题干矛盾了，是平常的教学讲得太绝对了，还是试题有问题？带着疑问，笔者又一次打开书本，并通过查阅文献，再次来认识勒夏特列原理。
2 勒夏特列原理分析
苏教版《化学反应原理》中关于勒夏特列原理的描述为“改变影响化学平衡的一个因素，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动”[1]。勒夏特列原理对判断平衡移动方向给出了判断的依据，即“减弱”，在实际教学中，多数老师对“减弱”的理解为“减弱，但不抵消”，也有的老师将其更生动地表述为“对着干”，但“胳膊拧不过大腿”，这一形象的描述使学生印象深刻。但据此分析这道高考试题，会发现题干有问题，而高考题毕竟是深思熟虑的，出错的几率较小。于是笔者又寻找关于勒夏特列原理的其他描述，在百度百科上有它的英文描述“Every system in stable chemical equilibrium submitted to the influence of an exterior force which tends to cause variation either in its temperature or condensation（pressure， concentration， number of molecules in the unit of volume）， in its totality or only in some of its parts， can undergo only those interior modifications change of temperature， or of condensation， of a sign contray to that resulting from the exterior force.”译文为“任何稳定化学平衡系统承受外力的影响，无论整体地还是仅仅部分地导致其温度或压缩度（压强、浓度、单位体积的分子数）发生改变，若它们单独发生的话，系统可以做内在的调节，使温度或压缩度发生变化，该变化与外力引起的改变是相反的。描述中只是说明了方向，是用来定性预测平衡点的，并不能定量地推测转化量的多少。而“减弱而不抵消”的提法是大多数老师和各种教学参考书总结的一般规律，可以说适用于多数情况。
3 试题再分析
再看本试题，新平衡与原平衡C（g）的浓度是否有可能相等？如何定量描述，化学平衡常数可以指点迷津。本题先假设B为非气态，则该反应的化学平衡常数K=c（C），显然只要温度不变，则K不变，即c（C）不变，可见B为非气态时是满足题意的。那么B为气态时达到新平衡后c（C）是否变化呢？A（s） B（g）+C（g），此时平衡常数表达式为K=c（B）c（C），假设原平衡时B和C的浓度均为a mol·L-1，达新平衡后，B和C的浓度变化量相同，则新平衡时两者的浓度仍相等，设为b mol·L-1，因温度不变故K不变则a2=b2，即a=b，也是满足题意的，故本题中B的状态可以是气态，也可以是非气态。
结合上述分析，当外界条件改变时，根据勒夏特列原理判断平衡移动方向，如上题反应增大压强后平衡逆向移动，会使c（C）减小，但压强的增大，又会使c（C）增大，当两者出现矛盾时，可以用化学平衡常数来判断，这也体现了在高中化学中引入化学平衡常数的必要性，它可以定量地预测可逆反应进行的限度，可以是勒夏特列原理的一个补充。
教学过程中教师经常会犯“经验主义”的错误，如对勒夏特列原理的认识，工作多年来自己就一直以“减弱而不抵消”跟学生讲，对解决多数问题起到了很好的作用，但是对某些特殊问题却不能这样去想，何况原理只是告诉我们“减弱”，好比物理学的“楞次定律”的“阻碍”。因此，对于经典的原理，教师在教学过程中还是要斟酌，切不可随意添加，而违背了原理本身的含义。
化学平衡常数篇9
关键词：自制教具；等效平衡；等效平衡模拟示意***
化学教学中常常要借助实验、符号、***像、模型等教具来进行教学。如化学变化借助化学实验，元素周期律借助元素周期表，原子结构借助原子结构示意***、电子云，化学平衡的建立借助化学平衡的建立***像等等，这样的例子非常多，举不胜举。更有些知识讲解要借助于自制教具进行教学。加强自制教具教学，既弥补了教仪的不足，又克服了一定的经费困难，为更好、更快地普及化学教学打下了基础。下面我就介绍等效平衡模拟示意***应用。
等效平衡是中学化学化学平衡中的一个考点，也是一个教学难点。想让学生学好，凭空想象等效平衡，实有一定难度。等效平衡模拟示意***，正好为我们解决这一难题。等效平衡模拟示意***变抽象为具体，变具体为***像，在教学中使用非常方便，用它分析等效平衡可达到事半功倍之效。等效平衡模拟示意***学生也可以自己画，学习中实用方便，是解决等效平衡这一知识难点的好帮手。
如何使用？首先需要我们了解什么是等效平衡。
一、什么是等效平衡
化学平衡的建立与途径无关，即可逆反应从反应物方向开始，还是从生成物方向开始，只要条件不变，都可以达到同一平衡状态。
相同条件下，同一可逆反应体系，不管从正反应开始，还是从逆反应开始，达到平衡时，任何相同物质的含量（体积分数、质量分数或物质的量分数）都相同的化学平衡互称等效平衡。可分为“全等效”平衡和“相似等效”平衡。
在一定条件下（定温、定容或定温、定压）的可逆反应，当达到化学平衡时，同种物质的浓度相同，这样的平衡称为“全等效”平衡；同种物质的含量（物质的量或气体体积或质量百分数）相同，这样的平衡称为“相似等效”平衡。在下列三种情况下，均可视为等效平衡。一是同温同体积时，对于N2 +3H2 2NH3反应前后气体分子数改变的可逆反应，只改变起始时加入物质的物质的量，如通过可逆反应的化学计量数比换算在同一半边的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。二是同温同压时，只改变起始时加入物质的量，只要按化学计量数比换算在同一半边的物质的量之比与原平衡相同，则两平衡等效。三是同温同体积时，对于I2 +H2 2HI反应前后气体分子数没有改变的可逆反应，只改变起始时加入物质的量，只要按化学计量数比换算在同一半边的物质的量之比与原平衡相同，则两平衡等效。
在一定条件下（恒温恒容或恒温恒压），对同一可逆反应，起始时加入物质的量不同，达平衡时的状态规律如下表：
转化思想：把各物质都有的起始状态转化为只有反应物或只有生成物的起始状态 ，从而使问题变得单一和明了。
二、等效平衡模拟示意***介绍
等效平衡模拟示意***是我自制的教具，它包含两件。一件用于前面提过的“全等效”平衡，即表格中的第三种情况。同温同压时，对N2 +3H2 2NH3的可逆反应，加入的反应物只要成比例，就可达到等效平衡。等效平衡模拟示意***（一）有两个***和一个模拟活塞，通过活塞的移动可以展示另一个***。***形如下：
另一件用于前面提过的“相似等效”平衡，即表格中的第二种情况。同温同体积时，对I2 +H2 2HI反应前后气体分子数没有改变的可逆反应，加入的反应物只要成比例，就可达到等效平衡。等效平衡模拟示意***（二）有两个***和一个模拟活塞，通过活塞的移动可以展示另一个***。***形如下：
三、等效平衡模拟示意***使用
等效平衡模拟示意***中的不同圆点表示平衡时不同分子。
***（一）中第二个***体积是第一个***体积的两倍，各种分子个数也是两倍，因此各物质的含量（体积分数、质量分数或物质的量分数）都相同。气体的体积与物质的量成正比时，只要温度相同第一个***中的压强与第二个***中的压强是相同，那么第一个***中的平衡与第二个***中的平衡是等效平衡。当然需要反应前两容器内的反应物的量也要成倍。第三个***是第二个***遮去一半，与第一个***完全一样。由此类推同温同压时，只改变起始时加入物质的量，只要按化学计量数比换算在同一半边的物质的量之比与原平衡相同，则两平衡等效。第三个***是第二个***遮去一半，与第一个***完全一样。
***（二）中第二个***体积是第一个***体积的两倍，各种分子个数是相同，因此各物质的含量（体积分数、质量分数或物质的量分数）都相同，只是各物质的浓度减半。温度和分子数相同时，压强与体积成反比，那么第一个***的平衡的压强是第二个***的平衡的压强两倍。对I2 +H2 2HI反应前后气体分子数没有改变的可逆反应，改变压强平衡不移动。第一个***表示的平衡与第二个***表示的平衡是等效平衡。第三个***是第二个***遮去一半，与第二个***的平衡是相同的。第三个***表示的平衡与第一个***表示的平衡是等效平衡。由此类推同温同体积时，对于I2 +H22HI反应前后气体分子数没有改变的可逆反应，只改变起始时加入物质的量，只要按化学计量数比换算在同一半边的物质的量之比与原平衡相同，则两平衡等效。
等效平衡模拟示意***比较直观说明等效平衡，对教师的教学和学生的学习都有很好的帮助。
教学实践表明：巧用自制教具教学，可以培养学生的学习情趣，并能调动其大脑处于最活跃的状态，能有效地激发学习热情，易于达到茅塞顿开的境界，使之自觉主动地投入教学活动中。托尔斯泰有句名言：“成功的教学不是强制，而是激发学习兴趣。”因此，在教学中充分发挥学生的各感官功能，自制教具教学与教师言简意赅的讲授相配合，就容易达到教学目的要求，从而改变教师手持课本口若悬河，学生却表情漠然的被动听课形式。巧用教具教学有助于提高授课质量与效率。笔者在多年的教学实践中采取加强自制教具教学的教学法，既克服了教师讲得口干舌燥，学生听得精疲力竭收效却甚微的现象，又能解决一些很难讲明的抽象问题。
化学平衡常数篇10
本章主要学习的是有关化学反应的快慢（速率）、化学反应的限度（化学平衡）和化学反应进行的方向（推动力）三方面内容，是化学反应原理的重要组成部分，也是在学习了元素周期律、化学反应与能量等知识的基础上学习的中学化学的重要理论之一。内容上有助于加深理解以前所学的元素化合物知识及化学反应，同时也是解释电离平衡、水解平衡等一些平衡现象的基础，起着中介和桥梁的作用，为第三章的学习奠定了理论基础。
选修4中又是以化学反应速率为第二章的开篇，重点是化学反应速率的定量表示方法，难点是通过实验测定某些化学反应速率。通过学习过程使学生初步学会运用化学视角，去观察生活、生产和社会中有关化学反应速率的问题。这部分内容是后面学习影响化学反应速率的因素、化学平衡、化学反应进行的方向的基础，对学生的后续学习有着深远的影响。
（一）做好与必修教材的衔接，促使学生学习能力螺旋式上升。
学生的学习起点是影响他们学习新知识的重要因素，因此教学中首先要关注学生已有知识基础，做好与必修教材的衔接。在处理好教材衔接的同时，另一方面，针对必修、选修都有的内容，教学中要做到源于必修、又高于必修，促使学生学习能力螺旋式上升。分析选修四与必修教材的相关内容设置，不难发现做好化学反应速率的计算是本节的重点。
（二）创设问题情境，引导学生对实验现象进行分析。
本章主要以复习化学反应速率的基础知识为主，但是化学反应速率的表示方法在这里是一个难点。为了增加学生的感性认识，建议在教学中通过实验2-1来引导学生，使学生通过生动直观的实验现象来学习，并留下深刻的印象。同时，及时创设问题情景，引导学生对实验现象进行分析。创设的问题有：
1.怎样判断化学反应的快慢？
2.通过对实验现象的观察你能否判断出一个反应比另一个反应快多少吗？
3.如果在相同时间内测量溶液中氢离子浓度的变化，或测量锌粒质量的变化是否能定量比较反应进行的快慢？
通过这些富于启发性的问题，活跃学生思维，增强学生分析总结问题的能力。使学生清楚的认识到表示反应速率的方法是，单位时间内反应物或生成物的浓度的变化来表示的。
（三）增设例题，提高学生解题能力。
为了进一步提高学生对这部分知识的应用，可以在教学过程中设计三道例题：
1.利用反应速率的表达式进行简单的计算；
2.引用三段式，计算反应中各物质的反应速率，目的在于为化学平衡的学习打下基础；
3.反应速率大小的比较。
（四）利用已有知识，实现类比迁移。
化学平衡概念的建立是“化学平衡”一节的重点与难点，对这一概念的正确理解直接影响平衡常数及化学平衡移动的学习。为突破这一教学难点，根据学生的认知发展水平和接受能力，从其熟悉的内容出发，帮助他们实现类比迁移，从而降低概念的学习难度。例如通过设计如下问题创设情境，导入新课。
问题1：一定温度下，在饱和的蔗糖溶液中加入一块蔗糖晶体，晶体的质量是否改变？
问题2：一定温度下，在饱和的蔗糖溶液中垂吊一块缺角的蔗糖晶体，一段时间后，蔗糖晶体又趋于完美了，而且晶体质量不变。晶体的形状发生变化说明什么？质量不变说明什么？这样从学生已有熟悉的关于溶解的知识出发，从溶解平衡导入化学平衡，通过对溶解平衡的理解和迁移，帮助学生建立起化学平衡是个动态平衡的概念。
（五）运用模型建构，降低思维难度。
化学平衡知识内容较为抽象，比较、假设、模型建构是学习该部分内容的主要方法，教学中要注意学科方法的渗透，加强假设、模型建构等学习方法的指导，使化学原理具体化、形象化、直观化，以便有利于启发学生思维，完成由感性认识向理性认识的飞跃。如在分析压强对平衡移动的影响时，引导学生在头脑中建立这样一个模型，想象一个带有可滑动活塞的密闭容器 ，若将活塞推进，容器体积减小，反应气体浓度增大，即增大压强；若将活塞拉出，容器体积增大，反应气体浓度减小，即减小压强。用上述模型再分析恒容下充入惰性气体或与反应无关的气体，以及恒压下充入惰性气体或与反应无关的气体，使抽象的内容具体化，大大降低了思维难度，有利于学生接受。
（六）优化教学内容，扩大教学效益。
化学平衡常数是选修4第二章中新增设的内容，该内容在课标中的描述如下：“知道化学平衡常数的涵义，能利用化学平衡常数计算反应物的转化率”。化学平衡常数的引入有利于学生从定量角度加深对化