高职无机化学中化学平衡教学探析

李邦玉

(苏州市职业大学 教育与人文科学系，江苏 苏州 215104)

高职无机化学中化学平衡教学探析

李邦玉

(苏州市职业大学 教育与人文科学系，江苏 苏州 215104)

高职无机化学中化学平衡内容多,分量重,涉及面广,学生学起来有一定难度.通过比较、分析、归纳化学平衡相关内容,帮助学生更好地学习和掌握化学平衡的相关知识.

无机化学；化学平衡；教学

Abstract:It is very difficult to study the chemical equilibrium in inorganic chemistry for students in higher vocational college. This paper analyses, compares and generalizes the contents of chemical equilibrium, in order to help the students to study and grasp it.

Key words:inorganic chemistry; chemical equilibrium; teaching

无机化学是食品、医药、化工、环境、检验等专业的首要专业基础课.无机化学中化学平衡内容多，分量重，涉及面广，跨度大，学生学起来有一定难度.探讨这方面教学方法的文章不是很多，有启发性、针对高职的内容就更少了[1-2].通过多轮无机化学课程的教学，笔者试图把教材[3]中涉及到的化学平衡内容进行梳理、归纳、总结，期望能对学生学习化学平衡有所帮助.

1 由物理变化中的平衡引入化学平衡的学习

根据平衡的性质，把平衡分为物理变化中的平衡和化学平衡.物理变化中的平衡是通过物理变化建立起来的平衡，如溶解结晶平衡、蒸发凝聚平衡、升华凝华平衡等.化学平衡是通过化学变化建立起来的平衡体系，如弱酸弱碱的解离平衡、盐的水解平衡、配位反应平衡.学好物理变化中的平衡对学习化学平衡有很大帮助.下面以物理变化中的平衡为例，如水的蒸发凝聚平衡、化学平衡中的NO2和N2O4间相互转化平衡，说明它们之间的区别和相似处，如表 1 所示.可见两类平衡虽然本质上不同，但在表达形式、特征、图示上都显示出一致性，可以把已经掌握的物理变化中的平衡知识迁移到化学平衡的学习上来.

2 由一般反应解读物质解离

在学习电解质解离反应时，把其当成特殊的化学反应.其中弱电解质的解离反应、难溶强电解质的沉淀溶解反应、配合物的解离反应等作为可逆反应处理，强电解质的解离反应作为不可逆反应对待.这样水溶液中的解离反应就和一般意义上的化学反应统一起来了，如表2 所示.

表2 一般反应与解离反应比较

3 由一般平衡推及特殊平衡

根据化学平衡体系中物质存在的形式，化学平衡可分为非离子反应平衡和离子反应平衡.非离子反应平衡包括气相反应平衡、气固相反应平衡、部分非水溶剂中反应平衡等，都是以分子形式参与反应，平衡常数一般就用KΘ表示.离子反应平衡包括水的解离平衡、弱酸弱碱的解离平衡、易溶盐的水解平衡、难溶盐的沉淀溶解平衡、配位反应平衡和部分非水溶剂中离子反应平衡等，用KiΘ表示，随体系的不同，下标i 用不同的字母或文字代替，如w (water，水) 、a (acid，酸)、b (base，碱)、h(hydrolyse，水解)、sp (solubility product，溶度积)、d (dissociation constant,不稳)等.KΘ 常用来表示任意平衡常数，只要把反应物和生成物换成相应的物种就可以得出其他特殊平衡的表达式，如表3 所示.

表3 非离子反应平衡和离子反应平衡比较

4 由简单平衡认识复杂平衡

根据化学平衡的复杂程度，把化学平衡分为简单平衡和复杂(多重)平衡.复杂平衡的每一步平衡就是一个简单平衡，其平衡常数是相应的几个简单平衡的平衡常数的组合，如表4所示.

5 计算物质转化 合并等价概念

有关化学平衡转化率的概念比较多，在不同的体系中叫法不一样，细究起来，其本质上是一样的，如表5所示.转化率、解离度、水解度等都是比值:某物质已转化的浓度/该物质初始浓度，其大小都表示物质解离的程度大小;溶解度大小表示沉淀物溶解能力的大小，即沉淀转化为离子的多少，也是一种转化率.

表4 简单平衡和复杂(多重)平衡比较

表5 化学平衡转化率的比较

6 考察平衡移动 比较方向判据

判定一个反应处于何种状态，或判断一个已经平衡的反应体系在新条件下的移动方向，在不同的体系中运用不同的判据，如表6所示.由表可知，三个判据:反应商判据、溶度积规则和电极电势判据在形式上是一致的，都是用一个量和另一个量进行比较，最后得出平衡移动的方向.

表6 化学反应方向的判据比较

7 结 论

化学平衡是无机化学中的重要内容，所占份量很重，涉及到的面相当广，结合化学平衡教学，以此整合化学知识，如图1所示.就章节而言，第二章、第三章、第四章、第七章为重点章节;就领域而言，包括化学动力学、化学热力学、电解质化学、电化学、配位化学等.通过化学平衡的教学，可以串起大量的化学知识，同时，用学到的各类知识可以全面学习和深刻领会化学平衡问题.

在高职无机化学课程中,化学平衡内容分散在多个章节中，占据较大分量，学生难以将有关内容进行联系融合, 学习有难度.但是，通过上述分析、比较、归纳，会使学生对该内容更易理解、学习和掌握.

图1 化学平衡知识体系简图

[1] 余新武, 陈紫妍. 无机化学原理中一致性原则[J]. 高师理科学刊,2009,29(4):101-105.

[2] 覃世辉. 浅析无机化学中的化学平衡及其应用[J]. 河池学院学报:增刊,2007,27(1):115-118.

[3] 高职高专化学教材编写组.无机化学[M]. 3版.北京:高等教育出版社,2008.

(责任编辑: 李 华)

Teaching of Chemical Equilibrium in Inorganic Chemistry Course in Higher Vocational College

LI Bang-yu
(Department of Education and Humanities, Suzhou Vocational University, Suzhou 215104,China)

G642;O61-0

A

1008-5475(2011)01-0080-03

2010-10-27;

2010-12-31

苏州市职业大学博士启动基金资助项目(2009BS01)

李邦玉(1968－),男,安徽宣城人,副教授,博士,主要从事金属有机化学和基础化学教学研究.