淺談化學平衡教學中的辯證

時間：2024-10-24 08:32:57 化學畢業論文我要投稿

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淺談化學平衡教學中的辯證

　　摘要：唯物辯證法是指導科學研究的正確的哲學方法，化學平衡教學是中學化學理論教學的難點，在解決化學平衡問題滲透辯證法可化繁為簡，同時可讓學生感悟自然科學與哲學間的相互滲透，優化學生的思維品質，有效提高學生解決化學問題的能力。

淺談化學平衡教學中的辯證

　　關鍵詞：化學平衡問題解決辯證法

　　唯物辯證法是從人類的實踐中總結和概括出來的正確的哲學方法，是科學研究的普遍的方法論。它對自然科學的一般研究方法起指導作用，化學也不例外。“化學同時又是從自然哲學中獨立分支出來、具有濃厚的哲學氣息……[ 魏光，林銀鐘，陳鴻博等，論現代化學定義及其原則宗旨，化學通報，1997年第7期]。從化學的定義、分類、化學概念和學說的演變，到化學方法論研究、化學科學的發展，無不閃爍著辯證法的光芒。因此，在日常的教學中引導學生從發展的觀點、聯系的觀點、矛盾的觀點去觀察、認識、理解、解決化學問題，運用辯證的化學學科思想去解決化學問題，不但可以提升學生學習化學的層次，更可以提高學生的科學素養。

　　本文將從“化學平衡及平衡移動”教學中的幾個案例來論證如何在化學教學滲透辯證的化學學科思想，以及辯證的化學學科思想在其中的作用。

　　一、運用發展的觀點認識問題

　　不同物質相互之間發生的化學反應是一個既相互聯系，又不斷發展的動態過程。當反應物本身和外界反應條件發生變化時．化學反應的速率也發生了相應的變化，在化學反應速率變化的同時，反應物本身和一些反應條件隨之亦發生變化。因此在教學過程中引導學生用發展的觀點看問題，就可避免犯靜止看問題的錯誤。

　　例如：在溫度、體積、pH均相同的稀H2SO4 與HAc溶液各取等體積置于燒杯中，分別加入表面積相同、質量相等的Zn片(酸均過量)，判斷下列產生H2 的速率曲線正確的是(縱坐標表示速率，橫坐標表示時間)：

　　此題的正確選項是C。回答此問題時首先要明確反應過程中在不斷變化著的三個問題：一是酸與Zn發生的置換反應是一個放熱過程．隨反應的進行，溶液溫度在逐漸升高，可使初始階段的化學反應速率加快(由此淘汰了A、B兩個選項)。二是開始時由于兩溶液中的C(H+)相同，故產生H2的速率相等(進一步否定了B項)；隨著反應的進行，溶液中H+不斷消耗和溫度的不斷升高，促使了HAc的電離平衡向電離的方向移動，從而不斷補充溶液中的H+，此時，HAc溶液中c(H+)減少幅度不大；而硫酸溶液中沒有H+補充，其c(H+)在迅速減少，即反應開始后醋酸溶液中產生H 的速率相對快些。三是隨著反應的進行．Zn的表面積在不斷減小．直至全部反應完，由于醋酸溶液中c(H+)相對大一些，因此醋酸溶液中的鋅片先反應完(由二、三淘汰了D選項)。學生答題錯誤主要原因就是靜止地看待變化著的化學問題。二、運用聯系的觀點去分析問題

　　聯系，是指一切事物、現象之間及其內部諸要素之間的相互影響，相互作用和相互制約。化學反應速率與化學平衡是相輔相成的,它們之間存在著密切的聯系,化學反應速率是化學平衡理論的基礎,平衡問題實質上也是速率問題。在化學平衡學習中，在牢牢抓住三個核心知識即化學反應速率變化的根本因素、化學平衡形式的根本因素、化學平衡移動的根本因素，用聯系的觀點看待這三個核心知識，認清問題的本質，避免孤立、片面地看待化學平衡問題。進而形成系統方法論，建立起完善的平衡思維。本題是中學化學中的常見習題，經常會有以下幾種不同的觀點：（2）反應向右進行，平衡向左移動。理由：增大反應物的濃度，正反應速率增大，此時逆反應速率不變，所以，反應向正反應方向進行。但是由于，新加入的PCl5的轉化率比原來容器中的低，所以，平衡向左移動了。三、用矛盾的觀點去解決問題

　　所謂的平衡指一個整體的各部分在質量程度或其它方面處于均等或大致均等狀態。平衡是相互對立的矛盾的暫時的統一，在絕對的永恒的物質運動中存在相對暫時的靜止和平衡，平衡是相對的；不平衡是絕對的、永恒的，一切平衡都是特定運動的動態平衡，因為維持平衡的兩個相反的過程是對立統一關系，一方以另一方維持平衡，雙方互相牽制制約。

　　任何事物均存在于對立統一（矛盾）之中，事物內部和事物之間存在著相互影響、相互制約的關系。矛盾是普遍存在的，而矛盾的主要方面將支配事物的發生和發展，這是主流。但條件的變化使矛盾的主要方面和次要方面發生轉化，又是矛盾的相對性決定的。

　　平衡是相互對立的矛盾的暫時的統一，在絕對的永恒的物質運動中存在相對暫時的靜止和平衡，平衡是相對的；不平衡是絕對的、永恒的，一切平衡都是特定運動的動態平衡，因為維持平衡的兩個相反的過程是對立統一關系，一方以另一方維持平衡，雙方互相牽制制約。化學平衡亦是如此，其建立平衡——平衡狀態——平衡移動整個過程其實質就是矛盾與矛盾的相互轉化的過程。

　　例如：NaHS溶液中，HS-在水溶液中有兩種趨勢，一是電離趨勢：HS- ≒ H＋＋S2-（使溶液呈酸性）；二是水解趨勢：HS-＋H2O≒H2S＋OH－（能使溶液顯堿性），這是矛盾的兩個方面，其水解趨勢是矛盾的主要方面，因而NaHCO3溶液呈堿性。

　　問題：如何解釋向酸溶中液加入NaHS溶液，將生成H2S氣體？

　　還沒有學習鹽類水解的學生將毫不猶豫地寫出以下離子方程式：HS-＋H＋＝H2S↑＋H2O。但已具有平衡和鹽類水解知識的學生極有可能用“勒夏特列原理”來解釋：加入酸時，H＋中和了HS-水解產生的OH－，使HS-的水解平衡正向移動，生成的氫硫酸積累到一定濃度則分解為H2S氣體。哪種解釋更有道理呢？我們可作如下的辯證分析：當NaHS溶液加入酸時，HS-的電離平衡受到抑制是沒有疑義的，對于HS-的水解平衡，則可能同時產生兩個作用：①H＋中和水解生成的OH－，水解平衡正向移動；②H＋直接與HS-結合，水解平衡逆向移動。顯然這是矛盾的兩個方面，哪一個是矛盾的主要方面成了關鍵。很明顯，不管是哪種解釋，其基本原理都是HS-結合H＋，酸和水作為H＋的提供源，顯然酸具有更大的優勢（更直接、H＋濃度大，且加酸后，水的電離還要受到抑制），故解釋②抓住了反應歷程這個矛盾的主要方面，科學性強，更有說服力。

　　又如，為什么在MgSO4溶液中加入濃氨水生成Mg(OH)2沉淀，而Mg(OH)2卻能溶于(NH4)2SO4溶液？理由是很簡單的：MgSO4＋2NH3·H2O≒Mg(OH)2＋(NH4)2SO4，反應物和生成物是矛盾的雙方，在一定條件下，將向自己的相反方向轉化，這個條件就是濃度的變化（量變）。氨水濃度大，有利于生成Mg(OH)2，(NH4)2SO4濃度大，將有利于生成氨水。當然Mg(OH)2與NH3·H2O的堿性相當，是上述轉化的物質基礎，是內因。勒夏特列原理（平衡移動原理）可圓滿地解釋上述變化。化學平衡狀態，就是對立著的雙方（正反應和逆反應）在維持條件不變時勢力一致的臨界狀態，當條件改變時，有利于或更有利于其中的一方而使其成為矛盾的主要方面，平衡產生移動，在新的條件下，雙方勢力再次一致而達成新的平衡。“勒夏特列原理”淋漓盡致地體現了矛盾和矛盾轉化的原理。[ 錢承之，化學教學中的辯證法幾例]

　　以上我們對化學平衡中所蘊含的辯證法進行了討論，唯物辯證法不僅可以幫助學生正確理解抽象的化學理論，把握微妙的變化關系，進而可以讓學生感悟科學與哲學的相互滲透、融會貫通，使學生學會并自覺地用辨證的觀點看待化學問題，善于從學科思想的角度去審視看起來很平常的、紛雜的化學現象，在規律上加以提煉和升華。

　　參考文獻：

　　[1] 魏光，林銀鐘，陳鴻博等，論現代化學定義及其原則宗旨，化學通報，1997年第7期

　　[2] 經懷德，化學平衡中的哲學原理，合肥師范學院學報，2008年第6期

　　[3] 錢承之，化學教學中的辯證法幾例

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