值得改造“化学平衡移动”教材结构.pdfVIP

第 25 卷第 2 期 唐山师范学院学报 2003 年 3 月 Vol. 25 No.2 Journal of Tangshan Teachers College Mar. 2003 值得改造的 “化学平衡移动”的教材结构 1 2 郑 河 ，张索林 （1.唐山师范学院，河北 唐山 063000；2.河北师范大学 化学系，河北 石家庄 050051 ） 摘 要：从 《物理化学》教材建设的角度出发，将近些年来学术界对物质浓度因素、“惰气”作用影响化学平 衡状态移动的研究成果加以剖析，给出了一个可与现行教材中温度因素、压力因素在分量上相当的浓度因素、“惰 ．． 气”作用的定量、条理陈述的教材结构雏型。 关键词：化学平衡；反应进度；平衡移动；物质浓度 中图分类号：O642.4 文献标识码：A 文章编号：1009-9115 （2003 ）02-0036-05 当前《物理化学》化学平衡章节的内容和构架[1][2]大体上形成于 20 世纪的二三十年代。它是在热力学 基本原理的基础上展开对化学平衡现象讨论的，因此，有着较强的理论性和系统性，普遍地使用数学语言 是其特点，体现着它论述的严密性。同学们对本章的学习还是有浓厚兴趣的。但从历年来同学们提出的问 题和教师们的授课感受来看，教材确实存在着一些问题；其中最突出的是“化学平衡移动”部分，缺乏鲜 明的“浓度因素影响”的标题和相应的理论陈述。使得同学们从前行课中遗留下来的疑难得不到进一步回 答而大失所望。近年来出版的《物理化学》[1][3]对有关浓度问题也有简单引述，但那是远远不够的。 本文就是想从《物理化学》教材需要的角度，来整理近些年来国内外学者们对该课题的研究成果，使 得“化学平衡移动”部分的内容更为丰富和条理顺畅。 我们深知一个问题从学术讨论阶段到进入教材是有一定距离的，其中涉及内容的确凿无误和讲述的深 浅适宜（尤其是基础教材），但事情总要有一个开始，我们愿意为此抛砖引玉。 1 当前的教材状况 在“外界因素影响化学平衡”的题目之下，大体上是如下的小节内容： 1）温度（T ）对化学平衡的影响； 2 ）压力（P ）和“惰气”对化学平衡的影响； 3 ）平衡常数的利用（或反应物的最佳配比）。 十分清楚，其中第 1、2 小节题目是明确的，其中内容也是系统的、丰富的。但第 3 小节是利用平衡常 数来讨论反应物的转化率问题。大家都知道：它隐含着物质浓度变化如何影响平衡的求算问题的。 ．． 2 有关浓度问题的相关进展 关于物质浓度变化可影响化学平衡的研究时间是很久远了，可追溯到 19 世纪的末叶欧洲学术界对 Le Chatelier 原理的辩论。上个世纪 50 年代 I. Prigogine 及其同伴首先讨论了单一反应物的引入对化学平衡的 [4] 影响的初步数学推演 ；其形式是： 1 A RT   ( )TP (  i )