压强对化学平衡影响的实验改进研究,本文主要内容关键词为:化学平衡论文,压强论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
压强对化学平衡影响的实验是高中化学平衡理论的一个重要实验。在现行的高中化学教材中,讨论压强对化学平衡的影响,一般选用注射器为反应器做NO[,2]和N[,2]O[,4]混合物的平衡体系,随压强变化,其颜色改变的演示实验。作为演示实验的一个最基本的条件,就是现象明显,清晰。但是,该实验现象恰恰不太明显,或者可以说,几乎很多学生观察不到此现象,这就使它不具备一个好的演示实验的要求。另外,对于该实验目前还存在着许多争议,从这些方面看,它都不是一个好的演示实验。目前,中学教师在进行这部分教学时,也确实感觉到这个演示实验的不佳,一部分学校只好不进行演示实验,直接讲理论内容。这就使得这节课内容显得呆板,也使得作为实验科学的化学学科的教材有了缺陷。因此找到一个更佳的压强对化学平衡影响的演示实验,就成了补充这部分课堂教学的一个重要内容。
1 改进研究
a.原理。
当减压时反应器中的白色消失,变为无色。由无色到白色固体的改变现象非常明显,学生可以清楚地认识到压强变化对化学平衡的影响。
b.最佳实验条件探讨。
为了探索反应的最佳实验条件,本实验选用正交表(1)L[,9](3[4])进行实验(表1)。
表1 实验数据1
*评分为主观评分,满分为10分。分数越高者,实验效果越佳,由于评分皆是实验者一人评定,故系统误差较小。
表2 实验数据2
c.实验结果及其讨论。
①极差(R)值的大小,表明各个因素的各级水平变化时,对实验结果影响大小的定量反
②注射器内要排尽空气。因为混合气体中氧气的存在能与H[,2]S反应生成淡黄色固体硫并附着在管壁上,当压强改变时,硫并不消失,因此,必然影响实验效果。
2 结论
用H[,2]S和NH[,3]反应生成NH[,4]HS的反应,来代替NO[,2]和N[,2]O[,4]的反应作为压强对化学平衡影响的演示实验的步骤如下:
①在一支100mL的注射器内吸入用固体CaCl[,2]干燥的30mLH[,2]和40mLH[,2]S。
②在另一只注射器内吸入用碱石灰干燥的50mLNH[,3]。
③将两支注射器对接,使氨气进入储有H[,2]和H[,2]S的注射器内。
实验准备完毕,可以课堂演示。
经过多次反复实验验证,实验由无色到白色固体的改变现象非常明显,学生可以清晰地观察到,因此可以作为压强对化学平衡影响的演示实验。但它的最大弊端是,NH[,3],H[,2]S都是有毒气体。如果将来我们能找到一个既现象明显又无毒的实验来作为压强对化学平衡影响的演示实验,那将是最佳的。