پاورپوینت چالش‌ها و چشم‌اندازها در فرايند ياددهي و يادگيري تعادل‌هاي شيميايي

اسلاید ۱ :

Øتعادل شیمیایی برای آشنایی دانش آموزان با سایر مفاهیم شیمی از جمله هیدرولیز، عملکرد اسیدها و بازها، واکنشهای اکسایش- کاهش و محلولها خیلی ضروری است و تسلط بر مفهوم تعادل شیمیایی، تسلط بر سایر مفاهیم شیمی را تسهیل می کند.

Øپیدایش نظریه‌های حاکم بر تعادل شیمیایی به سالهای ۱۸۶۰ و فعالیتهای وانت هوف، گیبس، لوشاتلیه و دیگران در زمینه واکنشهای ناکامل و برگشت پذیر بر می‌گردد.

Øطرح بحث تعادل های شیمیایی در کتابهای درسی مدارس به سالهای ۱۹۶۰ بر می گردد.

اسلاید ۲ :

Øتعادل شیمیایی برای آشنایی دانش آموزان با سایر مفاهیم شیمی از جمله هیدرولیز، عملکرد اسیدها و بازها، واکنشهای اکسایش- کاهش و محلولها خیلی ضروری است و تسلط بر مفهوم تعادل شیمیایی، تسلط بر سایر مفاهیم شیمی را تسهیل می کند.

Øپیدایش نظریه‌های حاکم بر تعادل شیمیایی به سالهای ۱۸۶۰ و فعالیتهای وانت هوف، گیبس، لوشاتلیه و دیگران در زمینه واکنشهای ناکامل و برگشت پذیر بر می‌گردد.

Øطرح بحث تعادل های شیمیایی در کتابهای درسی مدارس به سالهای ۱۹۶۰ بر می گردد.

اسلاید ۳ :

nبررسی‌ها نشان داده است که بخش اعظم دبیران شیمی، تدریس تعادل شیمیایی را مشکل دانسته‌اند. بحث تعادل شیمایی که آمیخته ای از مباحث سینتیکی، ترمودینامیکی و ریاضی است، از مباحث انتزاعی شیمی فیزیک محسوب می‌شود که مشکلاتی را در فرایند یاددهی- یادگیری آن در سه بعد تفکر ماکروسکوپی، مولکولی و نمادی ایجاد کرده است.

اسلاید ۴ :

Øتعادل شیمیایی برای آشنایی دانش آموزان با سایر مفاهیم شیمی از جمله هیدرولیز، عملکرد اسیدها و بازها، واکنشهای اکسایش- کاهش و محلولها خیلی ضروری است و تسلط بر مفهوم تعادل شیمیایی، تسلط بر سایر مفاهیم شیمی را تسهیل می کند.

Øپیدایش نظریه‌های حاکم بر تعادل شیمیایی به سالهای ۱۸۶۰ و فعالیتهای وانت هوف، گیبس، لوشاتلیه و دیگران در زمینه واکنشهای ناکامل و برگشت پذیر بر می‌گردد.

Øطرح بحث تعادل های شیمیایی در کتابهای درسی مدارس به سالهای ۱۹۶۰ بر می گردد.

اسلاید ۵ :

چالش‌های موجود در یاددهی- یادگیری تعادل‌های شیمیایی

nبررسی‌ها نشان داده است که بخش اعظم دبیران شیمی، تدریس تعادل شیمیایی را مشکل دانسته‌اند. بحث تعادل شیمایی که آمیخته ای از مباحث سینتیکی، ترمودینامیکی و ریاضی است، از مباحث انتزاعی شیمی فیزیک محسوب می‌شود که مشکلاتی را در فرایند یاددهی- یادگیری آن در سه بعد تفکر ماکروسکوپی، مولکولی و نمادی ایجاد کرده است.

اسلاید ۶ :

دیدگاههای سینتیکی در تعادل‌های شیمیایی

n از دیدگاه سینتیکی، برای مثال در تجزیه آمونیم کلرید به آمونیاک و هیدروژن کلرید، اجزای واکنش از یک انرژی جنبشی نسبی برخوردار هستند و در دما و فشار ثابت، بر اثر برخوردهای موجود بین مولکولها، هم فرایندتشکیل پیوند و هم شکستن پیوند  به طور هم زمان انجام می گیرد و شرط برقراری تعادل، برابر بودن تعداد پیوندهای تشکیل شده و شکسته  شده است.

nهمچنین دو واکنش رفت و برگشت با سرعت های یکسانی پیش می‌روند.

اسلاید ۷ :

nاز دیدگاه ترمودینامیکی، شرایط حاکم بر تعادل از قانون دوم ترمودینامیک پیروی می‌کند. یعنی در حالت تعادل، انتروپی سیستم به حداکثر مقدار خود رسیده و انرژی آزاد گیبس نیز به حداقل مقدار خود (صفر) می رسد.

nبرای بررسی  تغییرات دما و تاثیر آن بر وضعیت تعادل، از قوانین ترمودینامیک و متغیرهایی نظیر آنتالپی، انتروپی و انرژی آزاد گیبس استفاده می‌شود.

∆G =∆H- T∆S

اسلاید ۸ :

اصل محوری در پیش‌بینی وضعیت تعادل‌های شیمیایی

nدر بررسی تغیرات غلظت و جرم فعال و حجم مواد شرکت کننده در واکنش تعادلی از دیدگاههای سینتیکی و در بررسی تاثیر دما، ثابت تعادل و میزان پیشرفت واکنش از دیدگاههای ترمودینامیکی استفاده می شود.

nآنچه که در بحث تعادل در دوره پیش دانشگاهی بیش از هر موضوعی شناخته شده است، اصل لوشاتلیه است که به صورت فرمت ساده شده‌ای برای پیش بینی تغییرات یک واکنش تعادلی استفاده می شود.

nاصل لوشاتلیه در شرایط استاندارد و برای گازهای با فشار کم و محلولهای بسیار رقیق صادق است.

اسلاید ۹ :

تعریف‌های مختلف اصل لوشاتلیه

nتعریف معمول اصل لوشاتلیه: اگر بر یک سیستم در حال تعادل تغییری تحمیل شود، تعادل در جهتی جابجا می شود که تغییر تحمیل شده را تعدیل نماید.

nتعریف ترمودینامیکی اصل لوشاتلیه: هنگام تحمیل تغییری بر یک سیستم تعادلی، تعادل در جهتی جابجا می شود که آنتروپی آن بیشتر است و در سمت دیگر به طرفی پیش می‌رود که آنتالپی آن کم است و این دو اثر یکدیگر را خنثی کرده و به برقراری مجدد تعادل کمک می‌کنند.

اسلاید ۱۰ :

تعریف‌های ساده شده اصل لوشاتلیه

nافزایش غلظت یکی از مواد شرکت کننده در تعادل، منجر به کاهش متعاقب غلظت (یا فشار جزئی) آن ماده می شود و برعکس (فقط در سیستمهای همگن جواب می‌دهد).

nاگر حجم سیستم تعادلی افزایش یابد، واکنش منجر به افزایش تعداد مولهای طرفی از تعادل می شود که تعداد مولهای بیشتری دارد و برعکس (این تلقی را دارد که در سیستم های با تعداد مولهای برابر، تغییری صورت نمی‌گیرد).

nکاهش دمای سیستم تعادلی، به نفع واکنش گرماده است و افزایش دما به نفع واکنش گرماگیر است.