高中生化學(xué)平衡迷思概念的調(diào)查研究

1、高中生化學(xué)平衡迷思概念*迷思概念（misconception）是指學(xué)生在接受化學(xué)教育之前或在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中，通過自己的觀察、體會(huì)和對(duì)各種化學(xué)現(xiàn)象與化學(xué)過程的理解和認(rèn)識(shí)。這些認(rèn)識(shí)和理解大多是非本質(zhì)的，有別于目前科學(xué)家所公認(rèn)的想法。本文是筆者2005年市規(guī)劃課題高中生化學(xué)平衡迷思概念的研究的研究成果之一。的調(diào)查研究祁雪莉、劉瑞東（浙江省玉環(huán)縣玉城中學(xué) 317600）摘要 學(xué)生生活在豐富多彩的化學(xué)世界中，在正式學(xué)習(xí)化學(xué)之前，就已形成了一些概念或者經(jīng)驗(yàn)。這些概念和經(jīng)驗(yàn)的積累大多是自然而然形成的，是缺乏引導(dǎo)的，有些生活經(jīng)驗(yàn)是正確的，有些則是片面的，甚至是錯(cuò)誤的。按照認(rèn)知心理學(xué)的觀點(diǎn)，這種經(jīng)驗(yàn)的存在是必然

2、的。因?yàn)閭€(gè)體從出生就開始了探索環(huán)境、順應(yīng)環(huán)境的活動(dòng)，在活動(dòng)中構(gòu)建出了特定的圖式。本文通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)平衡之后，仍然對(duì)化學(xué)平衡中的五大中心概念問題：動(dòng)態(tài)平衡的判斷；濃度、溫度、壓強(qiáng)（體積）等對(duì)化學(xué)平衡的影響；濃度、溫度、壓強(qiáng)（體積）等對(duì)化學(xué)平衡反應(yīng)速率的影響；鹽類對(duì)溶解平衡的影響；惰性氣體對(duì)化學(xué)平衡的影響等存在大量的迷思概念。在此基礎(chǔ)上論文匯總了學(xué)生在化學(xué)平衡學(xué)習(xí)過程中存在的重要迷思概念以及對(duì)重要迷思概念的產(chǎn)生原因進(jìn)行了分析，最后得出結(jié)論傳統(tǒng)的教學(xué)很難轉(zhuǎn)變學(xué)生的迷思概念。并提出了改革化學(xué)課堂教學(xué)策略的一些教學(xué)建議。關(guān)鍵詞 化學(xué)平衡 迷思概念 調(diào)查研究1 調(diào)查目的本調(diào)查旨在了解高中學(xué)生在

3、化學(xué)平衡學(xué)習(xí)過程中是否普遍存在迷思概念的現(xiàn)象，并通過調(diào)查找出迷思概念產(chǎn)生的原因，為改革我國(guó)傳統(tǒng)的化學(xué)課堂教學(xué)提供理論和實(shí)踐依據(jù)。2 調(diào)查方法2.1 調(diào)查對(duì)象此實(shí)驗(yàn)的被試取自玉環(huán)縣實(shí)驗(yàn)學(xué)校2003級(jí)高二年級(jí)2個(gè)教學(xué)班的學(xué)生，省重點(diǎn)中學(xué)楚門中學(xué)2003級(jí)高二年級(jí)2個(gè)教學(xué)班的學(xué)生，省級(jí)重點(diǎn)中學(xué)玉城中學(xué)2003級(jí)高二年級(jí)3個(gè)教學(xué)班的學(xué)生。共計(jì)2003級(jí)高二年級(jí)7個(gè)教學(xué)班的學(xué)生，每班按42人抽樣，共294人取樣進(jìn)行測(cè)試。其中有效答卷282份。被試年齡分布為16-17周歲。被調(diào)查學(xué)生均已學(xué)過化學(xué)平衡的相關(guān)知識(shí)。2.2 測(cè)查工具（1）自編化學(xué)平衡問題迷思概念診斷測(cè)查問卷。問卷編寫參考臺(tái)灣學(xué)者的“高中學(xué)生應(yīng)用

4、勒沙特列原理判斷化學(xué)平衡的迷思概念探討”的研究成果，并結(jié)合自己多年來的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)學(xué)生易混淆、易出現(xiàn)“迷思”的問題編寫而成的診斷性試題。測(cè)試題均為選擇題，測(cè)試時(shí)間為2004年4月上旬。（2）依據(jù)（1）設(shè)計(jì)訪談?dòng)玫膯栴}，以探知學(xué)生產(chǎn)生迷思概念的原因。2.3 調(diào)查項(xiàng)目設(shè)計(jì)本調(diào)查研究中共有五大項(xiàng)目，并且分散在15個(gè)問題中。項(xiàng)目1：考察學(xué)生對(duì)動(dòng)態(tài)平衡的判斷。項(xiàng)目2：考察學(xué)生對(duì)濃度、溫度、壓強(qiáng)（體積）等對(duì)化學(xué)平衡的影響的分析與判斷。項(xiàng)目3：考察學(xué)生對(duì)濃度、溫度、壓強(qiáng)（體積）等對(duì)化學(xué)平衡反應(yīng)速率的影響的分析與判斷。項(xiàng)目4：考察學(xué)生對(duì)鹽類對(duì)溶解平衡的影響的分析與判斷。項(xiàng)目5：考察學(xué)生對(duì)惰性氣體對(duì)化學(xué)平衡的

5、影響的分析與判斷。3 調(diào)查項(xiàng)目作答分析本調(diào)查問卷的形式為二段式選擇題，第一段要求學(xué)生選出答案，第二段再針對(duì)第一段的答案選出理由。測(cè)驗(yàn)試題設(shè)計(jì)是以固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三相彼此相互反應(yīng)的化學(xué)方程式為主，內(nèi)容則探討在濃度、壓強(qiáng)、溫度等條件下，學(xué)生應(yīng)用勒沙特列原理判斷平衡移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的迷思概念類型。根據(jù)測(cè)驗(yàn)的結(jié)果，逐題分析學(xué)生的作答：一、下列例題各為獨(dú)立系統(tǒng)，請(qǐng)指出是否為動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，并請(qǐng)說明理由。 1.瓦斯?fàn)t上一鍋沸騰的水。是 否 2.回答上題時(shí)，你所依據(jù)的理由是：蒸發(fā)速率等于凝結(jié)速率。 水蒸氣散發(fā)的能量等于瓦斯燃燒放出的能量。水一直在加熱使得蒸發(fā)速率大于凝結(jié)速率。沸騰的水會(huì)激烈運(yùn)動(dòng)，一直消耗熱量。 平衡

6、為密閉系統(tǒng)。其他： 表3-1診斷測(cè)驗(yàn)一-1、一-2題各選項(xiàng)次數(shù)分配表（樣本人數(shù)282人）理由選項(xiàng)人數(shù)答案 （百分率）（1）（2）（3）（4）（5）（6）合計(jì)是（%）22(7.8)11(3.9)10(3.5)5(1.8)9(3.2)2(0.7)59(20.9)否*（%）1(0.3)3(1.1)128(45.4)22(7.8)68*(24.1)1(0.3)223(79.1)未作答 注：打*者為正確，以下同。說明：第一大題是為了了解學(xué)生對(duì)于動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)的判斷，學(xué)生選項(xiàng)正確的所占人數(shù)比率為79.1%；對(duì)于動(dòng)態(tài)平衡的首要條件：在定溫下且為密閉系統(tǒng)，學(xué)生持認(rèn)同的理由占24.1%。答否的同學(xué)中有45.4%所

7、持理由為蒸發(fā)速率凝結(jié)速率，此概念為正確，因?yàn)榉磻?yīng)達(dá)平衡時(shí)正反應(yīng)速率必等于逆反應(yīng)速率。因此學(xué)生在此題中判斷動(dòng)態(tài)平衡時(shí)能確切了解平衡條件：定溫下、密閉系統(tǒng)及正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，所占比為69.5%(即45.4%24.1%)。有5.0%(即3.9%1.1%)同學(xué)以不正確的反應(yīng)當(dāng)成正、逆反應(yīng)，如水蒸氣散發(fā)的能量等于瓦斯燃放出的能量。 3.定溫下裝有足量樟腦丸的密閉容器。是 否 4.回答上題時(shí)，你所依據(jù)的理由是：樟腦丸升華速率等于凝華速率。蒸腦丸被封在密閉容器中，不與潮濕空氣作用，所以不會(huì)有汽化現(xiàn)象。樟腦丸會(huì)揮發(fā)，但揮發(fā)后的氣體卻不能變回樟腦丸。密閉容器中，物質(zhì)不會(huì)擴(kuò)散到外部，而保持平衡。在容器充滿

8、樟腦氣體之前，樟腦丸會(huì)持續(xù)升華。其他： 表3-2診斷測(cè)驗(yàn)一-3、一-4題各選項(xiàng)次數(shù)分配表（樣本人數(shù)282人）理由選項(xiàng)人數(shù)答案 （百分率）（1）（2）（3）（4）（5）（6）合計(jì)是*（%）64(22.7)4（1.4）6（2.1）125*（44.3）7（2.5）2（0.7）208（73.8）否（%）1（0.3）3（1.1）55（19.5）1（0.3）14（5）074（26.2）未作答說明：本大題是為了解學(xué)生對(duì)于動(dòng)態(tài)平衡系統(tǒng)的判斷，學(xué)生選項(xiàng)正確的所占人數(shù)比例73.8%；對(duì)于動(dòng)態(tài)平衡的首要條件：在定溫下且為密閉系統(tǒng)，學(xué)生在第一題中判斷動(dòng)態(tài)平衡時(shí)能確切了解平衡條件：“定溫下”、“密閉系統(tǒng)”及“正反應(yīng)速等

9、于逆反應(yīng)速”，所占比例為67.0%(即22.7%+44.3%)，但亦有21.6%(2.1%+19.5%)的學(xué)生認(rèn)為定溫下密閉容器內(nèi)，足量的樟腦丸會(huì)揮發(fā)，但揮發(fā)后的氣體不會(huì)變回樟腦丸，即認(rèn)為平衡反應(yīng)是單向進(jìn)行的，其次也有2.5%(1.4%+1.1%)同學(xué)認(rèn)為樟腦丸被封在密閉容器中，不與潮濕空氣作用，所以不會(huì)升華。本題目的在探討學(xué)生是否了解動(dòng)態(tài)平衡的真正意義，相對(duì)的也是測(cè)知學(xué)生對(duì)平衡的先備知識(shí)是否正確。結(jié)果顯示以本樣本為例，有67.0%以上的同學(xué)能確切判別動(dòng)平衡與靜平衡或穩(wěn)定狀態(tài)的差異。二、溴化銨為結(jié)晶固體，加熱會(huì)分解，NH4Br(s) NH3 (g) +HBr(g)，此分解過程為吸熱反應(yīng)。取一些

10、固體溴化銨置于一真空容器中，溫度保持400，系統(tǒng)最后達(dá)成平衡1.若定溫定容下，加入NH3(g)到容器中，則下列各項(xiàng)將如何改變？ a.平衡向左移動(dòng) 向右移動(dòng) 保持不變 b.回答a 題時(shí)，你所依據(jù)的理由是：加入NH3 (g)，體系壓強(qiáng)增大。加入NH3 (g)，NH3(g)分壓增加，使逆反應(yīng)速率正反應(yīng)速率。加入NH3 (g)，平衡常數(shù)變大，移動(dòng)可恢復(fù)原來的平衡常數(shù)，使系統(tǒng)達(dá)成平衡。加入NH3 (g)，反應(yīng)向減少該物質(zhì)的物質(zhì)的量的方向移動(dòng)。NH3和HBr的計(jì)量數(shù)之比為1:1，只加NH3 (g)而沒有加HBr (g)不會(huì)影響平衡。其他： 表3-3診斷測(cè)驗(yàn)二-1-a、二-1-b題各選項(xiàng)次數(shù)分配表（樣本人數(shù)

11、282人）理由選項(xiàng)人數(shù)答案 （百分率）（1）（2）（3）（4）（5）（6）合計(jì)向左移動(dòng)*（%）36（12.8）118*（41.8）52（18.4）36（12.8）2（0.7）244（86.5）向右移動(dòng)（%）2（0.7）3（1.1）2（0.7）1（0.3）8（2.8）保持不變（%）2（0.7）4（1.4）2（0.7）20（7.0）2（0.7）30（10.6）未作答說明：第二題1-a、1-b，探究固態(tài)、氣態(tài)系統(tǒng)中在定溫定容下，當(dāng)反應(yīng)物的濃度改變時(shí)，學(xué)生如何應(yīng)用勒沙特列原理判斷平衡的移動(dòng)？學(xué)生答案正確的占86.5%。在答案正確的同學(xué)中有12.8%的同學(xué)認(rèn)可在濃度改變時(shí)，以反應(yīng)體系壓強(qiáng)判斷平衡移動(dòng)是正

12、確的思考觀念。另有12.8%的同學(xué)以固態(tài)、氣態(tài)反應(yīng)加入氣體，造成濃度改變，分壓變大，平衡向氣體總物質(zhì)的量少的方向移動(dòng)，這觀念也是正確的。但其中有18.4%的同學(xué)呈現(xiàn)迷思概念如下：反應(yīng)物總濃度的改變會(huì)造成平衡常數(shù)改變，必須以平衡的移動(dòng)恢復(fù)平衡常數(shù)。此外，從10.6%答錯(cuò)的同學(xué)顯示有濃度改變并不改變平衡移動(dòng)的迷思概念，這其中有7.0%同學(xué)認(rèn)為若僅是一種反應(yīng)物的濃度改變，其它反應(yīng)物的濃度沒有依比例改變，將不會(huì)影響平衡移動(dòng)。 c.當(dāng)平衡再建立時(shí)，正反應(yīng)速率比最初達(dá)平衡時(shí)的正反應(yīng)速率增加 減少 保持不變 d.當(dāng)平衡再建立時(shí)，逆反應(yīng)速率比最初達(dá)平衡時(shí)的逆反應(yīng)速率增加 減少 保持不變 e.回答c、d 題時(shí)，

13、你所依據(jù)的理由是：濃度不影響反應(yīng)速率，反應(yīng)速率只會(huì)因溫度、催化劑和反應(yīng)本質(zhì)而改變。溫度不變，正、逆反應(yīng)速率不會(huì)變。反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，其正、逆反應(yīng)速率恒為一定值。正、逆反應(yīng)速率受反應(yīng)物濃度的影響。正、逆反應(yīng)速率受平衡移動(dòng)方向的影響。其他： 表3-4診斷測(cè)驗(yàn)二-1-c、二-1-d、二-1-e題各選項(xiàng)次數(shù)分配表（樣本人數(shù)282人）理由選項(xiàng)人數(shù)答案 （百分率）（1）（2）（3）（4）（5）（6）合計(jì)增加，增加（1，1）*（%）6（2.1）53*（18.8）4（1.4）2（0.7）65（23）增加，減少（1，2）（%）（0.3）3（1.1）7（2.5）2（0.7）13（4.6）增加，保持不變（1，3）（%

14、）1（0.3）2（0.7）1（0.3）4（1.4）減少，增加（2，1）（%）1（0.3）1（0.3）2（0.7）13（4.6）3（1.1）20（7.1）減少，減少（2，2）（%）1（0.3）1（0.1）減少，保持不變（2，3）（%）1（0.3）1（0.3）2（0.7）保持不變，增加（3，1）（%）3（1.1）2（0.7）2（0.7）4（1.4）1（0.3）12（4.3）保持不變，減少（3，2）（%）2（0.7）1（0.3）3（1.1）保持不變，保持不變（3，3）（%）51（18.1）20（7.1）86（30.5）2（0.7）2（0.7）1（0.3）162（57.4）未作答說明：第二題1-c、1

15、-d、1-e，探討化學(xué)平衡中，反應(yīng)物中濃度改變，平衡發(fā)生移動(dòng)時(shí)對(duì)反應(yīng)速率的影響。測(cè)驗(yàn)結(jié)果，答對(duì)比例僅占23.0%，顯示77.0%的同學(xué)在平衡中的反應(yīng)速率比較，感覺困難，是值得深思的問題。從同學(xué)的答題中得知，在濃度改變的條件下，大部份學(xué)生缺乏反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系，致使在正、逆反應(yīng)速率的變化過程判斷中，產(chǎn)生錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。答錯(cuò)的同學(xué)中57.4%有顯著的迷思概念：不論反應(yīng)物的濃度改變與否，認(rèn)為平衡前正反應(yīng)速率等于平衡后正反應(yīng)速率，另平衡前逆反應(yīng)速率亦等于平衡后逆反應(yīng)速率；其中在30.5%同學(xué)所持理由是：反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，正、逆反應(yīng)速率恒為一定值，另外有18.1%同學(xué)認(rèn)為濃度改變不影響反應(yīng)速率，此二種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)

16、，是產(chǎn)生迷思概念的原因。2. NH4Br(s) NH3 (g) + HBr(g)，定溫下，若容器的體積突然加倍，則下列各項(xiàng)將如何改變？ a.容器中固體NH4Br(s)的量將增加 減少 保持不變 b.回答a 題時(shí)，你所依據(jù)的理由是：體積增加，壓強(qiáng)變小，平衡發(fā)生移動(dòng)，造成NH4Br(s)量的改變。體積增加，壓強(qiáng)變小，Kp下降，造成NH4Br(s)量的改變。體積增加，壓強(qiáng)變小，NH4Br (s)的量直接受壓強(qiáng)影響改變。體積增加，活動(dòng)空間變大，反應(yīng)速率變大，造成NH4Br(s)量的改變。NH4Br(s)為固體，沒有分壓不會(huì)產(chǎn)生任何變化。其他： 表3-5診斷測(cè)驗(yàn)二-2-a、二-2-b題各選項(xiàng)次數(shù)分配表（

17、樣本人數(shù)282人）理由選項(xiàng)人數(shù)答案 （百分率）（1）（2）（3）（4）（5）（6）合計(jì)增加（%）17（6.0）5（1.8）2（0.7）24（8.5）減少*（%）*104（36.8）29（10.3）10（3.5）8（2.8）2（0.7）2（0.7）155（55.0）保持不變（%）1（0.3）2（0.7）3（1.1）3（1.1）91（32.3）2（0.7）102（36.2）未作答說明：第二題中2-a、2-b，探究在定溫下，當(dāng)體積(壓強(qiáng))改變，學(xué)生應(yīng)用勒沙特列原理判斷平衡的移動(dòng)，作答結(jié)果，55.0%的同學(xué)能做正確判斷，但有10.3%的同學(xué)認(rèn)為只有體積(壓強(qiáng))的改變，致使平衡常數(shù)Kp 值改變，平衡才跟

18、著發(fā)生改變的錯(cuò)誤認(rèn)知。其次32.3%答錯(cuò)的同學(xué)，錯(cuò)誤認(rèn)為化學(xué)平衡中若有固體物質(zhì)存在，將因?yàn)闆]有分壓，平衡不移動(dòng)也不會(huì)產(chǎn)生任何量的變化。 c.當(dāng)平衡再建立時(shí)，正反應(yīng)速率比最初達(dá)平衡時(shí)的正反應(yīng)速率增加 減少 保持不變 d.當(dāng)平衡再建立時(shí)，逆反應(yīng)速率比最初達(dá)平衡時(shí)的逆反應(yīng)速率增加 減少 保持不變 e.回答c. d.題時(shí)，你所依據(jù)的理由是：體積加倍，活動(dòng)空間變大，碰撞機(jī)會(huì)變小，正、逆反應(yīng)速率改變。溫度保持不變，正、逆反應(yīng)速率不會(huì)改變。反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，無論如何改變，其正、逆反應(yīng)速率恒為一定值。正、逆反應(yīng)速率受反應(yīng)物體系壓強(qiáng)的影響。正、逆反應(yīng)速率受平衡移動(dòng)方向的影響。其他： 表3-6診斷測(cè)驗(yàn)二-2-c、二

19、-2-d、二-2-e題各選項(xiàng)次數(shù)分配表（樣本人數(shù)282人）理由選項(xiàng)人數(shù)答案 （百分率）（1）（2）（3）（4）（5）（6）合計(jì)增加，增加（1，1）（%）6（2.1）3（1.1）4（1.4）2（0.7）4（1.4）1（0.3）20（7.1）增加，減少（1，2）（%）11（3.9）2（0.7）3（1.1）3（1.1）3（1.1）2（0.7）24（8.5）增加，保持不變（1，3）（%）1（0.3）1（0.3）1（0.3）3（1.1）減少，增加（2，1）（%）7（2.5）4（1.4）1（0.3）12（4.3）減少，減少（2，2）（%）59（20.9）1（0.3）8（2.8）1（0.3）1（0.3）70

20、（24.8）減少，保持不變（2，3）（%）2（0.7）1（0.3）3（1.1）保持不變，增加（3，1）（%）1（0.3）1（0.3）2（0.7）保持不變，減少（3，2）（%）2（0.7）1（0.3）1（0.3）1（0.3）5（1.8）保持不變，保持不變（3，3*（%）3（1.1）56（19.9）61（21.6）15*（5.6）5（1.8）2（0.7）142（50.4）未作答說明：第二題中的2-c、2-d、2-e，本題探討固態(tài)、氣態(tài)的化學(xué)平衡，當(dāng)容器體積(壓強(qiáng))改變，平衡發(fā)生移動(dòng)，反應(yīng)速率如何改變？答對(duì)同學(xué)占50.4%，答錯(cuò)占49.6%，顯示在壓強(qiáng)改變的情況下，平衡移動(dòng)與反應(yīng)速率的改變，對(duì)一半以

21、上的同學(xué)而言是困難的！就如同前面濃度對(duì)速率的改變一樣，在壓強(qiáng)的變化下，大半的同學(xué)缺乏反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系，導(dǎo)致無法正確判別化學(xué)平衡反應(yīng)前后正、逆反應(yīng)速率的差異；在答錯(cuò)的同學(xué)中20.9%的同學(xué)認(rèn)為體積加倍，碰撞機(jī)會(huì)變小，正、逆反應(yīng)速率改變。在答對(duì)的同學(xué)中19.9%的同學(xué)認(rèn)為溫度不變，正、逆反應(yīng)速率不會(huì)改變的錯(cuò)誤概念；另有21.6%的同學(xué)錯(cuò)誤認(rèn)為反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，無論如何改變，其正、逆反應(yīng)速率恒為一定值。3. NH4Br(s) NH3 (g) + HBr(g)，定容下，若溫度由400降到25，則下列各項(xiàng)將如何改變？ a.平衡向左移動(dòng) 向右移動(dòng) 保持不變 b.回答a 題時(shí)，你所依據(jù)的理由是：溫度下降，

22、平衡向吸熱反應(yīng)的方向進(jìn)行。溫度下降，平衡向放熱反應(yīng)的方向進(jìn)行。溫度下降，NH4Br有足夠的能量分解成NH3和HBr。溫度下降，壓強(qiáng)變小，反應(yīng)向氣體總物質(zhì)的量多的方向移動(dòng)。溫度下降不會(huì)影響平衡。其他： 表3-7診斷測(cè)驗(yàn)二-3-a、二-3-b題各選項(xiàng)次數(shù)分配表（樣本人數(shù)282人）理由選項(xiàng)人數(shù)答案 （百分率）（1）（2）（3）（4）（5）（6）合計(jì)向左移動(dòng)*（%）54（19.1）101*（35.8）24（8.5）7（2.5）2（0.7）188（66.7）向右移動(dòng)（%）20（7.1）35（12.4）5（1.8）8（2.8）68（24.1）保持不變（%）2（0.7）4（1.4）6（2.1）2（0.7）1

23、2（4.3）26（9.2）未作答說明：第二題中的3-a、3-b，探討溫度的變化對(duì)化學(xué)平衡的影響。有66.7%的同學(xué)可作正確選擇，但其中卻有19.1%同學(xué)明顯在應(yīng)用勒沙特列原理判斷平衡移動(dòng)時(shí)因?yàn)楦拍畈磺宄袛噱e(cuò)誤，同學(xué)認(rèn)為溫度下降，平衡應(yīng)向吸熱的方向進(jìn)行，而不是向放熱的方向進(jìn)行，這是嚴(yán)重的錯(cuò)誤；相對(duì)的也有13.8%的同學(xué)理由對(duì)，但也是勒沙特列原理方向判斷錯(cuò)誤。 c.當(dāng)平衡再建立時(shí)，正反應(yīng)速率比最初達(dá)平衡時(shí)的正反應(yīng)速率增加 減少 保持不變 d.當(dāng)平衡再建立時(shí)，逆反應(yīng)速率比最初達(dá)平衡時(shí)的逆反應(yīng)速率增加 減少 保持不變 e.回答c. d.題時(shí)，你所依據(jù)的理由是：正、逆反應(yīng)速率不受分子動(dòng)能的影響。正、

24、逆反應(yīng)速率不受溫度變化的影響。正、逆反應(yīng)速率受溫度變化的影響。反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，無論溫度如何改變，其正、逆反應(yīng)速率恒為一定值。正、逆反應(yīng)速率受平衡移動(dòng)方向的影響。其他： 表3-8診斷測(cè)驗(yàn)二-3-c、二-3-d、二-3-e題各選項(xiàng)次數(shù)分配表（樣本人數(shù)282人）理由選項(xiàng)人數(shù)答案 （百分率）（1）（2）（3）（4）（5）（6）合計(jì)增加，增加（1，1）（%）2（0.7）1（0.3）8（2.8）1（0.3）12（4.3）增加，減少（1，2）（%）1（0.3）1（0.3）11（3.9）1（0.3）2（0.7）16（5.7）增加，保持不變（1，3）（%）1（0.3）2（0.7）3（1.1）減少，增加（2，1）

25、（%）3（1.1）2（0.7）35（12.4）1（0.3）1（0.3）1（0.3）43（15.2）減少，減少（2，2）*（%）21（7.4）3（1.1）101*（35.8）7（2.5）52（0.7）139（49.3）減少，保持不變（2，3）（%）1（0.3）1（0.3）2（0.7）保持不變，增加（3，1）（%）1（0.3）1（0.3）1（0.3）3（1.1）保持不變，減少（3，2）（%）1（0.3）1（0.3）保持不變，保持不變（3，3）（%）2（0.7）12（4.3）6（2.1）38（13.5）3（1.1）2（0.7）63（22.3）未作答說明：第二題中的3-c、3-d、3-e，探討在溫度的

26、變化下，平衡移動(dòng)對(duì)反應(yīng)速率的影響，能答對(duì)的同學(xué)占49.3%，答錯(cuò)的占50.7%，可見溫度的變化下，平衡的反應(yīng)速率比較對(duì)大半的同學(xué)而言是困難的！其原因仍是在溫度的改變下，缺乏反應(yīng)速率對(duì)時(shí)間作圖的概念，以致無法透過圖解作出正確概念的判斷。另有13.5%的同學(xué)有反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，無論如何改變，其正、逆反應(yīng)速率恒為一定值的錯(cuò)誤概念。三、在定溫下BaCrO4(s) Ba2+(aq) + CrO42(aq)，達(dá)平衡后，改變下列條件，則平衡系統(tǒng)將如何改變？ 1.加入K2CrO4(s) 向左移動(dòng) 向右移動(dòng) 保持不變 2.回答上題時(shí)，你所依據(jù)的理由是：K2CrO4 會(huì)電離出CrO42，會(huì)使CrO42的濃度增加。產(chǎn)

27、生CrO42的同離子效應(yīng)。K的金屬活動(dòng)性大于Ba。平衡后表示溶液已飽和，再加溶質(zhì)也不會(huì)溶解。K2CrO4 (S)是固體，不影響平衡體系內(nèi)的濃度。其他： 表3-9診斷測(cè)驗(yàn)三-1、三-2題各選項(xiàng)次數(shù)分配表（樣本人數(shù)282人）理由選項(xiàng)人數(shù)答案 （百分率）（1）（2）（3）（4）（5）（6）合計(jì)向左移動(dòng)*（%）169*（60.0）22（7.9）5（1.8）2（0.7）1（0.3）2（0.7）201（71.3）向右移動(dòng)（%）27（9.6）3（1.1）5（1.8）1（0.3）36（12.7）保持不變（%）2（0.7）3（1.1）2（0.7）5（1.8）31（10.1）2（0.7）45（16.0）未作答說明

28、：第三題中的1、2，探究在定溫下微溶性的鹽類的溶解平衡，結(jié)果顯示，在微溶性鹽類的電離平衡中，當(dāng)加入可溶性鹽類電離時(shí)濃度改變，使平衡移動(dòng)，有71.3%的同學(xué)能正確的以勒沙特列原理判定移動(dòng)方向。其所持理由：生成物CrO42濃度增加，反應(yīng)向左占60%；以同離子效應(yīng)觀念解釋者占7.9%，此概念亦是正確的，屬于較高層次的正確認(rèn)識(shí)。在錯(cuò)誤的28.7%的學(xué)生中，有9.6%同學(xué)理由是對(duì)的，但應(yīng)用勒沙特列原理判斷方向卻是錯(cuò)誤的，顯示部份同學(xué)對(duì)勒沙特列原理并非真正了解，另有10.1%的同學(xué)，無法判定鹽類是可溶或微溶，只是單純認(rèn)定只要是加入固體就不影響平衡體系內(nèi)的濃度，這是重大的迷思概念。 3.加入BaCrO4(s

29、) 向左移動(dòng) 向右移動(dòng) 保持不變 4.回答上題時(shí)，你所依據(jù)的理由是：BaCrO4 會(huì)電離為Ba2、CrO42，使得c(Ba2+)、c(CrO42)增加。BaCrO4 (s)的濃度增加。保持平衡常數(shù)K 不變。已達(dá)到平衡，Ba2和CrO42的濃度仍然會(huì)變。BaCrO4是固體，不影響平衡系內(nèi)的濃度。其他： 表3-10診斷測(cè)驗(yàn)三-3、三-4題各選項(xiàng)次數(shù)分配表（樣本人數(shù)282人）理由選項(xiàng)人數(shù)答案 （百分率）（1）（2）（3）（4）（5）（6）合計(jì)向左移動(dòng)（%）15（5.3）2（0.7）3（1.1）1（0.3）1（0.3）2（0.7）24（8.5）向右移動(dòng)（%）37（13.1）85（30.1）4（1.4）

30、1（0.3）2（0.7）129（45.7）保持不變*（%）2（0.7）12（4.3）21（7.4）94*（33.3）129（45.7）未作答說明：第三題中的3、4，仍是探究定溫下，微溶性鹽類的溶解平衡，但改變的因素是加入難溶性鹽類，結(jié)果顯示僅45.7%同學(xué)能作正確判定。錯(cuò)誤同學(xué)中有43.2%(13.1%+30.1%)認(rèn)為難溶性鹽類易電離或是以為鹽類皆可溶，使?jié)舛雀淖?，平衡向右。學(xué)生的迷思概念仍是無法判斷鹽類是否可溶或是易電離。 5.加入BaCl2(s) 向左移動(dòng) 向右移動(dòng) 保持不變 6.回答上題時(shí)，你所依據(jù)的理由是：因?yàn)锽a2的濃度增大。Ba2與CrO42反應(yīng)，使得CrO42的物質(zhì)的量減少。產(chǎn)

31、生Ba2的同離子效應(yīng)。因?yàn)镃l濃度增加，使Ba2被消耗，濃度減少。BaCl2是固體，不影響平衡系內(nèi)的濃度。其他： 表3-11診斷測(cè)驗(yàn)三-5、三-6題各選項(xiàng)次數(shù)分配表（樣本人數(shù)282人）理由選項(xiàng)人數(shù)答案 （百分率）（1）（2）（3）（4）（5）（6）合計(jì)向左移動(dòng)*（%）165*（58.5）3（1.1）15（5.3）2（0.7）1（0.3）186（66.0）向右移動(dòng)（%）11（3.9）7（2.5）4（1.4）8（2.8）1（0.3）2（0.7）33（11.7）保持不變（%）1（0.3）1（0.3）6（2.1）2（0.7）52（18.4）62（22.0）未作答1（0.3）說明：第三題中的5、6，學(xué)生

32、在鹽類的溶解平衡的判斷上，在33.7%(11.7%+22.0%)錯(cuò)誤的同學(xué)中，仍有18.4%的同學(xué)具有只要鹽類是固體，就不影響平衡體系濃度的迷思概念，其中的關(guān)鍵概念仍是不了解可溶性鹽類電離后會(huì)改變離子濃度而影響平衡。 7.加入H2O向左移動(dòng) 向右移動(dòng) 保持不變 8.回答上題時(shí)，你所依據(jù)的理由是：加入H2O，BaCrO4 濃度不變。加入H2O，體積變大，平衡向總物質(zhì)的量多的一方移動(dòng)。加入H2O，則c(Ba2+)、c(CrO42)變小，造成平衡移動(dòng)。加入H2O，BaCrO4 不會(huì)電離。H2O 與平衡無關(guān)。其他： 表3-12診斷測(cè)驗(yàn)三-7、三-8題各選項(xiàng)次數(shù)分配表（樣本人數(shù)282人）理由選項(xiàng)人數(shù)答案

33、 （百分率）（1）（2）（3）（4）（5）（6）合計(jì)向左移動(dòng)（%）15（5.3）9（3.2）16（5.7）1（0.3）2（0.7）43（15.2）向右移動(dòng)*（%）8（2.8）56（19.9）109*（38.7）8（2.8）1（0.3）184（65.2）保持不變（%）2（0.7）2（0.7）1（0.3）1（0.3）48（17.0）54（19.1）未作答 1（0.3）說明：第三題中的7、8，探究微溶性鹽類的溶解平衡，當(dāng)加入溶劑(例如H2O)時(shí)，學(xué)生如何以勒沙特列原理判斷平衡的移動(dòng)。有65.2%的同學(xué)能作正確的判定，但有19.9%同學(xué)以加入溶劑，體積變大，平衡向總物質(zhì)的量多的一方移動(dòng)來解釋，平衡以物

34、質(zhì)的量多少來判斷移動(dòng)方向的概念，一般用于有氣態(tài)物質(zhì)參加的化學(xué)反應(yīng)，而不是在固態(tài)、液態(tài)的溶解度平衡中，這也是學(xué)生常有的迷思概念。另有17.0%答錯(cuò)的同學(xué)認(rèn)為溶劑的加入不影響平衡，也是重大的迷思概念。四、定溫定容下CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) -200KJ，達(dá)平衡后，改變下列條件，則平衡系統(tǒng)將如何改變？ 1.溫度上升向左移動(dòng) 向右移動(dòng) 保持不變 2.回答上題時(shí)，你所依據(jù)的理由是：溫度上升，平衡向吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng)。 溫度上升，平衡向放熱反應(yīng)的方向移動(dòng)。溫度上升，CaCO3 需吸收更多能量才能分解成CO2和CaO。溫度上升，總壓上升，CO2 的分壓必須增加。溫度為反應(yīng)物，溫度上升

35、，反應(yīng)速率加快。其他： 表3-13診斷測(cè)驗(yàn)四-1、四-2題各選項(xiàng)次數(shù)分配表（樣本人數(shù)282人）理由選項(xiàng)人數(shù)答案 （百分率）（1）（2）（3）（4）（5）（6）合計(jì)向左移動(dòng)（%）29（10.3）10（3.5）2（0.7）1（0.3）42（14.9）向右移動(dòng)*（%）131*（46.5）78（27.7）14（5.0）1（0.3）5（1.8）1（0.3）230（81.6）保持不變（%）4（1.4）2（0.7）1（0.3）2（0.7）1（0.3）10（3.5 ）未作答說明：第四題中的1、2，探討溫度因素對(duì)氣態(tài)、固態(tài)的非均勻系化學(xué)平衡的影響，答對(duì)的同學(xué)中有27.7%的同學(xué)持有這樣錯(cuò)誤理由：溫度上升，平衡向

36、放熱反應(yīng)的方向移動(dòng)；顯示同學(xué)在應(yīng)用勒沙特列原理時(shí)，常誤判平衡移動(dòng)方向。另有1.0% (0.3% +0.7%)的同學(xué)理由選，其以平衡常數(shù)Kpc(CO2)的概念解釋：溫度上升，CO2 的分壓增加；此為對(duì)平衡常數(shù)具高層次的正確認(rèn)知。 3.定容下加氦氣向左移動(dòng) 向右移動(dòng) 保持不變 4.回答上題時(shí)，你所依據(jù)的理由是：定容下加入氦氣，系統(tǒng)總壓變大，平衡向總物質(zhì)的量減少的方向移動(dòng)。定容下加入氦氣，CO2 分壓變大。 定容下加入氦氣，CO2 分壓變小。定容下加入氦氣對(duì)各物質(zhì)的分壓無影響。 惰性氣體與反應(yīng)結(jié)果無關(guān)。其他： 表3-14診斷測(cè)驗(yàn)四-3、四-4題各選項(xiàng)次數(shù)分配表（樣本人數(shù)282人）理由選項(xiàng)人數(shù)答案 （

37、百分率）（1）（2）（3）（4）（5）（6）合計(jì)向左移動(dòng)（%）55（19.5）31（11.0）8（2.8）1（0.3）1（0.3）96（34.0）向右移動(dòng)（%）4（1.4）8（2.8）26（9.2）3（1.1）1（0.3）42（14.9）保持不變*（%）2（0.7）1（0.3）2（0.7）84*（29.8）53（18.8）1（0.3）143（50.7）未作答1（0.3）說明：第四題中的3、4，此是探究定容下加入惰性氣體，對(duì)固態(tài)、氣態(tài)的化學(xué)平衡的影響，答對(duì)同學(xué)占50.7%，其中有18.8%的同學(xué)具有惰性氣體加入不影響平衡的迷思概念，另答錯(cuò)者占49.3%，內(nèi)有19.5%的同學(xué)認(rèn)為定容下加入惰性氣體

38、，系統(tǒng)總壓變大，平衡向物質(zhì)的量少的一方移。11.0%的同學(xué)認(rèn)為加入惰性氣體造成反應(yīng)物中分壓變大而平衡移動(dòng)，9.2%的同學(xué)認(rèn)為在定容下加入惰性氣體，CO2 分壓變小，上述三類同學(xué)顯示在壓強(qiáng)的變化因素下，學(xué)生對(duì)勒沙特列原理應(yīng)用于判斷化學(xué)平衡具有迷思概念，因?yàn)樵诙ㄈ菹录雍猓m總壓加大，但各分壓不變，不影響平衡移動(dòng)。 5.定壓下加氦氣向左移動(dòng) 向右移動(dòng) 保持不變 6.回答上題時(shí)，你所依據(jù)的理由是：定壓下加氦氣，系統(tǒng)濃度增加，平衡向總物質(zhì)的量減少的方向移動(dòng)。定壓下加氦氣，CO2的分壓變大。 定壓下加氦氣，CO2的分壓不變。定壓下加氦氣，體積增加，CO2濃度變小，分壓變小。 惰性氣體與反應(yīng)結(jié)果無關(guān)。其他

39、： 表3-15診斷測(cè)驗(yàn)四-5、四-6題各選項(xiàng)次數(shù)分配表（樣本人數(shù)282人）理由選項(xiàng)人數(shù)答案 （百分率）（1）（2）（3）（4）（5）（6）合計(jì)向左移動(dòng)（%）26（9.2）16（5.7）11（3.9）13（4.6）1（0.3）67（23.8）向右移動(dòng)*（%）11（3.9）6（2.1）44（15.6）50*（17.7）2（0.7）1（0.3）114（40.4）保持不變（%）1（0.3）3（1.1）5（1.8）7（2.5）82（29.0）1（0.3）99（35.1）未作答2（0.7）說明：第四題中的5、6，探討定壓下加入惰性氣體對(duì)固態(tài)、氣態(tài)的化學(xué)平衡影響，答對(duì)的同學(xué)占40.4%，其中15.6%的同學(xué)

40、具有加入惰性氣體造成分壓不變的錯(cuò)誤概念；答錯(cuò)的同學(xué)占59.6%，其中29.0%的同學(xué)具有定壓下惰性氣體加入不影響化學(xué)平衡的錯(cuò)誤概念，有9.2%的同學(xué)認(rèn)為定壓下加氦氣，系統(tǒng)濃度增加，平衡向總物質(zhì)的量少的一方移動(dòng)；全體中8.9%認(rèn)為定壓下加氦氣，CO2 的分壓變大，21.3%(3.9%+15.6%+1.8%)的同學(xué)認(rèn)為CO2 的分壓不變。 7.在定溫下達(dá)新平衡時(shí)，CO2 (g)的濃度增加 減少 保持不變 8.回答上題時(shí)，你所依據(jù)的理由是：反應(yīng)向右，c(CO2)增加。反應(yīng)向左，c(CO2)減小。定溫時(shí)Kp= c(CO2)為定值。c(CO2)在定溫下隨時(shí)間而變。惰性氣體與反應(yīng)結(jié)果無關(guān)。其他： 表4-1

41、6診斷測(cè)驗(yàn)四-7、四-8題各選項(xiàng)次數(shù)分配表（樣本人數(shù)282人）理由選項(xiàng)人數(shù)答案 （百分率）（1）（2）（3）（4）（5）（6）合計(jì)增加（%）43（15.2）2（0.7）2（0.7）3（1.1）1（0.3）1（0.3）54（19.1）減少（%）3（1.1）47（16.7）9（3.2）1（0.3）1（0.3）61（21.6）保持不變*（%）1（0.3）4（1.4）137*（48.6）8（2.8）17（6.0）167（59.2）未作答說明：第四題中的7、8，探討在定溫下在固態(tài)、氣態(tài)的化學(xué)平衡中，加入惰性氣體在達(dá)新平衡時(shí)的反應(yīng)物濃度如何變化？答對(duì)的同學(xué)占59.2%，答錯(cuò)的同學(xué)占40.8%，錯(cuò)的有15.

42、2%的同學(xué)認(rèn)為定溫下達(dá)新平衡時(shí)，反應(yīng)物濃度增加，另有16.7%的同學(xué)認(rèn)為反應(yīng)物濃度減少，二者概念明顯沖突，且皆錯(cuò)誤，因?yàn)槎貢r(shí)Kp=c(CO2)為定值。4 調(diào)查結(jié)果匯總從以上的二段式選擇題的問卷調(diào)查和對(duì)學(xué)生的訪談中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在化學(xué)平衡學(xué)習(xí)中存在的迷思概念相當(dāng)穩(wěn)定?，F(xiàn)依據(jù)診斷測(cè)驗(yàn)和訪談結(jié)果，在五大中心概念下，學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)平衡內(nèi)容時(shí)所存在的迷思概念討論匯總?cè)缦拢?.1 動(dòng)態(tài)平衡的判斷診斷測(cè)驗(yàn)的一-1、一-4小題探討動(dòng)態(tài)平衡的概念，在一-2題共有5.0%的同學(xué)以水蒸氣散發(fā)的能量等于瓦斯燃燒放出的能量作為判斷動(dòng)態(tài)平衡的標(biāo)準(zhǔn)；一-1題共有20.9的%及一-3題共有26.2%的同學(xué)無法判別平衡狀態(tài)；一-

43、4題中共有21.6%的同學(xué)將平衡視為單向反應(yīng)；共有2.5%的同學(xué)認(rèn)為樟腦丸被封在密閉容器中不與潮濕空氣作用，所以不會(huì)有汽化現(xiàn)象。大部分學(xué)生能了解動(dòng)態(tài)平衡的三項(xiàng)條件：定溫，密閉系統(tǒng)，正、逆反應(yīng)速率相等，但部份同學(xué)具有下列迷思概念：（1）平衡是單向進(jìn)行的反應(yīng)。（2）以不正確的反應(yīng)當(dāng)成正、逆反應(yīng)。（3）樟腦丸在密閉系統(tǒng)中不與潮濕空氣作用，不會(huì)有汽化現(xiàn)象。4.2 濃度、溫度、壓強(qiáng)（體積）等對(duì)化學(xué)平衡的影響診斷測(cè)驗(yàn)的二-1-a、二-1-b、二-2-a、二-2-b、二-3-a、二-3-b、四-1、四-2等小題討論濃度、溫度、壓強(qiáng)等因素對(duì)平衡移動(dòng)的影響，二-1-a題中10.6%的同學(xué)具有濃度改變并不改變平衡

44、移動(dòng)的迷思概念；二-2-b題中共有36.2%的同學(xué)認(rèn)為壓強(qiáng)改變不影響平衡移動(dòng)；二-1-b的題中共有7.7%的同學(xué)認(rèn)為若只改變反應(yīng)體系中的一種物質(zhì)的濃度，其它反應(yīng)物濃度沒有依比例改變，將不會(huì)影響平衡移動(dòng)； 二-2-b題中共有33.0%的同學(xué)認(rèn)為在化學(xué)平衡中若反應(yīng)物中有固體存在，因?yàn)闆]有分壓，平衡不移動(dòng)；二-3-b題中共有26.9%的同學(xué)認(rèn)為溫度下降，平衡應(yīng)向吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng)，共有6.0%的同學(xué)認(rèn)為溫度下降造成壓強(qiáng)改變，從而使平衡移動(dòng)；四-2題中共有31.9%的同學(xué)認(rèn)為溫度上升，平衡向放熱反應(yīng)的方向移動(dòng)；在二-1-b題中共有20.5%的同學(xué)認(rèn)為反應(yīng)物濃度的改變，造成平衡常數(shù)K改變，致使平衡移動(dòng)；

45、在二-2-b題中共有12.8%的同學(xué)認(rèn)為體積增加，壓強(qiáng)變小，Kp下降，造成反應(yīng)物量的改變。學(xué)生具有的迷思概念匯總?cè)缦拢海?）反應(yīng)物濃度改變會(huì)造成平衡常數(shù)改變，必須以平衡的移動(dòng)恢復(fù)平衡數(shù)。（2）濃度改變并不改變平衡移動(dòng)。（3）單一物質(zhì)濃度改變，其它物質(zhì)濃度沒有依比例改變，將不會(huì)影響平衡移動(dòng)。（4）壓強(qiáng)(體積)的改變，致使平衡常數(shù)改變，平衡才跟著改變。（5）化學(xué)平衡中若反應(yīng)物中有固體存在，因其沒有分壓，平衡不移動(dòng)，也不會(huì)產(chǎn)生任何量的變化。（6）溫度下降，平衡向吸熱反應(yīng)的方向進(jìn)行；溫度上升，平衡向放熱反應(yīng)的方向移動(dòng)。（7）溫度下降，造成壓強(qiáng)改變而使平衡移動(dòng)。學(xué)生無法定義影響平衡狀態(tài)相關(guān)與不相關(guān)因素，

46、而常誤用勒沙特列原理判斷平衡。從以上統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)現(xiàn)有33.0%的學(xué)生認(rèn)為在固態(tài)-氣態(tài)化學(xué)平衡中如果存在固體反應(yīng)物，將因?yàn)闆]分壓，平衡不移動(dòng)，也不會(huì)產(chǎn)生任何量的變化；因?yàn)閷W(xué)生大多以直觀方式判定相關(guān)因素，如固體存在就不影響平衡，正是產(chǎn)生迷思的主因。4.3 濃度、溫度、壓強(qiáng)（體積）等對(duì)化學(xué)平衡反應(yīng)速率的影響診斷測(cè)驗(yàn)的二-1-c、二-1-d、二-1-e、二-2-c、二-2-d、二-2-e、二-3-c、二-3-d、二-3-e等題討論各項(xiàng)中外界因素的改變對(duì)反應(yīng)速率的影響，在二-2-e題中共有31.9%的同學(xué)具有體積增加，體系分子活動(dòng)空間變大，碰撞機(jī)會(huì)變小，正、逆反應(yīng)速率改變的迷思概念；二-1-e題中共有9.0%的同學(xué)具有溫度不變，正、逆