事實(shí)上，對(duì)于蘇教版“實(shí)驗(yàn)化學(xué)”教材P59的圖4-10中所繪的注射器中的NO2顏色深淺之變化，常存在爭(zhēng)議。教材圖示中左側(cè)注射器和右側(cè)注射器中的氣體顏色較接近，從文字?jǐn)⑹鰜碇v，NO2氣體在壓縮后(其他條件不變)，顏色會(huì)先變深再變淺，這點(diǎn)沒有疑問。但實(shí)驗(yàn)時(shí)若按教材上第59頁的畫法來觀察NO2顏色的話(即通過注射器弧形外壁直接觀察)，則不僅很難如意看到NO2氣體分子總數(shù)量有所減少，相反，到完全平衡時(shí)(內(nèi)部溫度恢復(fù)原狀)，NO2顏色反而會(huì)變得比壓縮前略深些。這主要與觀察方向有關(guān)，因?yàn)樽⑸淦髟趬嚎s氣體時(shí)，壓強(qiáng)增大，使平衡朝體積減少的方向移動(dòng)，故NO2的分子數(shù)減少，而同時(shí)隨著注射器內(nèi)氣體的壓縮，觀察面積也在減少，導(dǎo)致單位面積上觀察到的NO2分子數(shù)比壓縮前反而要多，所以顏色略深。
現(xiàn)以一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)來作進(jìn)一步的說明，圖1是該對(duì)照實(shí)驗(yàn)的三組實(shí)物照片，三組照片是同一對(duì)注射器在一起推或拉時(shí)拍下的對(duì)照照片，每組中的上一支注射器裝有NO2，下一支裝有Br2。第一組兩注射器中氣體顏色深度相近，從理論上推算，壓縮后兩者體積相同時(shí)，NO2顏色應(yīng)比Br2要淺，壓縮后NO2顏色也比壓縮前NO2顏色淺。但從實(shí)物照片上可看出壓縮后的氣體(包括NO2)比沒壓縮時(shí)都要深。照片上第三組為兩支注射器抽拉減壓到相同體積，可以看出Br2的顏色是最淺的，NO2減壓后顏色比Br2深些，但比前兩次NO2顏色都淺。理論上，當(dāng)抽拉時(shí)壓強(qiáng)減少，NO2—N2O4平衡體系往體積增大的方向移動(dòng)，NO2的分子數(shù)增多，顏色應(yīng)該最深，但是由于抽拉時(shí)，觀察面積增大，單位觀察面積上的分子數(shù)反而減少，所以顏色反而變得最淡。
因此通過注射器弧形外壁直接觀察的方法本身存在著缺陷。對(duì)此教師演示時(shí)可以用Br2作對(duì)比來校證實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的“異常”。
“實(shí)驗(yàn)化學(xué)”教材P59的圖可以說是有意引伸出一些問題和相關(guān)的“異�，F(xiàn)象”，接著該教材在P60的學(xué)生作業(yè)欄中，出了一道關(guān)于該實(shí)驗(yàn)觀察方法的探討題，題目為:“當(dāng)進(jìn)行壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡影響的實(shí)驗(yàn)時(shí)，請(qǐng)?jiān)O(shè)想如果在改變壓強(qiáng)的過程中，從注射器的頂端(見下圖)觀察針筒內(nèi)氣體顏色的變化，可以得到怎樣的結(jié)論?與其他的觀察方法比較，那種觀察方法更科學(xué)、更合理?為什么?”該探討題與P59的實(shí)驗(yàn)圖前后呼應(yīng)，出得很有意義。
在該題討論中，學(xué)生一定要考慮到氣體體積、壓強(qiáng)、溫度等因素與化學(xué)平衡的關(guān)系，還要考慮到氣體體積變化導(dǎo)致的顏色變化與觀察角度之間的關(guān)系，其間還涉及到圓柱體體積及其面積等的計(jì)算。
當(dāng)然教師通過圖2的對(duì)照實(shí)物進(jìn)行探討和驗(yàn)證，無疑會(huì)起到事半功倍之作用。
該題的正確答案應(yīng)該是:“用P60圖示的方法(即從注射器頂端，朝活塞方向觀察)是更科學(xué)、更合理的。因?yàn)樽⑸淦鲀?nèi)如果裝入的是Br2(不存在平衡移動(dòng))，那么壓縮也好，抽拉也好，體積再變，其中的溴分子總數(shù)也不變，這些分子通過同一面積(注射器頂端圓形面積不會(huì)變)來觀察、比較，顯然顏色也不會(huì)有深淺差異，因此通過注射器做壓強(qiáng)對(duì)NO2—N2O4平衡體系的影響實(shí)驗(yàn)時(shí)，也應(yīng)選擇觀察面積不變的觀察方式，即從注射器頂端進(jìn)行觀察，這樣才能明顯地觀察到由于NO2分子總數(shù)的變化而引起的顏色變化，即壓縮顏色變淺，抽拉減壓顏色變深，從而使理論和實(shí)際相一致。
當(dāng)然，教師在組織學(xué)生探究上述問題前，可建議學(xué)生去查閱相關(guān)資料，并仔細(xì)分析上述實(shí)驗(yàn)過程，然后再結(jié)合實(shí)驗(yàn)時(shí)遇到的問題及觀察到的“異�，F(xiàn)象”，引導(dǎo)學(xué)生提出各種問題和看法。包括由于加壓而產(chǎn)生的熱效應(yīng)對(duì)該平衡造成的影響等問題。這些問題的綜合分析、探究、驗(yàn)證，無疑會(huì)提高學(xué)生的各方面能力。
本文來自：逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/495398.html
相關(guān)閱讀：高考全國(guó)卷化學(xué)答題模板