勒夏特列原理与愣次定律带来的启示
楞次定律和勒夏特列原理

楞次定律和勒夏特列原理
楞次定律和勒夏特列原理是关于在物理和化学学习中被广泛应用
的理论,它们有助于理解元素之间物理性质和交互作用的机制。
楞次定律是提出由德国物理学家乔治·科涅斯在1860年时发表的,它描述了各个元素原子素直径的等秩性变化关系,定律的主要思
想是当沿着元素周期表从左侧到右侧的时候,原子素直径的增加比例
是一致的。
这个比例一直沿着表格延伸,有助于科学家了解元素之间
的关系。
勒夏特列原理提出了一种相互作用机制,用以解释有机分子中发
生的复杂反应。
这个原理是由化学家西格蒙德·勒夏特在1832年发表的,其主要思想是在有机分子中,共价键被理解为是服从规律性转移,这就产生了新的化学反应。
这种转移可以解释为双原子之间的迁移,
所以无论复合物的大小或者形式如何,反应的本质都定义为原子之间
的补偿迁移。
列夏特勒原理与楞次定律

2.找பைடு நூலகம்变化。
温度,气体或溶液中溶质的浓度,压强。
磁场强度,回路中磁感线的数量,闭合回路的面积。
3.得到结果。
①若升温,则要阻碍温度升高,反应只有往吸热方向进行,才能达到降温的目的。反之。
①若B变大,则要阻碍闭合回路中磁通量Φ的变大,产生相反方向的感应磁场,或减小闭合回路的S。反之。
,
②若增加反应物的浓度,则要减小掉反应物,反应向生成物的方向进行。反之。
②若闭合回路S增大,则要阻碍闭合回路中磁通量Φ的变大,产生相反方向的感应磁场,或远离该磁场。反之。
③若改变体积造成的压强变化,本质上是比较可逆反应左右两边气体总浓度的变化程度,哪边气体系数和越大,增大压强或减小压强,对浓度造成的变化程度也就越大,增大压强,就是增大了气体系数和较大的那边的浓度,所以就可以判断反应移动的方向。注:体积不变,充入不参与反应的气体,虽然压强增加了,但可逆反应中所有气体浓度都没有变化,所以平衡不会移动。
③若初始磁场是由通电导体或线圈产生的,注意判断电流大小的变化及方向的变化,然后判断出磁场强度的变化或磁场方向的变化。来拒去留,曾反减同。
注意
题目有时候并不会直接告诉初态,给出变化求结果,初态,变化,结果,三个条件只给出其中两个,逆向也是可以推理出所要解答的问题。
列夏特勒原理与楞次定律
列夏特勒原理
楞次定律
学科
化学
物理
定义
如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。
感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
本质
阻碍变化
解题思路
判断初态—找出变化—得到结果
勒夏特列原理之美

勒夏特列原理之美诺贝尔化学奖得主鲍林在学生毕业时说,你可以忘记化学中的很多东西,但不要忘记勒夏特列原理!在高中化学学习中里,勒夏特列原理给我带来过很大的烦恼,因为她仅仅是个定性的理论,完全需要理性思维去思考,更何况当时老师好像把她和楞次定律放在一起作对比,天知道,物理已经是够折磨我的了,居然还这样比较,为了各种大家都懂得原因,我还是默默地记住了它。
然后不断做题,有一天,觉得突然物理也开了窍……最近,因为要给学生讲她,又把勒夏特列原理仔仔细细的捋了一遍,想从大学物理化学里面找出她的理论根据,把物化书翻了一遍,觉得不太现实。
然后,仔细查资料,慢慢想,发现它的美在于非常的概括,不仅仅在化学的四大平衡方面,在人际关系的处理和自己行为的判断上,勒夏特列原理也可以帮我理清纷繁的思绪。
勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
勒夏特列原理讲的是平衡的变动机理,这个世界无时无刻不在发生着变化,有时回过头来想想很多事情的发展轨迹完全映照了勒夏特列原理。
如果在一个大家都很懒散的寝室里,突然有个人变得疯狂学习,那么我想整个寝室的人也会被带起来的,不会落后太多。
对于同一个人来说也是一样,如果某段时间疯狂的工作,身体会跟不上,那么整个人的身体就会反抗,通过体力不支等方式减少你的工作量。
如果你要改变什么,那么切记缓缓而行、近乎无为而治,用渐变的方式慢慢的完成——在达到了一个平衡点后,再施力,再渐变、再施力……这样你花费的力气就会小很多,受到的阻力也会少很多,这样的做法是我非常欣赏的,颇有《易经》中“潜龙勿用”的思想和《道德经》中“无为而无不为”的理念;倘若急功近利,难免事倍功半(摘抄)。
人与人、甚至是人与自己都是这样。
在一个平衡的系统中,若要做任何的变动都要仔细的拿捏。
仔细想想,在其他学科中,物理学中的牛顿第三定律及楞次定律可以用勒夏特列原理加以解释。
生物学上害虫的“抗药性”问题,为使某种生物更好地生存而人为地采取特殊保护措施,造成该物种因丧失对大自然的适应能力而引起自身生存能力弱化,最终导致物种的退化,无不是勒夏特列原理的具体体现。
物理的“楞次”携手化学的“勒夏特列”

物理的“ 楞次’ ’ 携手化学的“ 勒夏特列”
漳州第一中学 许 美石 羡
[ 摘要 ] 自然界 是一个 统一 、不 可分 割的整 体 。人类 是 自然界 中的 一员 ,而 各种各 样 的科 学规律 则 是 自然 界事 物之 间联 系 的
8 8
2 0 1 5 年 第 2期 ( 总第 9 8期 )
力作 用 ,这种 动力 克服感 应 电流 的磁 场的 阻碍作 用做 功 ,将 其他 形式 的能 转变 为感 应 电流 的 电能 ,所 以“ 楞次 定 律” 中的 阻碍 过程 ,实质 上就 是能 量转 化 的过程 。
2 跨科 关联
勒夏 特列原 理 ( 又称平 衡移 动原 理 ) 归纳 的是 化学 学科 中关 于平 衡 系统 的原理 ,在 物理 学科 中也有 相应 的平 衡 系统 的定 律—— 楞 次定 律 。 根据 高 中教学 的特 点 ,楞 次定律 的教学 先 于勒 夏特 列原
理 ,学 生在 学习 完楞 次定律 的基 础上 可 以更好 地理 解勒 夏特
勒夏特列原理给了我们一种定性判断化学平衡移动的方
法 。我 们知 道 ,影 响化学平 衡 的条件 主要 有温 度 、压强 和浓
度。由于任何化学反应都存在能量的转化 ,当系统温度降低
时 ,平衡 将朝 着放 热反应 的方 向移 动 ;当温度 升高 时 ,平衡 将 朝 着 吸热反 应 的方 向移 动 。同样 的道 理 ,当某种 反应 物 的
体 现 。所 以, 由人们总 结 出来 的规律也 应该 是 紧密相 连 的。物理 学 上的 楞次 定律和 化 学上 的勒夏 特列 原理便 是 其 中的一 个典
例 ,通 过 两者 的类 比教 学 ,会让 学生 更加 熟练地 掌握 它们 各 自的 内涵和 用法 ,也 能让我 们感 受到 各 学科之 间的 学 习并不 是孤
勒夏特列原理与楞次定理的异曲同工之妙

勒夏特列原理与楞次定律的异曲同工之妙化学家说:“在一个平衡体系中,若改变影响平衡的一个条件,平衡会向减弱这种改变的方向移动。
”物理学家说:“在电磁感应中,感应电流产生的磁场会阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
”化学家说:“增加反应物浓度,平衡会向正反应方向移动,以减弱反应物浓度的增加;减少反应物浓度,平衡会向逆反应方向移动,以减弱反应物浓度的减少。
”物理学家说:“当穿过闭合回路的磁通量增加时,会感应出与原磁场方向相反的磁场,以阻碍磁通量的增加;当穿过闭合回路的磁通量减小时,会感应出与原磁场方向相反的磁场,以阻碍磁通量的减小。
”一个是热力学原理,一个是电磁学定律;一个是化学规律,一个是物理现象。
它们不在同一领域,看似不相干,却有相似之处:一种变引起另一种变化,引起的变化会阻碍(减弱)原来变化的变化。
这像是标志青春期的一句话——你让我那么做我偏不那么做,偏要和你唱反调,即心理学现象——逆反心理。
在此处,热力学、电磁学和心理学是相通的。
生态学家说:“生态系统内部能在一定时间内保持相对稳定,并在有外来干扰时通过自我调节恢复到原初的稳定状态。
”勒夏特列原理和楞次定律证明化学平衡反应和电磁感应现象的共同之处还可以这样概括,即在外来因素引起系统内部平衡改变时,系统有通过自我调节恢复到原初稳定状态的趋势。
在此处,生态学、热力学和电磁学是相通的。
化学家说:“在可逆反应N2+3H2=2NH3中,体系达到平衡后,把压强增加为原来的两倍,当新的平衡建立时,增加的压强不再是原平衡的两倍,也不是与原平衡相同,而是处于这两者之间。
”历史有一个规律:体制受到冲击时,会引起体制中的某个元素不断膨胀并打破体制平衡,产生新的体制。
新体制不会与原体制完全不同,也不会与原体制相同,而是处于两者之间。
比如亚历山大二世废除农奴制,农奴不再像从前那样完全没有自由,也不会像他们希望的那样获得完全的自由,而是处于两者之间。
再比如我国现在的发展,我们不会像康乾王朝那样固步自封,也不会像大跃进时那样盲目浮躁走极端,而是处于两者之间,在科学发展观下冷静地、平稳地发展。
勒夏特列定理

勒夏特列原理
哎呀,说起这个勒夏特列原理,咱们得用点儿接地气的话来摆一哈。
你晓得不,就像咱们四川的火锅,红油滚滚,辣椒花椒齐上阵,那味道,巴适得板!但是啊,你要是一股脑儿把料全倒进去,嘿,锅儿怕是要“翻天”了,这就是个平衡的问题。
勒夏特列原理,说白了,就是讲个“啥子多了就压啥子”的道理。
比如说,你往火锅里加多了水,那味道就淡了,咋办?加点料,重新找平衡嘛!这就像化学反应里头,温度高了、压力大了,或者反应物浓度变了,系统就会自动调整,尽量让自个儿回到那个舒服的状态,也就是平衡状态。
咱们生活中也到处是这个理儿。
比如,你家里头养花,水浇多了,花儿就遭不住,得赶紧松土、晒太阳,帮它找回那个生长的平衡点。
再比如,工作累了,你得休息会儿,不然身体就要抗议了,这也是在找身体和工作的平衡点嘛。
所以说,勒夏特列原理不光是科学家的事儿,咱们老百姓过日子,也得懂得这个道理。
遇到事情,多想想怎么调整,怎么找到那个最舒服、最合适的平衡点,日子才能过得有滋有味,安逸得很!。
勒夏特列原理的例子

勒夏特列原理的例子勒夏特列原理是热力学中的一个重要原理,它揭示了热力学系统中熵增加的方向。
这个原理在实际生活中有很多例子,我们可以通过这些例子来更好地理解勒夏特列原理。
首先,我们可以通过水壶烧水来解释勒夏特列原理。
当我们将水壶放在火炉上加热时,水温会逐渐升高,这是因为热量从火炉传导到水壶中,使水分子的热运动加剧。
在这个过程中,水壶内部的熵会逐渐增加,因为水分子的无序程度增加了。
根据勒夏特列原理,熵增加是一个自然趋势,所以在这个过程中,系统的熵会不断增加。
另一个例子是冰块融化成水的过程。
当我们将冰块放在室温下,它会逐渐融化成水。
在这个过程中,冰块分子的有序程度减少,而水分子的无序程度增加,导致系统的熵增加。
这也符合勒夏特列原理的要求,系统的熵在这个过程中会增加。
此外,我们还可以通过汽车引擎的工作过程来解释勒夏特列原理。
当汽车引擎在工作时,燃料被点燃产生高温高压的气体,从而驱动汽车前进。
在这个过程中,燃料的能量被转化为机械能,同时也产生了大量的热量。
这个过程中系统的熵也会增加,因为燃料的有序能量被转化为无序的热能,系统的无序程度增加了。
最后,我们可以通过自然界中的一些现象来解释勒夏特列原理。
比如,一杯热水会自然冷却,热物体会自然向冷物体传热,这些都是热力学中熵增加的例子。
根据勒夏特列原理,熵增加是不可逆的趋势,这些自然现象也都符合这个原理的要求。
通过以上例子,我们可以更好地理解勒夏特列原理在实际生活中的应用。
勒夏特列原理揭示了热力学系统中熵增加的方向,这对我们理解自然界中的许多现象都具有重要意义。
希望通过这些例子,大家能对勒夏特列原理有更深入的理解。
如何正确理解与应用勒夏特列原理?

如何正确理解与应用勒夏特列原理?勒夏特列原理,又称平衡移动原理,各种版本教材对这个原理的表述大同小异。
高中化学人教版《化学反应原理》(2007年2月第3版)中关于勒夏特列原理的描述为:“如果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强,以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动”。
勒夏特列原理是一条经验规律,可以很方便地分析平衡移动方向问题,大多数情况下也可以半定量判断平衡移动的结果,即“减弱”。
应用勒夏特列原理来判断平衡移动方向,因为操作简便而在高中化学中经常使用,但使用时一定要注意适用范围、准确理解,否则很容易得出错误结论。
1.勒夏特列原理指出了化学平衡的自发趋向,这种趋向是化学平衡系统的内部机制,无须外力帮助。
这里所指的化学平衡,不仅仅指化学反应,也包括相平衡(如水蒸气和冰的平衡)、溶解平衡(如啤酒瓶里的二氧化碳气体和溶解在啤酒里的二氧化碳的平衡或者氯化钠晶体与它的饱和溶液之间的平衡)等。
所有这些平衡,都是物质状态相互转化的平衡。
例如用勒夏特列原理解释,为什么生活中饮用的碳酸型饮料打开瓶盖倒入玻璃杯时会泛起大量泡沫。
碳酸型饮料中未溶解的二氧化碳与溶解的二氧化碳存在平衡:打开瓶盖时,压强减小,根据勒夏特列原理,平衡向释放二氧化碳的方向移动,以减弱压强减小对平衡的影响。
因此,碳酸型饮料打开瓶盖倒入玻璃杯时会泛起大量泡沫。
2.勒夏特列原理对已达成化学平衡状态的系统才是有效的,若系统没有达成化学平衡状态,无效。
所以,使用该原理之前先判断体系是否达到平衡状态。
3.勒夏特列原理对维持化学平衡状态的因素的改变才是有效的,若改变的不是维持化学平衡状态的因素,无效。
例如,对于化学平衡系统,若改变催化剂的用量或组成,不会引起平衡移动,因为催化剂不是维持化学平衡的因素。
4.勒夏特列原理不涉及动力学因素,不能预测平衡移动的快慢。
例如,利用勒夏特列原理可预判低温可以提高合成氨的理论产率,但它并不能判断需要多长时间才能有这样高的产率。
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勒夏特列原理和愣次定律带来的启示
1833年,楞次在概括了大量实验事实的基础上,总结出一条判断感应电流方向的规律:感应电流的效果,总是阻碍引起感应电流的原因。
人教版物理教材将楞次定律表述为:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
1888年勒夏特列提出平衡移动原理:当改变影响平衡的一个条件,平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动,但平衡的移动不能完全消除这种改变,总会留下条件改变的痕迹。
人教版化学教材将勒夏特列原理表述为:如果改变影响平衡的条件之一(如温度,压强,以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
两种科学思想的相似性,让喜欢动脑的同学大呼过瘾。
两者在学习时段上也很接近,理解了楞次定律,就很易理解勒夏特列原理;理解了二者,则对科学思想有了融会贯通之感。
楞次定律的关键在“阻碍”二字,所以楞次定律可理解为:当穿过闭合回路的磁通量增加时,感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相反;当穿过闭合回路的磁通量减小时,感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相同。
显然不能将“阻碍”理解为“阻止”。
同样勒夏特列原理的关键在“减弱”二字,它包含着移动方向和数量变化两方面的“减弱”。
显然也不能将“减弱”理解为“减除”。
楞次定律、勒夏特列原理揭示了自然界本身固有的规律——总是要想维持原来固有的状态。
即当固有状态由于某种“力量”改变时,必然产生
一种“反力量”阻止原有状态的变化。
其规律的核心本质还是质量守恒和能量守恒。
外界条件对平衡的破坏是通过改变体系内物质组成和能量来实现的,根据质量守恒和能量守恒定律,不管体系本身如何调节,都不能将向封闭体系内加入的物质或能量完全消除,也不能使损失的物质或能量完全弥补,所以说,这种改变只能被减弱而不能被完全消除。
体会规律,感受科学之真,思想得到升华。
启示一:上升到哲学层面
1.变化的方向。
如果这些定律被违背,就有可能制造出永动机来。
以楞次定律为例,只要不产生阻力,那么就能设计出一个可以源源不断地对外做功的第一类永动机来。
如果勒夏特列原理被违背,实际上平衡常数也就不再存在了,如不能想象:升温使可逆反应向放热方向移动,放出的热又升温使反应又向放热方向移动……真的如此,那设计出第二类永动机也就变成可能。
2.变化的大小。
从前面的讨论我们已经知道了必须产生某种阻力,但是为什么阻力不直接等于外界所施加的力呢?这还是要用能量守恒定律来解释:因为外力已经对系统产生了一定的作用(例如做功),因为系统的能量要守恒,如果系统完全回到外力对系统没有做功前的情况,那么就意味着外力对系统做的功完全消失了,这是不可能发生的,因此那种“阻力”一定会小于最初给的作用。
启示二:科学之美
科学之美不仅美在其外,更深藏于内。
科学原理、定律看似单调、抽象、枯燥,实际上包含着丰富的审美内容。
科学原理与定律用高度简练、
概括、准确的语言,揭示了大自然中纷繁复杂的物质变化。
这种高度凝炼的简约之美,是深奥的、理性的、智慧的,没有明显的感性形象,需要用审美的眼光去体会。
启示三:学以致用
勒夏特列原理是自然辨证法在自然科学中的具体化,它不仅适应于化学平衡,而且广泛适应于宇宙间的一切动态平衡体系,从化学到物理学,从生理学到生物学,从经济学到社会学,无一不遵从“泛化的勒夏特列原理”——承受外加限制条件的系统具有反抗(减弱)外加限制条件改变的能力。
有人说,人类的情绪也符合勒夏特列原理——你有一个快乐的系统,若有人让你不快乐,你一定会自己找回快乐。
人生也如是,只要你的意志够坚定,一切都只是“阻碍但不能阻止”。
启示四:取法乎上,得乎其中
极值是我们的希望,但永远不能到达。
改变反应体系,建立新的反应环境,才能实现新的平衡。
付出一分努力,并不能得到一分回报。
要达到理想状况,得付出加倍的努力。
对学生的学习是如此,对教师的教学也是如此,对人生更是如此。
如同我们研究化学平衡一样,改变条件的目的就是让化学平衡移动到我们所希望的状态,奋斗人生的目的也是希望能到达我们所期望的目标。
启示五:教学合力
教师要努力提高自身素质,多理解其他学科知识,融会贯通,学会借力,提高教学能力。
不同学科,相似原理。
老师要帮助学生发展思维,突破学科约束,培养创新人才。
2014年8月。