資源簡介

新授課
第二章 化學反應速率與化學平衡
第8課時 影響化學平衡的因素
【學習目標】
1.了解影響化學平衡的因素，理解化學平衡移動的含義。 2.認識外界條件對化學平衡的影響規律，理解勒夏特列原理。
【學習活動】
學習任務
目標一：了解影響化學平衡的因素，理解化學平衡移動的含義。 任務1：實驗1 原理Fe3＋(淺黃色)＋3SCN－(無色)Fe(SCN)3(紅色)實驗步驟向盛有5 mL 0.05 mol·L－1 FeCl3溶液的試管中加入5 mL 0.15 mol·L－1 KSCN溶液，溶液呈紅色。將上述溶液平均分裝在a、b、c三支試管中，向試管b中加入少量鐵粉，向試管c中滴加4滴1 mol/L KSCN溶液，觀察試管b、c中溶液顏色的變化，并均與試管a對比。 現象與試管a對比觀察：試管b中溶液顏色 變淺 ；試管c中溶液顏色變深
1．向試管b中加入鐵粉，發生的反應是什么？為什么溶液的顏色會變淺？由此得出的實驗結論是什么？ 參考答案：加入鐵粉后，Fe與Fe3＋發生反應：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，溶液中c(Fe3＋)減小，從而使Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3的平衡發生改變，向逆反應方向移動，c[Fe(SCN)3]減小，溶液的紅色變淺。由此得出的實驗結論是：其他條件不變，減小反應物的濃度，平衡向逆反應方向移動。 2．向試管c中加入1 mol·L－1 KSCN溶液，為什么溶液的顏色會加深？由此得出的實驗結論是什么？ 參考答案：增大c(SCN－)后，從而使Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3的平衡發生改變，向正反應方向移動，c[Fe(SCN)3]增大，溶液的顏色加深。由此得出的實驗結論是：其他條件不變，增大反應物的濃度，平衡向正反應方向移動。 3．對于反應FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl，加入KCl固體平衡是否移動？為什么？ 參考答案：不移動。FeCl3與KSCN在溶液中的反應，實質是Fe3＋與SCN－的反應：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，K＋和Cl－并未參加反應。 【概念生成】 化學平衡移動 1．含義：在一定條件下，當一個可逆反應達到化學平衡狀態后，如果改變濃度、溫度、壓強等外界條件，原來的平衡狀態會被破壞，化學平衡會發生移動，在一段時間后達到新的平衡狀態。 2．實質：改變條件后： (1)v正≠v逆。 (2)各組分的百分含量發生改變。 3．圖示： 4.化學平衡移動方向的判斷： 條件改變 任務2：1.結合任務1的實驗結果，思考在一定溫度下，當可逆反應達到平衡時，若濃度商增大或減小，化學平衡狀態是否會發生變化？如何變化？ 參考答案：在任務1中的實驗中，反應的濃度商Q=（任意時刻濃度）與平衡常數K=（平衡時刻濃度），當反應達到平衡時，Q=K；當增大反應物的濃度，平衡向正反應方向移動，即c（反應物）增大，Q減小，K不變，Q＜K，平衡向正反應方向移動。當增大生成物的濃度，平衡向你反應方向移動，即c（生成物）增大，Q增大，K不變，Q＞K，平衡向逆反應方向移動。 所以，在一定溫度下，當可逆反應達到平衡時，若濃度商改變，化學平衡狀態會發生變化。如果濃度商增大，即Q＞K，平衡向逆反應方向移動；如果濃度商減小，即Q＜K，平衡向正反應方向移動。 2.在其他條件不變的情況下，增大反應物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應方向移動；在其他條件不變的情況下增大生成物濃度或減小反應物濃度，平衡向逆反應方向移動。用v-t圖像表示濃度對化學平衡的影響規律。 參考答案：①增大反應物的濃度或減小生成物的濃度，可瞬間增大v(正)或減小v(逆)，使得v(正)>v(逆)，化學平衡向正反應方向移動： ②減小反應物的濃度或增大生成物的濃度，可瞬間減小v(正)或增大v(逆)，使得v(正)目標二：認識外界條件對化學平衡的影響規律，理解勒夏特列原理。 任務1：實驗2： 實驗原理2NO2(g，紅棕色) N2O4(g，無色)實驗 操作用50 mL注射器吸入20 mL NO2和N2O4的混合氣體(使注射器的活塞處于Ⅰ處)，使細管端用橡膠塞封閉，然后把活塞拉到Ⅱ處，觀察管內氣體顏色的變化；當反復將活塞從Ⅱ處推到Ⅰ處及從Ⅰ處拉到Ⅱ處時，觀察管內混合氣體顏色的變化。實驗 步驟實驗 現象注射器活塞推到Ⅰ處混合氣體顏色先變深又逐漸變淺； 注射器活塞拉到Ⅱ處混合氣體顏色先變淺又逐漸變深。
1．注射器活塞往里推到Ⅰ處時，為什么管內氣體的顏色先變深又逐漸變淺？由此得出的實驗結論是什么？ 參考答案：注射器活塞往里推，管內容積減小，c(NO2)增大，顏色變深，此時管內氣體的壓強增大，從而使2NO2(g)N2O4(g)的平衡向正反應方向移動，造成c(NO2)又會逐漸減小，故氣體的顏色又會逐漸變淺，即整個過程中氣體的顏色先變深又逐漸變淺。得出的實驗結論是：其他條件不變，增大體系的壓強，平衡向正反應方向(即氣體物質的量減小的方向)移動。 2．注射器活塞往外拉到Ⅱ處時，為什么管內氣體的顏色先變淺又逐漸變深？由此得出的實驗結論是什么？ 參考答案：注射器活塞往外拉，管內容積增大，c(NO2)減小，顏色變淺，此時管內氣體壓強減小，從而使2NO2(g)N2O4(g)的平衡向逆反應方向移動，造成c(NO2)又會逐漸增大，故氣體的顏色又會逐漸變深。即整個過程中氣體的顏色先變淺又逐漸變深。得出的實驗結論是：減小體系的壓強，平衡向逆反應方向(即氣體物質的量增大的方向)移動。 3.改變壓強,化學平衡一定會發生移動嗎 討論壓強對化學平衡移動的影響時應注意什么 參考答案：壓強對化學平衡的影響是通過改變體系中各成分的濃度來實現的，若壓強改變不能引起成分濃度變化(如無氣體參加的反應),則平衡不移動。如反應前后氣體物質的化學計量數之和相等,則改變壓強時Q仍等于K,平衡也不移動。壓強只對有氣體物質參加且反應前后氣體物質化學計量數之和發生變化的可逆反應的平衡產生影響。 【知識小結】 壓強對化學平衡的影響規律 (1)在其他條件不變的情況下增大壓強，化學平衡向氣體體積減小的方向移動。 (2)在其他條件不變的情況下減小壓強，化學平衡向氣體體積增大的方向移動。 (3)改變壓強，對氣體物質的量不變的反應化學平衡沒有影響。 4.用v-t圖像表示壓強對化學平衡的影響規律（有氣體參加的可逆反應）。 參考答案：以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)為例 (1)若m＋n＞p＋q (2)若m＋n＜p＋q (3)若m＋n＝p＋q 任務2：實驗3： 原理2NO2(g，紅棕色)N2O4(g，無色)　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1實驗步驟實驗現象熱水中混合氣體顏色加深；冰水中混合氣體顏色變淺
1．浸泡在熱水中的燒瓶內氣體紅棕色為什么會加深？由此得出的實驗結論是什么？ 參考答案：浸泡在熱水中的燒瓶內的氣體紅棕色加深，說明升高溫度，使2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0的平衡向逆反應方向移動，c(NO2)增大，顏色加深。得出的實驗結論是：其他條件不變，升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動。 2．浸泡在冰水中的燒瓶內氣體紅棕色為什么會變淺？由此得出的實驗結論是什么？ 參考答案：浸泡在冰水中的燒瓶內紅棕色的氣體變淺，說明降低溫度，使2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0的平衡向正反應方向移動，c(NO2)減小，顏色變淺。得出的實驗結論：其他條件不變，降低溫度，平衡向放熱反應方向移動。 3.研究發現,升高溫度,化學平衡向吸熱反應方向移動;降低溫度,化學平衡向放熱反應方向移動。究其原因是溫度改變使化學平衡常數改變。用v-t圖像表示壓強對化學平衡的影響規律。 參考答案：Ⅰ.以aA＋bBcC＋dD ΔH＞0為例， 升高溫度：正反應方向（吸熱方向）； 降低溫度：逆反應方向（放熱方向）。 Ⅱ.以aA＋bBcC＋dD ΔH＜0為例， 升高溫度：逆反應方向（吸熱方向）； 降低溫度：正反應方向（放熱方向）。 【知識生成】 勒夏特列原理(又稱為化學平衡移動原理) (1)內容：如果改變影響平衡的一個因素(如溫度、壓強或參加反應的物質的濃度)，平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動。 (2)適用范圍：適用于任何動態平衡體系(如溶解平衡、電離平衡等)，非平衡狀態不適用。 (3)平衡移動的結果是“減弱”外界因素的影響，而不是“消除”外界因素的影響，更不是“扭轉”外界因素的影響。 另注：因為催化劑能同等程度地改變正、逆反應的化學反應速率，所以加入催化劑只能改變化學反應速率，化學平衡不移動。 其圖像(v t圖)如下： 【思考】如何理解平衡移動原理 參考答案：研究對象為處于平衡狀態的可逆反應且只適用于改變影響平衡體系的一個條件;只可以判斷平衡移動的方向;平衡移動的結果只能夠“減弱”,而不能徹底抵消。 (1)平衡移動的結果只能減弱(不可能抵消)外界條件的變化,如升高溫度時,平衡向著吸熱反應的方向移動;增大反應物濃度,平衡向反應物濃度減小的方向移動;增大壓強,平衡向氣體體積減小的方向移動等。 (2)這種“減弱”并不能抵消外界條件的變化,更不會“超越”這種變化。如原平衡體系的壓強為P,若其他條件不變,將體系壓強增大到2P,平衡將向氣體體積減小的方向移動,達到新平衡時體系的壓強將介于P~2P之間。
【學習總結】
回顧本課所學，畫出思維導圖
2新授課
第二章 化學反應速率與化學平衡
第8課時 影響化學平衡的因素
【學習目標】
1.了解影響化學平衡的因素，理解化學平衡移動的含義。 2.認識外界條件對化學平衡的影響規律，理解勒夏特列原理。
【學習活動】
學習任務
目標一：了解影響化學平衡的因素，理解化學平衡移動的含義。 任務1：實驗1 原理Fe3＋(淺黃色)＋3SCN－(無色)Fe(SCN)3(紅色)實驗步驟向盛有5 mL 0.05 mol·L－1 FeCl3溶液的試管中加入5 mL 0.15 mol·L－1 KSCN溶液，溶液呈紅色。將上述溶液平均分裝在a、b、c三支試管中，向試管b中加入少量鐵粉，向試管c中滴加4滴1 mol/L KSCN溶液，觀察試管b、c中溶液顏色的變化，并均與試管a對比。 現象與試管a對比觀察：試管b中溶液顏色 ；試管c中溶液顏色
1．向試管b中加入鐵粉，發生的反應是什么？為什么溶液的顏色會變淺？由此得出的實驗結論是什么？ 2．向試管c中加入1 mol·L－1 KSCN溶液，為什么溶液的顏色會加深？由此得出的實驗結論是什么？ 3．對于反應FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl，加入KCl固體平衡是否移動？為什么？ 【概念生成】 化學平衡移動 1．含義：在一定條件下，當一個可逆反應達到化學平衡狀態后，如果改變濃度、溫度、壓強等外界條件，原來的平衡狀態會被破壞，化學平衡會發生移動，在一段時間后達到新的平衡狀態。 2．實質：改變條件后： (1)v正≠v逆。 (2)各組分的百分含量發生改變。 3．圖示： 4.化學平衡移動方向的判斷： 條件改變 任務2：1.結合任務1的實驗結果，思考在一定溫度下，當可逆反應達到平衡時，若濃度商增大或減小，化學平衡狀態是否會發生變化？如何變化？ 2.在其他條件不變的情況下，增大反應物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應方向移動；在其他條件不變的情況下增大生成物濃度或減小反應物濃度，平衡向逆反應方向移動。用v-t圖像表示濃度對化學平衡的影響規律。
目標二：認識外界條件對化學平衡的影響規律，理解勒夏特列原理。 任務1：實驗2： 實驗原理2NO2(g，紅棕色) N2O4(g，無色)實驗 操作用50 mL注射器吸入20 mL NO2和N2O4的混合氣體(使注射器的活塞處于Ⅰ處)，使細管端用橡膠塞封閉，然后把活塞拉到Ⅱ處，觀察管內氣體顏色的變化；當反復將活塞從Ⅱ處推到Ⅰ處及從Ⅰ處拉到Ⅱ處時，觀察管內混合氣體顏色的變化。實驗 步驟實驗 現象注射器活塞推到Ⅰ處混合氣體顏色 ； 注射器活塞拉到Ⅱ處混合氣體顏色 。
1．注射器活塞往里推到Ⅰ處時，為什么管內氣體的顏色先變深又逐漸變淺？由此得出的實驗結論是什么？ 2．注射器活塞往外拉到Ⅱ處時，為什么管內氣體的顏色先變淺又逐漸變深？由此得出的實驗結論是什么？ 3.改變壓強,化學平衡一定會發生移動嗎 討論壓強對化學平衡移動的影響時應注意什么 【知識小結】 壓強對化學平衡的影響規律 (1)在其他條件不變的情況下增大壓強，化學平衡向氣體體積減小的方向移動。 (2)在其他條件不變的情況下減小壓強，化學平衡向氣體體積增大的方向移動。 (3)改變壓強，對氣體物質的量不變的反應化學平衡沒有影響。 4.用v-t圖像表示壓強對化學平衡的影響規律（有氣體參加的可逆反應）。 任務2：實驗3： 原理2NO2(g，紅棕色)N2O4(g，無色)　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1實驗步驟實驗現象熱水中混合氣體顏色 ；冰水中混合氣體顏色
1．浸泡在熱水中的燒瓶內氣體紅棕色為什么會加深？由此得出的實驗結論是什么？ 2．浸泡在冰水中的燒瓶內氣體紅棕色為什么會變淺？由此得出的實驗結論是什么？ 3.研究發現,升高溫度,化學平衡向吸熱反應方向移動;降低溫度,化學平衡向放熱反應方向移動。究其原因是溫度改變使化學平衡常數改變。用v-t圖像表示壓強對化學平衡的影響規律。 【知識生成】 勒夏特列原理(又稱為化學平衡移動原理) (1)內容：如果改變影響平衡的一個因素(如溫度、壓強或參加反應的物質的濃度)，平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動。 (2)適用范圍：適用于任何動態平衡體系(如溶解平衡、電離平衡等)，非平衡狀態不適用。 (3)平衡移動的結果是“減弱”外界因素的影響，而不是“消除”外界因素的影響，更不是“扭轉”外界因素的影響。 另注：因為催化劑能同等程度地改變正、逆反應的化學反應速率，所以加入催化劑只能改變化學反應速率，化學平衡不移動。 其圖像(v t圖)如下： 【思考】如何理解平衡移動原理
【學習總結】
回顧本課所學，畫出思維導圖
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