第二章 实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素 学案 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

实验活动1:探究影响化学平衡移动的因素 【实验目的】 1.通过改变反应物或产物的浓度,探究浓度改变对平衡Fe3++3SCN-Fe(SCN)3、Cr2+H2O2Cr+2H+的影响,巩固浓度对平衡移动影响的理论知识,培养变化观念与平衡思想、科学探究与创新意识等学科核心素养。 2.通过改变温度条件,探究温度改变对平衡[Cu(H2O)4]2++4Cl- [CuCl4]2-+4H2O、2NO2N2O4的影响,巩固温度对平衡移动影响的理论知识,培养变化观念与平衡思想、科学探究与创新意识等学科核心素养。 3.进一步学习控制变量、对比实验等科学探究方法,培养变化观念与科学探究等学科核心素养。 【实验用品】 器材:小烧杯、大烧杯、试管、试管架、玻璃棒、胶头滴管、酒精灯、火柴、两个封装有NO2和N2O4混合气体的圆底烧瓶。 试剂:铁粉、0.05 mol·L-1FeCl3溶液、0.15 mol·L-1KSCN溶液、0.1 mol·L-1K2Cr2O7溶液、6 mol·L-1NaOH溶液、6 mol·L-1H2SO4溶液、0.5 mol·L-1CuCl2溶液、热水、蒸馏水、冰块。 【实验过程和结论】 1.浓度对化学平衡的影响 (1)实验探究1 ①实验原理:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(血红色) ②实验步骤: Ⅰ.在小烧杯中加入约10 mL蒸馏水,再滴入5滴0.05 mol·L-1FeCl3溶液、5滴0.15 mol·L-1KSCN溶液,用玻璃棒搅拌,使其充分混合,将混合均匀的溶液平均注入a、b、c三支试管中。 向试管a中滴入5滴0.05 mol·L-1FeCl3溶液,向试管b中滴入5滴0.15 mol·L-1KSCN溶液,观察并记录实验现象,与试管c进行对比,完成下表: 实验编号 滴加试剂 实验现象 平衡移动方向 a 5滴0.05 mol·L-1FeCl3溶液 溶液颜色　　　  向　　　　反应方向移动  b 5滴0.15 mol·L-1KSCN溶液 溶液颜色　　　  向　　　　反应方向移动  c 不加试剂,对照 Ⅱ.继续向上述两支试管中分别加入少量铁粉,观察并记录实验现象,完成下表: 实验编号 滴加试剂 实验现象 平衡移动方向 a 加入少量铁粉 溶液颜色　　　  向　　　　反应方向移动  b 加入少量铁粉 溶液颜色　　　  向　　　　反应方向移动  c 不加试剂,对照 (2)实验探究2 ①实验原理:Cr2(橙色)+H2O2Cr(黄色)+2H+ ②实验步骤: 取一支试管,加入2 mL 0.1 mol·K2Cr2O7溶液,然后按下表步骤进行实验,观察溶液颜色的变化,判断平衡是否发生移动及移动方向。完成下表: 实验操作 实验现象 平衡移动方向 实验Ⅰ 滴加5~10滴6 mol·L-1NaOH溶液 溶液橙色　　　　,逐渐变为　　　　  向　　　　反应方向移动  实验Ⅱ 滴加5~10滴6 mol·L-1 H2SO4溶液 溶液黄色　　　　,逐渐变为　　　　  向　　　　反应方向移动  (3)结论:在其他条件不变的情况下,增大反应物浓度或减小生成物浓度,都可以使化学平衡向正反应方向移动;增大生成物浓度或减小反应物浓度,都可以使化学平衡向逆反应方向移动。 2.温度对化学平衡的影响 (1)实验探究1 ①实验原理:[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl- [CuCl4]2-(黄色)+4H2O　ΔH>0 ②实验步骤: 分别取2 mL 0.5 mol·L-1 CuCl2溶液加入两支试管中,将其中的一支试管a先加热,然后置于冷水中,观察并记录实验现象,与另一支试管b进行对比。完成下表: 实验编号 实验操作 实验现象 平衡移动方向 a 加热 溶液　　　　加深  向　　　　反应方向移动  将上述溶液置于冷水中 溶液由　　　　色变成　　　　色  向　　　　反应方向移动  b 对照 (2)实验探究2 ①实验原理:2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)　ΔH<0 ②实验步骤: 两个封装有NO2和N2O4混合气体的圆底烧瓶(编号分别为A和B),将它们分别浸在盛有热水、冷水的大烧杯中(如图),比较两个烧瓶内气体的颜色。将两个烧瓶互换位置,稍等片刻,再比较两个烧瓶内气体的颜色。 温度对NO2和N2O4转化平衡的影响 完成下表: 实验内容 实验现象 实验结论 将A放入热水中 红棕色明显　　　  升高温度,平衡向　　　　移动  将B放入冷水中 红棕色明显　　　  降低温度,平衡向　　　　移动  将B放入热水中 红棕色明显　　　  升高温度,平衡向　　　　移动  将A放入冷水中 红棕色明显　　　  降低温度,平衡