第二章 第四节 实验活动1 探究影响化学平衡移动的因素(教师用书独具)（课件PPT）-【步步高】2024-2025学年高二化学选择性必修1学习笔记（人教版）

该高中化学课件聚焦浓度、温度对化学平衡移动的影响，通过系列实验操作导入，引导学生观察现象并结合平衡原理分析，以浓度到温度的知识脉络构建学习支架，帮助学生掌握平衡移动规律。 其亮点是以实验探究为主线，融合科学思维的证据推理与科学探究能力培养，如CuCl₂溶液加热冷却、NO₂烧瓶冷热对比等实验。通过问题讨论和跟踪训练巩固，助力学生形成化学观念，也为教师提供结构化教学资源，提升教学效率。

实验活动1　探究影响化学平衡移动 的因素(教师用书独具) 第二章　 【实验目的】 1.通过探究浓度、温度对化学平衡的影响，加深对平衡移动原理的理解。 2.进一步学习控制变量、对比等科学方法，发展学生的归纳和推理能力。 【实验用品】 小烧杯、大烧杯、量筒、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。 铁粉、0.05 mol·L－1 FeCl3溶液、0.15 mol·L－1 KSCN溶液、0.1 mol· L－1 K2Cr2O7溶液、6 mol·L－1 NaOH溶液、6 mol·L－1 H2SO4溶液、 0.5 mol·L－1 CuCl2溶液、 热水、冰块、蒸馏水。 【实验步骤】 一、浓度对化学平衡的影响 1.FeCl3溶液与KSCN溶液的反应 (1)在小烧杯中加入10 mL蒸馏水，再滴入5滴0.05 mol·L－1 FeCl3溶液、5滴0.15 mol·L－1 KSCN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。 (2)向试管a中滴入5滴0.05 mol·L－1 FeCl3溶液， 向试管b中滴入5滴0.15 mol·L－1 KSCN溶液，观察并记录实验现象，与试管c进行对比。完成下表。 实验内容 向试管a中滴入5滴0.05 mol· L－1 FeCl3溶液 向试管b中滴入5滴0.15 mol· L－1 KSCN溶液 实验现象 溶液红色_____ 溶液红色_____ 结论 在其他条件不变时，增大反应物的浓度，平衡向_______ _____移动 加深 加深 正反应 方向 (3)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。 实验内容 向试管a中加入少量铁粉 向试管b中加入少量铁粉 实验现象 溶液红色______ 溶液红色______ 结论 在其他条件不变时，减小反应物的浓度，平衡向_______ _____移动[因为2Fe3＋＋ Fe===3Fe2＋，c(Fe3＋)减小] 变浅 变浅 逆反应 方向 2.在K2Cr2O7溶液中存在如下平衡： (橙色)　　　　 (黄色) 取一支试管，加入2 mL 0.1 mol·L－1 K2Cr2O7溶液，然后按下表中的步骤进行实验，观察溶液颜色的变化，判断平衡是否发生移动及移动的方向。完成下表。 实验步骤 实验现象 结论 (1)向试管中滴加5～10滴6 mol·L－1NaOH溶液 溶液变为 色 在其他条件不变时，减小生成物的浓度，平衡向 移动 (2)向试管中继续滴加5～10滴6 mol·L－1H2SO4溶液 溶液由 色变为 色 在其他条件不变时，增大生成物的浓度，平衡向 移动 黄 正反应方向 黄 橙 逆反应方向 二、温度对化学平衡的影响 1.在CuCl2溶液中存在如下平衡： [Cu(H2O)4]2＋＋4Cl－ [CuCl4]2－＋4H2O　ΔH>0 (蓝色)　　　　　　　 (黄色) 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，与另一支试管进行对比。完成下表。 实验步骤 实验现象 结论 (1)加热试管 溶液变为 色 在其他条件不变时，升高温度，平衡向 (填“吸热”或“放热”，下同)反应方向移动 (2)将上述试管置于冷水中 溶液由 色变为 色 在其他条件不变时，降低温度，平衡向 反应方向移动 黄绿 吸热 黄绿 蓝绿 放热 2.取两个封装有NO2和N2O4混合气体的圆底烧瓶(编号分别为1和2)，将它们分别浸泡在盛有热水、冷水的大烧杯中，比较两个烧瓶里气体的颜色。将两个烧瓶互换位置，稍等片刻，再比较两个烧瓶里气体的颜色。完成下表[2NO2(g) N2O4(g)　ΔH＜0]。 烧瓶编号 1 2 实验步骤 (1)置于热水 (1)置于冷水 实验现象 气体红棕色______ 气体红棕色_____ 实验步骤 (2)置于冷水 (2)置于热水 实验现象 气体红棕色______ 气体红棕色______ 结论 在其他条件不变时，降低温度，平衡向 (填“吸热”或“放热”，下同)反应方向移动；升高温度，平衡向 反应方向移动 加深 变浅 变浅 加深 放热 吸热 【问题和讨论】 1.在进行浓度、温度对化学平衡影响的实验时，应注意哪些问题？ 提示　注意控制变量法的运用，在研究温度对平衡移动的影响时，只能改变温度这一个条件，其他条件保持一致。还要注意对比法的运用。 2.结合实验内容，尝试归纳影响化学平衡移动的因素。 提示　在本实验中，影响化学平衡移动的因素有反应物的浓度、生成物的浓度、温度。 浓度改变：增加反应物的浓度或减少生成物的浓度，平衡向正反应方向移动；减小反应物的浓度或增加生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动。 温度改变：升高温度，平衡向吸热反应方向移动；降低温度，平衡向放热反应方向移动。 3.在对CuCl2溶液加热时，你是否观察到了[CuCl4]2－的黄色？你能说出原因吗？ 提示　无法观察到。在这个平衡体系中，[Cu(H2O)4]2＋显蓝色，[CuCl4]2－显黄色，二者的混合色为绿色，因此氯化铜溶液呈绿色。升高温度，平衡向正反应方向移动，所以观察到溶液呈黄绿色。 1 2 3 4 跟踪训练 1.下列实验、现象及结论都正确的是 选项 实验 现象 结论 A 向2 mL 0.01 mol·L－1FeCl3溶液中加入1滴KSCN溶液，再加入少量KCl溶液 溶液红色变深 平衡正向移动 B 向两支盛有少量H2O2溶液的试管中分别加入0.1 mol· L－1FeCl3溶液和0.01 mol·L－1CuSO4溶液 加入FeCl3溶液的试管生成气体的速率比加入CuSO4溶液的快 FeCl3对H2O2分解的催化效果比CuSO4强 C 向两支装有5 mL 0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液的试管中分别加入5 mL 0.1 mol·L－1 H2SO4溶液，然后分别放入冷水和热水中，记录出现浑浊时间 放入热水中的出现浑浊所用时间短 温度越高，反应速率越快 D 在两支试管中分别加入4 mL 0.01 mol·L－1 酸性KMnO4溶液和2 mL 0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液；再向其中一支试管中加入一粒黄豆大的MnSO4固体。摇匀，记录溶液褪色所需的时间 加入MnSO4固体的试管褪色明显快些 MnSO4对该反应有催化作用 √ 1 2 3 4 A选项加入KCl溶液，红色变浅； B选项所用的FeCl3溶液和CuSO4溶液的浓度不一致，且浓度大的FeCl3溶液的催化效果好，所以无法比较； C选项在室温下混合后就开始反应，所以无法准确观察温度的影响。 跟踪训练 2.下列图中的实验方案，能达到实验目的的是 1 2 3 4 跟踪训练 选项 A B C D 实验方案   将两个装有NO2的圆底烧瓶分别浸泡在热水、冰水中       实验目的 探究温度对平衡2NO2(g) N2O4(g)的影响 验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用 除去CO2气体中混有的SO2 比较HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱 √ 1 2 3 4 跟踪训练 将两个装有NO2的圆底烧瓶分别浸泡在热水、冰水中，根据颜色变化判断平衡移动的方向，故A正确； 实验改变了温度、催化剂两个变量，不能验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用，故B错误； 碳酸钠溶液与二氧化碳、二氧化硫都能反应，不能用饱和碳酸钠溶液除去CO2气体中混有的SO2，故C错误； 氯化氢易挥发，氯化氢能与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，不能根据图示装置比较H2CO3和H2SiO3的酸性强弱，故D错误。 3.某兴趣小组以重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液为研究对象，结合所学反应原理的知识改变条件使其发生“色彩变幻”。 1 2 3 4 跟踪训练 1 2 3 4 跟踪训练 放热 1 2 3 4 跟踪训练 (2)ⅱ是验证“只降低生成物的浓度，该平衡正向移动”，试剂a是________________。 KOH(合理即可) “只降低生成物的浓度，该平衡正向移动”，则需要加入的试剂a是可以和产物离子反应的物质，可以是氢氧化钾或碳酸钾等。 1 2 3 4 跟踪训练 (3)ⅲ的目的是要验证“增大生成物的浓度，该平衡逆向移动”，此实验是否能达到预期目的_____ (填“能”或“不能”)，理由是_____________________________ _____________________________ 不能 浓硫酸溶于水放出大量的热，平 衡会逆向移动，所以溶液橙色加 深，不能说明是由于氢离子浓度的增大使平衡逆向移动引起的 _______________________________________________________。 (4)根据实验Ⅱ中不同现象，可以得出的结论是_________________ _____________________。 1 2 3 4 跟踪训练 在酸性条件下， K2Cr2O7的氧化性更强 1 2 3 4 跟踪训练 (5)继续实验 ①解释溶液变黄的主要原因是_____________________________________ _______________________________________________________________ _________________________。 亚硫酸根离子可以和氢离子结合，降低氢离子浓度，平衡正向移动，溶液变为黄色 ②溶液变绿色，该反应的离子方程式是_____________________________ ________________。 1 2 3 4 跟踪训练 4.已知氯水中有如下平衡：Cl2(g)＋H2O(l)　　HCl(aq)＋HClO(aq)。常温下，在一个体积为50 mL的注射器中(如图)吸入40 mL氯气后，再吸进10 mL水。 (1)写出注射器中可能观察到的现象：_____________ _______________________________________________________。 1 2 3 4 跟踪训练 注射器向里缩进，气体体积减小，气体颜色变浅，溶液颜色变为浅黄绿色 (2)若将此时的注射器长时间放置，又可能看到何种变化？____________________________________________ ________________，试用平衡观点加以解释：_______ ________________________________________________________________________________。 1 2 3 4 跟踪训练 气体、溶液颜色接近无色，最终仍有气体，大约是原氯气的一半 2HClO 2HCl＋O2↑，HClO浓度减小，原平衡不断向右移动，最终Cl2完全反应，生成O2 (3)若把注射器中氯水分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ份。第Ⅰ份加少量固体NaHSO3，第Ⅱ份加入少量固体NaHCO3，则三份氯水中c(HClO)的大小是____>_____>___。 Ⅱ Ⅲ　 Ⅰ　 (4)若向注射器中的氯水中加入含酚酞的氢氧化钠溶液，红色褪去。其原因可能的解释有两种，分别是①_________________________；②_________________ _________________________。如何用实验方法确认上述原因：____________________________________ _____________________________________。 1 2 3 4 跟踪训练 氯水中的次氯酸氧化了酚酞　 NaOH和氯水反应， 溶液不再呈碱性，酚酞褪色 向已褪色的溶液中滴加NaOH溶液，若溶液呈红色，则是②原因，否则是①原因 本课结束 Cr2O＋H2O 2CrO＋2H＋ 已知：①K2Cr2O7溶液存在平衡：Cr2O＋H2O 2CrO＋2H＋。 ②含铬元素的离子在溶液中的颜色：Cr2O(橙色)、CrO(黄色)、Cr3＋(绿色)。 (1)ⅰ可证明反应Cr2O＋H2O 2CrO＋2H＋的正反应是_____(填 “吸热”或“放热”)反应。 升高温度，溶液橙色加深，平衡Cr2O＋H2O 2CrO＋2H＋向着吸热方向移动，故正反应是放热反应。 Cr2O＋8H＋＋3SO===2Cr3＋ ＋3SO＋4H2O K2Cr2O7中存在平衡：Cr2O＋H2O 2CrO＋2H＋， 溶液变绿色，则出现的是Cr3＋(绿色)，重铬酸根离子和亚硫酸根离子之间发生氧化还原反应：Cr2O＋8H＋＋3SO===2Cr3＋＋3SO＋4H2O。 $