2.2.1 化学平衡状态 课件-2025-2026学年上学期高二化学同步课件(人教版2019选择性必修1)

该高中化学课件聚焦化学平衡状态，系统讲解可逆反应特征、平衡状态的建立与判断依据。以合成氨工业为情境导入，通过“提高生产效率需兼顾速率与限度”的问题，衔接化学反应速率（动力学）与化学平衡（热力学），搭建前后知识学习支架。 其亮点在于融合工业实例与可视化工具，通过合成氨反应数据、浓度变化示意图及v-t图像，引导学生从宏观现象到微观机理理解动态平衡（科学思维）。采用“两审两标志”判断框架，结合具体反应归纳“等”与“变量不变”依据，培养证据推理能力，强化工业调控意识（科学态度与责任）。学生能提升分析判断能力，教师可借助结构化资源实施素养导向教学。

第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节 化学平衡 第1课时 化学平衡状态 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 知识掌握：明确可逆反应的特征，理解化学平衡状态的定义及 “正逆反应速率相等、各物质浓度保持不变” 的本质，建立宏观平衡现象与微观反应机理的关联。​ 能力培养：能依据浓度、压强、密度、反应速率等指标，判断可逆反应是否达到平衡状态；能结合实验数据或图像分析平衡状态的建立过程，提升证据推理与分析判断能力。​ 素养塑造：结合工业可逆反应（如合成氨、二氧化硫催化氧化）实例，认识化学平衡研究对优化反应条件、提高原料利用率的意义，培养科学调控反应限度的意识与社会责任素养。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 知识层面：理解盖斯定律（反应热仅与始态、终态相关），掌握热化学方程式运算及反应热数值、符号变化规律。​ 能力层面：能借已知反应热推导未知反应焓变，构建解题模型；了解定律发现历程，会设计路径间接算反应热。​ 素养层面：认识盖斯定律在化工、能源领域的价值，能结合工业实例用其解决问题，增强知识应用与探究意识。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，原理如下： 如何提高生产效率呢？ 2NH3 N2 + 3H2 催化剂 高温、高压 使原料尽可能快地转化为产品 使原料尽可能多地转化为产品 ——化学反应速率 动力学 ——化学反应限度 热力学 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡 环节一：化学平衡的建立 某温度下，在容积不变的密闭容器中N2与H2反应足够长时间后各物质的量不再改变，数据如下： 2NH3 N2 + 3H2 催化剂 高温、高压 合成氨反应有限度，原料无法完全转化！！！ 各物质的起始量/mol 充分反应后各物质的量/mol N2 H2 NH3 N2 H2 NH3 5 15 0 3 9 4 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡 环节一：化学平衡的建立 正向： N2 + 3H2 2NH3 随着反应的进行，体系中NH3的浓度逐渐增大，而N2与H2的浓度逐渐减小。从某一时刻开始，它们的浓度均不再改变。 合成氨反应中有关物质的浓度随时间变化示意图 H2 N2 NH3 浓度 时间(t) 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡 环节一：化学平衡的建立 合成氨反应中有关物质的浓度随时间变化示意图 逆向：2NH3 N2 + 3H2 NH3 N2 H2 随着反应的进行，体系中N2与H2的浓度逐渐增大，而NH3的浓度逐渐减小。从某一时刻开始，它们的浓度均不再改变。 浓度 时间(t) 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡 环节一：化学平衡的建立 反应物浓度 v正 生成物浓度 v逆 开始时 进行中 平衡时 最大 最大 0 0 减小 减小 增大 增大 不变 不变 不变 不变 上述过程用v－t图像表示 当正、逆反应速率相等时，达到看似不变的“表面静止”状态，但实际反应并未停止，一直在进行中。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡 环节一：化学平衡的建立 当它们的浓度均不再改变的时候，反应停止了吗? v(正)>v(逆) v(正) v(逆) 反应速率 时间(t) 反应处于平衡状态 t1 v(正)= v(逆) 当正、逆反应速率相等时，达到看 似不变的“表面静止”状态，但实际 反应并未停止，一直在进行中。 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡 环节二：化学平衡的含义 一定条件下的可逆反应中，当v正=v逆时，c(反应物)和c(生成物)均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态称之为化学平衡状态，简称化学平衡。 反应速率 时间(t) v(正)>v(逆) v(正) v(逆) 反应处于平衡状态 t1 v(正)= v(逆) 反应物的 转化率达到最大值 化学平衡是一种动态平衡 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡 环节二：化学平衡的特征 ③动： ②等： ④定： ⑤变： ①逆: 动态平衡（v(正)= v(逆) ≠0） v(正)= v(逆) 平衡时反应物和生成物浓度保持不变。 条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。 可逆反应 双同：相同的条件下，正逆反应同时进行 双向：可逆符号“⇌”表征正、逆反应两个方向 一小：反应物转化率小于100%，反应物与生成物共存 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡 环节三：化学平衡的判断 ①全部是气体参与的等体积反应还是非等体积反应； ②有固体参与的等体积反应还是非等体积反应。 “两审” 一审题干条件: 二审反应特点： 是恒温恒容、恒温恒压、恒容绝热； 同一物质，生成等于消耗。 “两标志” (1)直接标志（动态标志、本质）： (2)间接标志（静态标志、现象）： “变量不变” 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡 环节三：化学平衡的判断 (v正＝v逆 ≠ 0) 正逆反应速率相等 ①同一物质的生成速率等于其消耗速率 A2(g)＋ 3B2(g) 2AB3(g) 示例： ②用不同物质表示反应速率时，速率不一定相等，但必须符合两个条件： 一是表示两个不同的反应方向； 二是速率之比等于化学方程式中相应的化学计量数之比。 A2(g)＋ 3B2(g) 2AB3(g) 示例： 消耗 1 mol A2的同时生成1 mol A2 消耗 1 mol A2的同时，消耗2 mol AB3 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡 环节三：化学平衡的判断 ，判断下列描述的反应状态是否达到平衡。 N2(g)＋ 3H2(g) 2NH3(g) 3v(N2)＝v(H2) ( ) 2v正(N2) ＝ v逆(NH3) ( ) 消耗 1 mol N2的同时，生成2 mol NH3 ( ) 单位时间内消耗的N2量是NH3量的两倍 ( ) v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝ 1∶3∶2 ( ) 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡 环节三：化学平衡的判断 变量不变 若一个物理量随着反应的进行而改变，当其不变时，则反应达到平衡状态；随反应的进行保持不变的物理量，不能作为平衡状态的判断依据。 随反应进行(各组分)一定改变的量有?当这些量不再变化时，反应达平衡。 物质 的量 物质的 量浓度 质量 转化率 产率 颜色 百分含量 (体积分数) (质量分数) 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡 环节三：化学平衡的判断 ①气体的P总(或V总或n总)一定时，反应达到平衡状态。 (pV＝nRT) 示例：2HI (g) H2 (g) +I2 (g) 方法归纳：看气体化学计量数之和左右是否相等 N2(g)＋ 3H2(g) 2NH3(g) 气体的P总→非变量 气体的P总→变量 变量不变 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡 环节三：化学平衡的判断 判断下列描述的反应状态是否达到平衡。 气体的n总不变时 恒温恒容 密闭容器， P总不变时 恒温恒压 密闭容器， V总不变时 A(g) ＋ B(g) C(g) A(s) ＋ B(g) C(g) 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡 环节三：化学平衡的判断 ②气体体积分数/物质的量分数 变量不变 φ(B) ＝ nB n总 φ(B)不变时 A(g)＋B(g) 2C(g) A(s) B(g)＋C(g) 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡 环节三：化学平衡的判断 ③气体平均相对分子质量 变量不变 M＝ m总 n总 M（平均）不变时 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) 2A(g)＋B(s) 2C(g) M（平均）不变时 H2(g)＋I2(g) 2HI(g) NH2COONH4(s) 2NH3(g) + CO2(g) 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡 环节三：化学平衡的判断 ④气体密度 变量不变 ρ＝ m总 V 反应式 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) 恒温 恒容 密闭容器，ρ不变时 Ni(s) + 4CO(g) Ni(CO)4(g) 反应式 恒温 恒压 密闭容器，ρ不变时 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) Ni(s) + 4CO(g) Ni(CO)4(g) 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学平衡 环节三：化学平衡的判断 变量不变 ⑤其他条件 示例：判断下列描述的应状态是否达到平衡。 ，当n(SO2):n(O2):n(SO3)=2:1:2时( ) 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) 绝热体系下， ，体系温度不变时( ) 2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g) 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 化学反应 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 是否平衡 (1)混合物体系中各成分的含量 ①各物质的物质的量或物质的量分数一定 ②各物质的质量或质量分数一定 ③各气体的体积或体积分数一定 ④总体积、总压强、总物质的量一定 (2)压强 ①其他条件一定、总压强一定,且m+n≠p+q ②其他条件一定、总压强一定,且m+n=p+q 平衡 平衡 平衡 不一定平衡 平衡 不一定平衡　 化学平衡 环节三：化学平衡的判断 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 (3)正、逆反应速 率之间的关系 ①在单位时间内消耗了m mol A,同时也生成了m mol A ②在单位时间内消耗了n mol B,同时也消耗了p mol C ③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q ④在单位时间内生成了n mol B,同时也消耗了q mol D (4)混合气体的平均相对分子质量 ①平均相对分子质量一定,且m+n≠p+q ②平均相对分子质量一定,且m+n=p+q (5)温度 任何化学反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时 (6)气体的密度 密度一定 (7)颜色 反应体系内有色物质的颜色稳定不变 平衡 平衡 不一定平衡　 不一定平衡　 平衡 不一定平衡　 平衡 不一定平衡 平衡 化学平衡 环节三：化学平衡的判断 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 知识建构 化学 平衡 状态 研究对象 可逆反应 概念 特征： 逆、等、动、定、变 判断依据 1、等— ＝系数之比 υ正 υ逆 2、变—“变量”不变 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 知识建构 可逆反应 正向反应 逆向反应 同时存在 化学平衡时各物质的量不再改变， υ(正)＝ υ(逆)≠0 化学平衡 可能变化 反应条件改变 m A(g) + n B(g) ⇌ p C(g) + q D(g) 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 1.在一定温度下的恒容密闭容器中，表明反应A(s)+2B(g) ⇌ C(g)+D(g)已达平衡的是（ ） A．混合气体的压强不变 B．混合气体的密度不变 C．反应物的相对分子质量不变 D．气体的总物质的量不变 B 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 2.一定条件下，在密闭容器中，能表示反应X(g)＋2Y(g)⇌2Z(g) 一定达到化学平衡状态的是(　　) ①X、Y、Z的物质的量之比为1∶2∶2 ②X、Y、Z的浓度不再发生变化 ③容器中的压强不再发生变化 ④单位时间内生成 n mol Z，同时生成2n mol Y A．①②　　　　B．①④ C．②③ D．③④ C 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 3.可逆反应2NO2(g) 2NO(g)＋O2(g)在恒容密闭容器中进行： ①单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2的同时，生成2n mol NO ③用NO2、NO和O2的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为2∶2∶1 ④混合气体的颜色不再改变 ⑤混合气体的密度不再改变 ⑥混合气体的压强不再改变 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变 可说明该反应达到化学平衡状态的是__________。 ①④⑥⑦ 学习目标 课程标准 情境导入 教学进程 知识建构 检测反馈 ①单位时间内生成n mol H2的同时，生成n mol HI　 ②一个H—H 键断裂的同时有两个H—I键断裂　 ③百分含量w(HI)＝w(I2)　④反应速率v(H2)＝v(I2)＝1/2v(HI) ⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1　 ⑥温度和体积一定时，某一生成物浓度不再变化　 ⑦温度和体积一定时，容器内压强不再变化　 ⑧条件一定，混合气体的平均相对分子质量不再变化　 ⑨温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化　 ⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化 4.下列说法可以证明H2(g)+I2(g)⇌2HI(g) ②⑥⑨ 已达平衡状态的是 (填序号)。 感谢您的观看 Thank you $